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濕法煙氣脫硫除塵工程運行經濟分析

  摘要:國電九江發電有限公司#6鍋爐尾部煙氣進行脫硫后,增加了機組的發電成本,本文對此進行了分析, 并列出了脫硫系統運行成本的構成,得出要降低脫硫系統運行成本,優化系統設計、優化運行管理、降低電耗關鍵結論。

一、工程概述
   國電九江發電有限公司全廠共有六臺機組,總裝機容量1350MW,1#、2#爐兩臺 125MW 機組分別于1983年和1984年9月建成。3#、4#爐二期工程2臺 200MW 機組分別于1991年12月和1992年9月投產,5#、6# 爐三期工程2臺350MW機組分別于2002年11月和2003年5月投產,由于歷史及地理位置的原因,電廠燃煤含硫量較高,同時又無脫硫設施,二氧化硫排放量大,對當地環境造成了一定程度的影響。 為滿足O和地方日趨嚴格的SO2控制要求,確保電廠現有燃煤機組SO2的達標排放,減少電廠對環境的污染,在2006年1月至2007年7月期間,國電九江發電有限公司對6#爐350MW機組完成了脫硫系統改造工作。
  6#鍋爐脫硫工程采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(一臺鍋爐配置一座吸收塔)。5#、6#兩臺機組煙氣脫硫系統的公用輔助設施土建部分本期一次建成。

二、系統配置

2.1 工藝原理
  鍋爐煙氣經脫硫除塵器收塵后,通過引風機、增壓風機進入吸收塔。在吸收塔內煙氣向O動且被向下流動的漿液以逆流方式洗滌,洗滌除去SO2、SO3HF、HCI等酸性組分。石灰石漿液制備系統制成的新鮮石灰石漿液通過石灰石漿液泵送入吸收塔漿液池內,與漿液池中已經生成的石膏漿液混合。漿液通過漿液循環泵向上輸送到噴斷梗飄蓬層中,通過噴嘴進行霧化形成霧沫液滴,與煙氣在塔內形成O的氣液傳質。在吸收塔底部區域,氧化風機供給的空氣與洗滌產物在攪拌器的協助下進一步反應生成石膏(CaSO4·2H2O),這部分石膏漿液通過石膏漿液排出泵排出,進入石膏脫水系統。經過除塵器凈化處理的煙氣流經兩級除霧器進行除霧,在此處將清潔煙乞中所攜帶的霧滴去除。同時按設定程序用工藝水對除霧器進行沖洗。
  在吸收塔出口,煙氣一般被冷卻到40℃-55℃左右,且為水蒸氣所飽和。O后,潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。

2.2 系統組成
   國電九江發電有限公司#6鍋爐尾部煙氣脫硫系統,主要包括以下幾個系統:
   ·石灰石漿液制備系統(有球磨機);
   ·煙氣系統(無GGH);
   ·SO2吸收系統;
   ·事故漿液排放及回收系統;
   ·石膏脫水系統;
   ·工藝水系統;
   ·電氣/熱工控制系統。

2.3 系統主要參數
表1 FGD入口煙氣參數
煙氣流量N63 /hr 1250000.00 標準狀態,干基,實氧
溫度 ℃ 113.00 壓強 Pa: 0
煙氣成分 標態,干基,6% O2
CO2-Vol%: 13.1 SO2-mg/m3 2778.00
O2-Vol%: 5.1 SO3-mg/m3 100.00
N2-Vol%: 74.9 HCL-mg/m3 80.00
H2O-Vol%: 6.9 HF-mg/m3 25.00
    ASH-mg/m3(O大值) 170.00

表2
FGD出口煙氣參數標準狀態,干基,6%O2 污染物去除效率
SO2-mg/m3 ≤139 SO2-去除效率 ≥95%
SO3-mg/m3 ≤50 SO3-去除效率 ≥50%
HCL-mg/m3 ≤1.6 HCL-去除效率 ≥98%
HF-mg/m3 ≤0.5 HF-去除效率 ≥98%
ASH-mg/m3(O大值) ≤43 ASH-去除效率 ≥75%
煙囪前煙溫℃ ≥44.5
除霧器出口液滴含量(標態,濕基):mg/m3 ≤75

表3
名稱 小時耗量 天耗量 年耗量
石灰石 6.3t/h 151.2t/d  
工藝水 64.3m3/h 1543.2m3/d 353650m3/y
電耗 3335kWh 80040kWh 18342500kWh
注:年運行按5500小時計;電耗:取性能測試期,連續七天滿負荷運行的平均值[1]。

表4
污染物 脫硫前 脫硫后 年減排量
SO2 3.4725 0.173625 1.8144
ASH 0.2125 0.053125 0.8765625
注:年運行按5500小時計。

一、經濟性分析
3.1 水耗成本
   工藝水成本,按廠內結算價1.00元/ m3計算,根據表3計算結果如下:
表5
名稱 小時費用 天費用 年費用×104
工藝水 64.3元/小時 1543.2元/天 35.365元/年

3.2運行人員人工成本
   脫硫系統配一名專工,運行人員按目前四班三倒,每班三人進行編制,平均年薪按廠內實薪酬8萬元/人/年計算。運行人員年人工成本計算如下:80000×13=1040000.00元/年=104.00萬元/年。

3.3石灰石耗成本
   石灰石塊成本,按到廠價80.00元/噸計算,根據表3,計算結果如下:
表6
名稱 小時費用 天費用 年費用×104
石灰石 504元/小時 12096.00元/天 277.20元/年

3.4設備檢修/其它成本
  在系統設備運行壽命期內,設備日常例行檢查費用、檢修維護費用、大修費用、小修費用、材料費用及生產管理費用,第年費用按固定資產的10.0%提計,年費用為:670.00萬元/年。

四、結論
  綜上所述,國電九江發電有限公司#5爐煙氣脫硫系統,每脫除1噸SO2的成本為1480.84元/t(1104.33元/t,不考慮銀行還貸)。因脫硫系統運行而增加的發電成本為:1.396/kWh(1.041分/kWh,不考慮很行還貸)。該電廠脫硫系統建成后,若按目前正常的運行管理,得到的電價補貼疝于1.4分/kWh時,不會增加機組的發電成本。
  另外,從國電九江發電有限公司5#爐煙氣脫硫除塵系統運行成本的構成比例來看,設備檢修管理費、銀行還貸費用、電耗成本占總運行費用的比例高達84%以上(高達79%以上,不考慮銀行還貸)。
  從上術分析來看,在脫硫工程籌建、運行管理過程中:
  4.1 優化系統設計與配置,降低初期投資是降低膠硫系統運行成本的重要途徑之一;
   4.2 選用效率高的設備,優化系統運行,節能降耗是降低運行成本的關鍵之一;
   4.3 加強系統設備的日常維護管理、延長易損件及相關設備的使用壽命,減少日常維護及開支是降低脫硫系統運行成本的重要手段。

  文章來源:http://www.historicalmedals.com
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