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,然后介紹總體設計規模和內容闡述邯鄲熱電廠脫硫增容改造的情況。根據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濟效益進行評價。
關鍵詞:邯鄲熱電廠;脫硫改造;分析
火力發電廠脫硫增容改造屬于技術密集型和資金密集型項目,本身投資較大,運行周期較長,而且能耗損失較高,在投入使用之后運行成本相對較高,對整體電廠的經濟效益也帶來不利影響。本文將以邯鄲熱電廠為例,對其進行的脫硫增容改造工程進行分析,并從脫硫工藝以及經濟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,1958年開始建設,工期為五年,目前熱電廠內有三臺機組運行,總裝機容量為600MW。電廠目前工業供氣能力為每小時480噸,民用采暖供熱能力為每小時1040噸,該電廠為市內70多家企業用氣和城市居民采暖供熱的任務。
三臺機組均為國內生產設備,容量為200MW的超高機組,但是由于電廠在投入運行之后實際的燃煤原料發生變化,因此必須對使用的脫硫設備進行一定的技術改造,保證脫硫效率,控制電廠煙氣達到國家制定標準。該改造工程是對機組的FGD裝置進行增容和改造,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物,吸收塔為噴淋空踏,脫硫裝置為一爐一塔,脫硫率達到95%以上。現行的脫硫系統存在的主要問題有煙氣阻力相對較高,供漿量嚴重不足,燃燒完之后的煤硫份穩定性差,當存在高硫份燃煤需求時,設備中的氧化空氣系統和石膏脫水系統都難以滿足實際需求,并且旁路擋板不能達到長時間關閉運行的效果。
邯鄲熱電廠改造項目為四期2乘200MW機組,新建一臺200MW機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物,吸收塔為噴淋空踏,脫硫裝置為一爐一塔,脫硫率達到95%以上。該項目機組工程單機裝機容量為200MW,鍋爐可承受連續蒸發量最大值為每小時670噸,煙氣量在設計煤種標準狀況濕態下每小時為90萬N立方米。每套煙氣脫硫裝置的設計基礎為鍋爐B-MCR工況,保證單臺爐不投油最低穩燃負荷與最小可調能力相協調適應。煙氣脫硫裝置應當滿足在鍋爐B-MCR工況下進煙溫度增加10度條件下依然保持安全運行。系統工藝主要包括:煙氣系統、氧化空氣系統、石灰石輸送和研磨系統、一級和二級石膏脫水系統、吸收塔木體系統、壓縮空氣系統、工藝水系統,以及其他輔助設備系統。
3.1脫硫工藝分析
通過定量計算研究,該改造工程脫硫工藝復雜性為0.8,脫硫系統可靠性為0.7667,脫硫系統配置可用性評價為0.6667,因此對該指標的分析如下:
(1)邯鄲熱電廠機組煙氣脫硫工程主要運用德國石灰石-石膏濕法脫硫技術,由北京某公司承包建設。脫硫工藝流程設計良好,各項系統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)該工程運用一爐一塔的設計理念,總體布置能夠滿足使用要求,各項設備符合要求,全面考慮操作過程、運輸、檢修要求以及消防等方面內容。
(3)該改造項目內都是有較大裕量的脫硫系統設計以及設備選型,吸收塔內氣體流動速度相對較低,容積設計情況合理,塔內漿液循環時間在正常范圍內,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、石灰石耗量、電耗、水耗、系統內運行阻力都能達到設計時確定的標準。
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計值,針對該現象提出以下解決方案:第一,對煤的來源加強控制,合理確定配煤比例;第二,確保循環泵運行情況良好,改變濾網的材料,濾網的過濾面積適當加大,在泵體加裝適當型號的后護板,保證漿液不會直接對機封室產生沖刷作用,這樣可以有效延長機封的使用時間;第三,加強管理石灰石的來源控制,保證石灰石活性化驗各步驟的嚴格性,確保數據質量準確可靠;第四,確保技術可行的條件下進行增容項目。
(2)FGD系統阻力較大,針對該現象可采用以下方案進行解決:第一,保證除塵效率,適當增加電除塵器的電流值;第二,盡量選擇工業用水來對除霧器進行沖洗,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準。
(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,適當增加供漿泵的數量,每個塔以一運一備最佳,遮掩可以保證石灰石漿液供應至吸收塔的時間;第二,加強管理,及時發現及時解決石膏漿液泄露的故障;第三,避免循環泵的濾網阻塞;第四,可以將石灰石漿液直接補充至吸收塔上。
4.1整體經濟效益分析
通過定量計算的方法計算經濟效益各方面數據得到,工程投資滿意度為0.6333,運行成本滿意度為0.7667,因此可以判斷該工程整體的滿意度相對較高,與國家現行的各項指標相符合,能夠很好的進行盈利,具備一定的抗風險能力,經濟效益較好。運行情況良好,能夠良好的滿足環保要求和設計標準。
4.2存在的問題及措施
(1)機組在進行脫硫裝置評估過程中,機組和脫硫酸裝置運行情況良好,但是威力脫硫入口處的二氧化硫濃度與設計值相比較高,導致脫硫耗電量比設計值也相對提高,從而影響運行成本的控制,這一方面電廠應當給予重視。
(2)脫硫過程中用到的水來源主要有兩個部分,工藝水和工業水,由于機組負荷情況的影響,以機組滿負荷進行計算,用水量負荷設計規定,在脫硫系統用電量相對較高,仍然需要加強研究,盡可能降低能量消耗。
(3)在脫硫設備安裝完成之后,主要的成本用于脫硫設備中使用到的電費以及設備消耗出現的損失,這些都是生產過程中主要的成本組成。
針對上述各項問題,提出以下建議:首先,設計單位應當進一步優化方案,尤其是FGD系統穩定性和可靠性方面。同時,更全面的進行脫硫系統的調試程序,盡量減少脫硫系統整體的電量消耗,控制運行成本。邯鄲熱電廠應當加強精細化管理,保證脫硫系統正常、安全、穩定運行,完成國家節能減排的目的,減低企業生產成本,提高經濟效益。
本文通過分析邯鄲熱電廠脫硫增容改造項目整體概況以及項目基本情況,對其設計規模和設計內容進行描述,并從脫硫增容改造項目脫硫工藝以及采用脫硫技術改造之后的經濟效益進行分析,并提出合理化建議,達到節能減排減低成本的目的。