降低脫硫改造項目成本的幾項措施

摘要：隨著脫硫系統煙氣排放指標的日益嚴格，需要已建脫硫系統需進行工程改造，以達到新的指標要求，通過采取合理安排施工工序、施工工期及采購計劃，調整設備、管道布置，采用新技術等措施，可以在不影響或較少影響原系統運行的情況下完成施工任務，降低工程造價。

關鍵詞：脫硫系統;改造;工程造價

1.前言

由于國家對環保要求的日趨嚴格，大部分電廠鍋爐都建設了煙氣脫硫設施（FGD）。但是，隨著國家污染狀況的惡化，國家對二氧化硫排放的控制的越來越嚴格，標準也越來越高，這就使得一些二氧化硫排放企業必須對原有的脫硫裝置進行增容改造，以提高裝置的脫硫效率。因為是改造過程，所以必須考慮裝置的正常運行，這也決定了施工過程不可能按部就班的進行，而是在設備大修期間進行，甚至是那種見縫插針式的施工過程。這種游擊式的施工方式導致了施工過程的長期化，有些項目甚至于會延續幾年時間，極大的增加了項目的施工成本。如何達到新的工藝要求，解決項目施工和裝置正常運行之間的矛盾，加快工程進度，節約施工成本，是目前很多改造項目遇到的難題。

2.脫硫系統的構成

目前應用最為廣泛的是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術，該技術成熟可靠，已經有幾十年的發展歷史，據調查，該工藝市場占有率已經達到85%[1] 以上。整套脫硫系統由SO2吸收系統、煙氣系統、石灰石儲存及吸收劑制備系統、石膏脫水系統、工藝水和排放系統以及氧化空氣系統等子系統組成。典型的工藝流程如下圖所示：

其中，石灰石儲存及吸收劑制備系統用于產生與煙氣中SO2進行反應的吸收劑;吸收系統是整個工藝的核心，是脫除煙氣中SO2的場所;煙氣系統表明了煙氣的大概走向，包括是否設置煙氣換熱器，是否設置煙道旁路等內容;氧化風系統用于提供亞硫酸鈣氧化所需要的氧氣;工藝水系統、脫水系統、排放系統等作為輔助系統保證系統的正常運行。

其他脫硫技術如鈉法脫硫、氨法脫硫等與石灰石-石膏法脫硫技術在系統設置上有很多類似的地方，如煙氣系統、氧化空氣系統、工藝水系統、排放系統等，鈉法、氨法脫硫在吸收劑制備和后處理系統設置上與石灰石-石膏法脫硫略有不同，前者吸收劑制備系統無需設置料倉，后處理系統一般選擇壓濾機作為污泥處理設備。在改造過程中，如果脫硫項目改造過程中要求改用其他脫硫技術時，這兩個系統的設備選型問題需加以注意。

3.設計階段節約項目成本的措施

改造項目的第一項任務就是根據新的二氧化硫排放標準對整個脫硫系統重新進行物料衡算和能量衡算。若現有的設備不能滿足新的工藝要求，在空間允許的情況下，首先考慮通過增加新設備實現系統擴容，當空間不夠時，再考慮更換舊設備，這樣可以盡量減少施工過程對裝置正常運行的影響，節省施工時間，加快施工進度。

對吸收塔的改造需慎重對待，盡量避免對其結構進行大的改動，如可以通過改變煙氣流動情況來增大吸收過程的傳質系數，達到提高脫硫效率的目的。目前航天環境工程有限公司的氣動脫硫技術[2] ，通過在塔內安裝氣動脫硫單元，使煙氣進入吸收塔后旋轉上升，在脫硫單元內與吸收漿液形成一層懸浮的脫硫液，除去絕大部分二氧化硫。由于在脫硫過程中氣液接觸比表面積大，得以用很少的循環漿液（液氣比相當于其他濕法脫硫技術的1/2～1/3）達到較高的脫硫、除塵效率。利用該技術的優點是不用增加新的噴淋層，不必擔心吸收塔過載情況，同時，極大的降低了吸收塔的日常運行費用。對大型的轉動設備進行改造時，要對其基礎進行校核，防止出現因基礎過小造成設備振速、振幅過大等情況。

改造過程應該根據原有的工藝流程進行，若能達到工藝要求，盡量利舊原有的設備，這樣既能節約成本，又可以節約施工時間。若需要增加新設備時，新設備的布置要考慮該設備需要配備的電纜和管道的長度，使電纜長度和物料輸送距離盡可能短些。當改造過程需要更換管線時，管道走向要重新布置，盡量避免與原來的管道走向重合，這樣在新管道安裝時，不影響現有系統的正常運行。

4.采購階段節約項目成本的措施

為了降低工程造價，在確保材料、設備性能滿足脫硫裝置長期安全穩定運行的前提下，應采購國產材料、設備，其前提是選擇信譽好，有長期合作關系或進行過充分調研和論證的生產廠家。

為了保證現場施工進度，簽合同時要明確注明設備、閥門等的供貨日期、供貨地址和供貨范圍等，保證出廠前設備、閥門的各項參數達到要求。例如對脫硫塔循環系統的改造必須在脫硫塔大修時完成，這就要求循環泵及相關的管道、儀表等在大修之前送抵施工現場，如果供貨時間太晚，可能會因趕工期而增加施工成本或造成裝置無法按時開車，甚至可能出現要下一次設備大修期才能施工的情況。脫硫系統管道上的電動閥門比較多，經常會出現安裝完成后閥門內漏或遠程控制方面的問題，為盡量減少此種情況的出現，閥門出廠時要調好，并實驗合格，在閥門安裝完成后不能正常使用時廠家可以及時進行處理。

一些常用的材料（如支架用槽鋼、角鋼、鋼管等）應用多少買多少，保證合理的庫存，并且這些材料優先選擇在當地購買，以節約運輸費用。

5.施工階段節約項目成本的措施

脫硫改造項目的大部分施工過程在施工前都要開工作票，工作票的審批可能一兩天，也可能十多天，如果組織不好，可能會造成人工費、措施費的浪費。施工單位應做好充分的施工計劃，與業主指定聯絡人討論未來一定時間的工作計劃，加大協調力度。

由于工期較長以及施工過程的不連續，在施工單位的選取上優先選擇當地的施工隊伍或項目業主方的安裝人員，這樣可以保證施工人數有較大的彈性，以減少窩工費。同時，由于本企業安裝人員對現場比較熟悉，施工進度會更有保證。但也有可能出現業主、承包單位和施工單位三者關系混亂的情況，這就要在各方簽訂合同時，明確各方的權利和義務。

施工過程中會出現變更的情況，要堅持先出圖，再審核，變更圖紙審核通過后再施工的原則，同時，搜集盡可能多的施工記錄和證據，及時提交給業主，對增加的各項費用進行索賠。

施工過程要堅持“安全第一，預防為主”的方針，對所有的現場工作人員進行現場培訓，培訓合格后方可進入現場施工，堅決杜絕違規施工現象的發生。各方應明確安全責任，編制安全事故預案，及時應對現場出現的各種情況。

脫硫系統的大部分管道都是內壁襯膠的，無法進行現場切割和焊接，所以一些特定位置的管件必須現場合成。若工期較緊時，可以選擇不銹鋼材質或硬質塑料材質的管件現場連接，使系統在管道連接完成后可以立即運行，但這種管件的使用壽命比較短。若工期較長，也可以用碳鋼管件現合，安裝完成后將現合管件拆下送至襯膠廠襯膠，但如果當地沒有襯膠廠家時，運輸費用會增大。比較好的方法時，先用不銹鋼或硬質塑料管件現場合成，然后將現合管件的尺寸量好，讓襯膠廠家再做一批備件，在現合管件有損壞時更換。

當設備及相關管道都要更換時，應先安裝管道，待管道接至設備附近時，再更換設備，當有多臺并聯的設備需要更換時，應該一臺一臺的進行，一臺設備安裝調試完成，并正常運行后，再更換剩余的設備。

6.結論及建議

脫硫改造項目的實施要根據本地區本項目的特點進行，改造過程要充分利用現有的設備、材料資源，減少新購設備、材料的用量以節約改造成本，同時，在保證達到現有國家法律法規要求的情況下，考慮未來國家對環保要求的提高和本廠用煤含硫量增加的情況，在設計時留有一定的裕量。在施工過程中，采取一系列措施，在不影響系統運行的情況下保證改造過程的進度，以降低改造成本。

參考文獻：

[1] 李俊華，陳建軍，郝吉明.控制大氣污染化工技術的研究進展[J].化工進展，2005，24（7）：703-709.

[2] 航天環境工程有限公司.AFGD系統氣動脫硫技術[P].中國：ZL2007 2 0173601.8，2007.

作者簡介：

劉國瑞（1983-09），男，漢族，山東濱州，中級職稱，研究生，研究方向：節能環保。

（作者單位：航天環境工程有限公司）