王軍利
(河北邯鄲熱電股份有限公司,河北 邯鄲 056004)
淺談邯鄲熱電廠脫硫增容改造項(xiàng)目
王軍利
(河北邯鄲熱電股份有限公司,河北邯鄲056004)
摘要:本文通過對邯鄲熱電廠整體概況進(jìn)行分析,得出其脫硫增容改造工作的必要性,然后介紹總體設(shè)計(jì)規(guī)模和內(nèi)容闡述邯鄲熱電廠脫硫增容改造的情況。根據(jù)對邯鄲熱電廠脫硫增容改造的分析,分別對其脫硫工藝和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價。
關(guān)鍵詞:邯鄲熱電廠;脫硫改造;分析
火力發(fā)電廠脫硫增容改造屬于技術(shù)密集型和資金密集型項(xiàng)目,本身投資較大,運(yùn)行周期較長,而且能耗損失較高,在投入使用之后運(yùn)行成本相對較高,對整體電廠的經(jīng)濟(jì)效益也帶來不利影響。本文將以邯鄲熱電廠為例,對其進(jìn)行的脫硫增容改造工程進(jìn)行分析,并從脫硫工藝以及經(jīng)濟(jì)效益方面對其合理性作出分析,并提出合理化建議。
邯鄲熱電廠位于河北邯鄲市內(nèi),1958年開始建設(shè),工期為五年,目前熱電廠內(nèi)有三臺機(jī)組運(yùn)行,總裝機(jī)容量為600MW。電廠目前工業(yè)供氣能力為每小時480噸,民用采暖供熱能力為每小時1040噸,該電廠為市內(nèi)70多家企業(yè)用氣和城市居民采暖供熱的任務(wù)。
三臺機(jī)組均為國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備,容量為200MW的超高機(jī)組,但是由于電廠在投入運(yùn)行之后實(shí)際的燃煤原料發(fā)生變化,因此必須對使用的脫硫設(shè)備進(jìn)行一定的技術(shù)改造,保證脫硫效率,控制電廠煙氣達(dá)到國家制定標(biāo)準(zhǔn)。該改造工程是對機(jī)組的FGD裝置進(jìn)行增容和改造,使用新型的石灰石--石膏濕法脫硫工藝,二水石膏為主要副產(chǎn)物,吸收塔為噴淋空踏,脫硫裝置為一爐一塔,脫硫率達(dá)到95%以上?,F(xiàn)行的脫硫系統(tǒng)存在的主要問題有煙氣阻力相對較高,供漿量嚴(yán)重不足,燃燒完之后的煤硫份穩(wěn)定性差,當(dāng)存在高硫份燃煤需求時,設(shè)備中的氧化空氣系統(tǒng)和石膏脫水系統(tǒng)都難以滿足實(shí)際需求,并且旁路擋板不能達(dá)到長時間關(guān)閉運(yùn)行的效果。
邯鄲熱電廠改造項(xiàng)目為四期2乘200MW機(jī)組,新建一臺200MW機(jī)組配套煙氣脫硫工程使用。使用新型的石灰石--石膏濕法脫硫工藝,二水石膏為主要副產(chǎn)物,吸收塔為噴淋空踏,脫硫裝置為一爐一塔,脫硫率達(dá)到95%以上。該項(xiàng)目機(jī)組工程單機(jī)裝機(jī)容量為200MW,鍋爐可承受連續(xù)蒸發(fā)量最大值為每小時670噸,煙氣量在設(shè)計(jì)煤種標(biāo)準(zhǔn)狀況濕態(tài)下每小時為90萬N立方米。每套煙氣脫硫裝置的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為鍋爐B-MCR工況,保證單臺爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷與最小可調(diào)能力相協(xié)調(diào)適應(yīng)。煙氣脫硫裝置應(yīng)當(dāng)滿足在鍋爐B-MCR工況下進(jìn)煙溫度增加10度條件下依然保持安全運(yùn)行。系統(tǒng)工藝主要包括:煙氣系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、石灰石輸送和研磨系統(tǒng)、一級和二級石膏脫水系統(tǒng)、吸收塔木體系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng),以及其他輔助設(shè)備系統(tǒng)。
3.1脫硫工藝分析
通過定量計(jì)算研究,該改造工程脫硫工藝復(fù)雜性為0.8,脫硫系統(tǒng)可靠性為0.7667,脫硫系統(tǒng)配置可用性評價為0.6667,因此對該指標(biāo)的分析如下:
(1)邯鄲熱電廠機(jī)組煙氣脫硫工程主要運(yùn)用德國石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù),由北京某公司承包建設(shè)。脫硫工藝流程設(shè)計(jì)良好,各項(xiàng)系統(tǒng)分配和功能效果完整有效,可以有效保證后期工程使用效果。
(2)該工程運(yùn)用一爐一塔的設(shè)計(jì)理念,總體布置能夠滿足使用要求,各項(xiàng)設(shè)備符合要求,全面考慮操作過程、運(yùn)輸、檢修要求以及消防等方面內(nèi)容。
(3)該改造項(xiàng)目內(nèi)都是有較大裕量的脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及設(shè)備選型,吸收塔內(nèi)氣體流動速度相對較低,容積設(shè)計(jì)情況合理,塔內(nèi)漿液循環(huán)時間在正常范圍內(nèi),液氣比正常。
(4)通過對該工程性能的測試,確定該脫硫裝置的脫硫效率、除霧器出口、石膏品質(zhì)、石灰石耗量、電耗、水耗、系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行阻力都能達(dá)到設(shè)計(jì)時確定的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2問題及建議
(1)FGD入口處二氧化碳濃度及燃煤含硫量略大于設(shè)計(jì)值,針對該現(xiàn)象提出以下解決方案:第一,對煤的來源加強(qiáng)控制,合理確定配煤比例;第二,確保循環(huán)泵運(yùn)行情況良好,改變?yōu)V網(wǎng)的材料,濾網(wǎng)的過濾面積適當(dāng)加大,在泵體加裝適當(dāng)型號的后護(hù)板,保證漿液不會直接對機(jī)封室產(chǎn)生沖刷作用,這樣可以有效延長機(jī)封的使用時間;第三,加強(qiáng)管理石灰石的來源控制,保證石灰石活性化驗(yàn)各步驟的嚴(yán)格性,確保數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)確可靠;第四,確保技術(shù)可行的條件下進(jìn)行增容項(xiàng)目。
(2)FGD系統(tǒng)阻力較大,針對該現(xiàn)象可采用以下方案進(jìn)行解決:第一,保證除塵效率,適當(dāng)增加電除塵器的電流值;第二,盡量選擇工業(yè)用水來對除霧器進(jìn)行沖洗,正確把握沖洗間隔時間和壓力,確保除霧器沖洗效果達(dá)到指定要求;第三。提高GGH蒸汽吹掃壓力至0.9MPa左右,保證吹掃效果符合標(biāo)準(zhǔn)。
(3)漿液酸堿性偏酸性問題,針對該問題可以采取以下措施解決問題:第一,修改石灰石漿液供漿模式,適當(dāng)增加供漿泵的數(shù)量,每個塔以一運(yùn)一備最佳,遮掩可以保證石灰石漿液供應(yīng)至吸收塔的時間;第二,加強(qiáng)管理,及時發(fā)現(xiàn)及時解決石膏漿液泄露的故障;第三,避免循環(huán)泵的濾網(wǎng)阻塞;第四,可以將石灰石漿液直接補(bǔ)充至吸收塔上。
4.1整體經(jīng)濟(jì)效益分析
通過定量計(jì)算的方法計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益各方面數(shù)據(jù)得到,工程投資滿意度為0.6333,運(yùn)行成本滿意度為0.7667,因此可以判斷該工程整體的滿意度相對較高,與國家現(xiàn)行的各項(xiàng)指標(biāo)相符合,能夠很好的進(jìn)行盈利,具備一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力,經(jīng)濟(jì)效益較好。運(yùn)行情況良好,能夠良好的滿足環(huán)保要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
4.2存在的問題及措施
(1)機(jī)組在進(jìn)行脫硫裝置評估過程中,機(jī)組和脫硫酸裝置運(yùn)行情況良好,但是威力脫硫入口處的二氧化硫濃度與設(shè)計(jì)值相比較高,導(dǎo)致脫硫耗電量比設(shè)計(jì)值也相對提高,從而影響運(yùn)行成本的控制,這一方面電廠應(yīng)當(dāng)給予重視。
(2)脫硫過程中用到的水來源主要有兩個部分,工藝水和工業(yè)水,由于機(jī)組負(fù)荷情況的影響,以機(jī)組滿負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,用水量負(fù)荷設(shè)計(jì)規(guī)定,在脫硫系統(tǒng)用電量相對較高,仍然需要加強(qiáng)研究,盡可能降低能量消耗。
(3)在脫硫設(shè)備安裝完成之后,主要的成本用于脫硫設(shè)備中使用到的電費(fèi)以及設(shè)備消耗出現(xiàn)的損失,這些都是生產(chǎn)過程中主要的成本組成。
針對上述各項(xiàng)問題,提出以下建議:首先,設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化方案,尤其是FGD系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性方面。同時,更全面的進(jìn)行脫硫系統(tǒng)的調(diào)試程序,盡量減少脫硫系統(tǒng)整體的電量消耗,控制運(yùn)行成本。邯鄲熱電廠應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)精細(xì)化管理,保證脫硫系統(tǒng)正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)行,完成國家節(jié)能減排的目的,減低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
本文通過分析邯鄲熱電廠脫硫增容改造項(xiàng)目整體概況以及項(xiàng)目基本情況,對其設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行描述,并從脫硫增容改造項(xiàng)目脫硫工藝以及采用脫硫技術(shù)改造之后的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,并提出合理化建議,達(dá)到節(jié)能減排減低成本的目的。