羅馬尼亞羅維納里燃煤電廠煙氣脫硫方案研究

閻路，周正一

(中國華電科工集團(tuán)有限公司，北京 100160)

羅馬尼亞羅維納里燃煤電廠煙氣脫硫方案研究

閻路，周正一

(中國華電科工集團(tuán)有限公司，北京 100160)

為確保煙氣中SO2排放質(zhì)量濃度滿足歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)羅馬尼亞羅維納里燃煤電廠的煙氣脫硫方案進(jìn)行比選。通過對(duì)比石灰石-石膏濕法脫硫工藝和循環(huán)流化床半干法脫硫工藝的技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性，最終選定石灰石-石膏濕法脫硫工藝，可滿足歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)且建設(shè)初投資較低。

燃煤電廠；歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；石灰石-石膏濕法脫硫；循環(huán)流化床半干法脫硫

0 引言

羅馬尼亞羅維納里燃煤項(xiàng)目是中國華電科工集團(tuán)有限公司在羅馬尼亞投資的第1個(gè)火電能源項(xiàng)目，擬建設(shè)1×600 MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，燃用當(dāng)?shù)啬贻p褐煤，采用國內(nèi)循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝裝置。按照歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，SO2排放需滿足質(zhì)量濃度≤150 mg/m3(標(biāo)態(tài)，下同)[1]的環(huán)保要求，燃燒褐煤的煤粉鍋爐氮氧化物排放質(zhì)量濃度應(yīng)控制在150 mg/m3(干煙氣，6%含氧量)以下。

1 脫硫方案

根據(jù)該工程環(huán)境排放要求、循環(huán)流化床的特點(diǎn)及現(xiàn)有的煤質(zhì)，經(jīng)與鍋爐廠家配合，考慮爐內(nèi)90%的脫硫效率后，空氣預(yù)熱器出口SO2排放質(zhì)量濃度約為368 mg/m3(校核煤1)和522 mg/m3(校核煤2，干煙氣，6%含氧量)。若要達(dá)到150 mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)，燃用校核煤2時(shí)爐外脫硫效率需達(dá)到約75%。根據(jù)該項(xiàng)目具體條件及CFB鍋爐特點(diǎn)，可考慮石灰石-石膏濕法脫硫工藝、循環(huán)流化床半干法脫硫工藝兩個(gè)爐外脫硫方案。

1.1 石灰石-石膏濕法脫硫工藝

石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前最為成熟的脫硫技術(shù)[2]，其用石灰石或石灰作吸附劑，經(jīng)磨細(xì)后與水混合制成漿液噴入吸收塔，與煙氣混合；煙氣中的SO2與石灰石漿液中的CaCO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鈣，并與鼓入的空氣進(jìn)行強(qiáng)制氧化反應(yīng)，最終生成石膏[3]；一定濃度的石膏漿液從吸收塔排出，和灰渣混合后，采用高濃度輸送系統(tǒng)送至灰場貯存；在塔內(nèi)洗滌脫硫后的清潔煙氣經(jīng)除霧器除去霧滴后從煙囪排放。該工藝由煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、脫硫裝置用水系統(tǒng)及漿液排放與回收系統(tǒng)等部分組成。

1.2 循環(huán)流化床半干法脫硫工藝

生石灰粉作為吸收劑經(jīng)消化處理制成消石灰儲(chǔ)存在消石灰倉中，通過物料斜槽進(jìn)入吸收塔。煙氣從吸收塔底部進(jìn)入，煙氣中的SO2與Ca(OH)2在吸收塔內(nèi)接觸、混合，在湍動(dòng)作用下充分反應(yīng)，生成鈣基化合物，實(shí)現(xiàn)脫硫目的[4]。脫硫后的煙氣從塔頂引出，再進(jìn)入布袋除塵器，除塵后經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪排入大氣。除塵器分選出的大部分灰作為再循環(huán)灰返回吸收塔利用，以提高脫硫吸收劑的利用率，并維持足夠的床層密度，保證脫硫效率；其余灰作為副產(chǎn)物排出，氣力輸送至灰?guī)?。該工藝由吸收劑制備供?yīng)系統(tǒng)、脫硫吸收塔、物料循環(huán)系統(tǒng)、布袋除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。

2 脫硫方案技術(shù)比較

兩種脫硫方案的技術(shù)特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比見表1、表2。

通過比較，技術(shù)上石灰石-石膏濕法脫硫工藝相對(duì)于循環(huán)流化床半干法脫硫工藝，具有技術(shù)成熟、可靠性較高、占地面積更小、初投資更省、能耗低、年運(yùn)行費(fèi)用低[5]、對(duì)將來環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高的適應(yīng)性更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；經(jīng)濟(jì)上較循環(huán)流化床半干法脫硫工藝可節(jié)省初投資約1 444萬元，節(jié)省年運(yùn)行費(fèi)用約485萬元。但是，由于石灰石-石膏濕法脫硫工藝煙溫低，煙氣通過煙囪排放時(shí)易形成白霧，煙囪口會(huì)有白色漿液，影響美觀；同時(shí)，該工藝還存在脫硫過程中的石膏漿液排放問題。

通過考察現(xiàn)有電廠石灰石-石膏濕法脫硫工藝裝置，結(jié)合該工程條件，爐外煙氣脫硫裝置如采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，排煙過程中產(chǎn)生的白霧及漿液對(duì)周圍環(huán)境影響甚微，其排出的副產(chǎn)物石膏漿液可進(jìn)入水力除灰系統(tǒng)，泵送至水灰場，既不影響CFB脫硫灰渣的品質(zhì)，又無脫硫廢水排放。因此，該工程爐外煙氣脫硫系統(tǒng)現(xiàn)階段推薦采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。

表1 脫硫方案技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比

表2 脫硫方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比 萬元

3 結(jié)束語

作為中國華電科工集團(tuán)有限公司在羅馬尼亞投資的第1個(gè)火電能源項(xiàng)目，經(jīng)過脫硫方案對(duì)比分析，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，可滿足歐盟規(guī)定的SO2排放質(zhì)量濃度≤150 mg/m3和燃燒褐煤的煤粉鍋爐氮氧化物排放質(zhì)量濃度不高于150 mg/m3(干煙氣，6%含氧量)的環(huán)保要求，為此項(xiàng)目提供了可行的技術(shù)支持，同時(shí)降低了建設(shè)初投資費(fèi)用。

[1]Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the council of 24 November 2010 on industrial emissions[J/OL].Official journal of the European Union，2010(12):17-119[2016-08-20].http://www.epa.ie/pubs/legislation/licensing/Industrial%20Emissions%20Directive2010_75_EU.pdf.

[2]常艷君.燃煤電廠脫硫工藝及工藝選擇要素探討[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，23(5):57-61.

[3]王天坤.火力發(fā)電廠煙氣脫硫工藝淺析[J].科技與企業(yè),2012(12):360.

[4]麻瑜.循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)分析[J].電力學(xué)報(bào), 2007，22(2):204-206.

[5]劉翠玲，汪林.我國燃煤電廠脫硫工藝的分析和探討[C]//中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集,2005:1519-1522.

(本文責(zé)編：劉芳)

2016-08-23；

2017-01-12

X 701.3

B

1674-1951(2017)02-0071-02

閻路(1993—)，男，河南固始人，助理工程師，從事火力發(fā)電廠技術(shù)管理方面的工作(E-mail: yanl@chec.com.cn)。

周正一(1963—)，男，重慶人，高級(jí)工程師(教授級(jí))，工學(xué)碩士，從事國內(nèi)外火電廠EPC及BOT項(xiàng)目技術(shù)管理等方面的工作(E-mail:zhouzy@chec.com.cn)。