1、電化有限公司2x600MW超臨界濕冷機組脫硫工程煙氣超低排放脫硫系統改造方案2014年12月 濟 南1 概況1.1 背景概述為解決日益突出的大氣污染問題，改善環境空氣質量，保障公眾環境權益，促進經濟社會發展方式轉變，神華集團承諾旗下所有燃煤發電機組大氣污染物排放濃度均達到燃氣輪機組排放限值（即在基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50mg/Nm3）。由于山東院僅負責本工程的脫硫系統設計，其余系統均由東北院進行設計，本文僅說明SO2排放限值變化對脫硫系統設計的影響，并簡略提及脫硫系統中可降低煙塵排放的改造方案。1.2 排放指標值電化有限公司2x600MW超
2、臨界濕冷機組脫硫工程已于2013年5月完成初步設計的收口工作，其中煙氣排放標準執行火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011）。隨著國內大氣污染的日益嚴重，結合國內大氣污染物排放標準的日趨苛刻，神華公司確定了煙氣超低排放指標值均達到燃氣輪機組排放限值的目標，具體見表1.2-1。表1.2-1 本工程執行環保標準及超低排放指標值項目單位煙塵SO2（GB13223-2011）限值（環評批復）mg/Nm330100超低排放指標值mg/Nm310351.3 超低排放的工程措施及投資增加匯總考慮到本工程部門設備已招標訂貨的現狀，且初步設計中所采用的設計煤種含硫量（St,ar=0.57%）比工程燃用
3、設計/校核煤種實際含硫量（St,ar=0.12%/0.38%），本文擬按下述兩種設計思路進行脫硫系統和設計復核和改造方案確定。（1）根據已招標訂貨設備參數，推算在給定設計/校核煤種基礎上滿足排放要求的最高設計含硫量值；（2）按給定設計/校核煤種下設計含硫量為St,ar=0.57%時，核算脫硫系統改造方案及主要設備參數。按以上設計思路，本工程實現煙氣污染物的超低排放的主要工程措施見表1.3-1。表1.3-1 超低排放的工程措施及投資增加匯總項目超低排放所額外的工程措施投資增加（萬元）方案一根據已招標訂貨設備推算脫硫系統最高設計含硫量：在給定設計/校核煤種下，脫硫系統最高設計含硫量為0.38%；
4、/選項：收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，提高系統煙塵的去除率，降低煙塵排放濃度。脫硫系統增加阻力約為80Pa。200方案二按St,ar=0.57%設計，增加噴淋層設計。脫硫系統阻力增加約為380Pa。800選項：收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，提高系統煙塵的去除率，降低煙塵排放濃度。脫硫系統增加阻力約為80Pa。200方案三按St,ar=0.57%設計，采用AEE PLUS提效構件。脫硫系統增加阻力約為50Pa。500選項：收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，提高系統煙塵的去除率，降低煙塵排放濃度。脫硫系統增加阻力約為80Pa。2002 設計基礎數據2.1 燃煤煤質本工程2
5、600MW機組燃用配套的寶清朝陽露天煤礦的褐煤。燃煤煤質見表2.1-1。表2.1-1 燃煤煤質資料項 目符 號單 位設計煤種校核煤種收到基碳份Car%31.1629.6收到基氫份Har%2.922.81收到基氧份Oar%9.878.19收到基氮份Nar%0.270.22收到基硫份Sar%0.120.38收到基灰份Aar%15.9616.40收到基水份Mar%39.742.4空氣干燥基水份Mad%16.2617.46干燥無灰基揮發份Vdaf%66.1761.36低位發熱量Qnet,ar(MJ/kg)11.4110.882.2 FGD入口煙氣參數下表中按脫硫系統設計含硫量St,ar=0.57%開列
6、。項 目單 位設計煤種校核煤種備 注煙氣成分（標準狀態，濕基，實際O2）N2Vol%67.0711 66.5653 CO2Vol%11.0592 10.7679 SO2Vol%0.0160 0.0519 O2Vol%4.9596 4.9284 H2OVol%16.8941 17.6865 煙氣成分（標準狀態，干基，實際O2）N2Vol%80.705680.8680CO2Vol%13.307413.0816SO2Vol%0.01920.0630O2Vol%5.96785.9874煙 氣 參 數脫硫裝置入口煙氣量m3/h39611924294631實際氧，濕基Nm3/h26443832795767
7、標態，濕基，實際氧Nm3/h21976372301295標態，干基，實際氧脫硫裝置入口煙氣溫度105105設計溫度脫硫裝置入口煙氣壓力Pa21072129額定工況FGD入口SO2濃度mg/Nm3，干基，6%O222632297煙塵濃度（引風機出口）mg/Nm36060說明：根據業主要求，脫硫系統前增設低溫省煤器，故脫硫裝置入口煙氣溫度按105進行設計。3 SO2超低排放設計復核及改造方案3.1 方案一：推算最高設計含硫量已招標訂貨主要設備：序號設備名稱已簽協議中參數備注1濕式球磨機制漿系統16t/h2漿液循環泵8687m3/h，24.42m/26.48m/28.54m/30.6m24臺協議參數
8、3氧化風機8950Nm3/h，92kPa，4臺補充協議參數4石灰石轉運系統振動給料機：90t/h；斗式提升機：100t/h；埋刮板輸送機：100t/h；稱重式皮帶給料機：32t/h初設收口參數5吸收塔噴淋層四層，180個噴嘴/層協議參數6吸收塔除霧器1層管式+2層屋脊式協議參數7吸收塔側進式攪拌器5臺/塔，55kW協議參數3.1.2 反算結果考慮造價高設備的參數盡量保持不變，按已訂貨設備中漿液循環泵進行反算，在給定設計/校核煤種下，脫硫系統最高設計含硫量為0.38%，脫硫效率為97.9%，脫硫系統出口SO2濃度分別為32.7mg/Nm3、34mg/Nm3。即：按照已訂貨設備參數，本工程設計/校
9、核煤種實際含硫量（St,ar=0.12%/0.38%）下，均能滿足SO2排放濃度35mg/Nm3的要求。應注意的是，上述計算結果是漿液循環泵流量考慮10%余量前提下計算而得。若不考慮10%余量，則實際可能達到的SO2排放濃度為24.1 mg/Nm3、26.6mg/Nm3，遠低于SO2排放濃度35mg/Nm3的要求。3.1.3 吸收塔除霧器型式調整建議根據業主在大港電廠考察收資情況，若將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，可顯著提高系統煙塵的去除率，降低煙塵排放濃度，在除塵器效果良好的前提下，甚至能達到煙塵實際排放濃度10mg/Nm3的效果，并有提高脫硫系統脫硫效率的趨勢，但由于沒有理論支
10、持，無法給定具體的脫硫效率提高率。建議：修改吸收塔設備技術協議，將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，以提高脫硫系統的實際脫硫效率和煙塵去除率。經估算，此單項改造費用約為200萬（包括除霧器造價增加、吸收塔高度增加引起的用鋼量、防腐量及土建費用增加）。3.1.4 脫硫系統改造對機組的影響若吸收塔除霧器型式調整，脫硫系統增加阻力約為80Pa，應考慮由此引起的引風機改造費用。由于脫硫系統入口煙氣溫度降低，脫硫系統總的耗水量降低至少210t/h。3.2 方案二：按St,ar=0.57%設計，增加噴淋層設計3.2.1 計算結果在給定設計/校核煤種下，按脫硫系統入口St,ar=0.57%進行設計。
11、經核算，如確保脫硫系統出口SO2濃度35mg/Nm3，脫硫系統設計效率至少為98.6%。此時，在設計/校核煤種下，脫硫系統出口SO2排放濃度為32.6mg/Nm3、33.86mg/Nm3。應注意的是，上述計算結果是漿液循環泵流量考慮10%余量前提下計算而得。若不考慮10%余量，則實際可能達到的SO2排放濃度為22.6 mg/Nm3、25.1mg/Nm3，遠低于SO2排放濃度35mg/Nm3的要求。脫硫系統主要設備選型變化為：漿液循環泵：Q=9360m3/h，H=23.8m/25.7m/27.7m/29.7m/31.7m，25臺；氧化風機：Q=9800Nm3/h，P=98kPa；每座吸收塔增加一
12、層吸收塔噴淋層；吸收塔漿池高度增加，每座吸收塔增加一臺側進式攪拌器以保證吸收塔漿池內攪拌效果；濕式球磨機：17t/h（按設計煤種下2100%選型）。其它未訂貨設備選型變化未開列。經估算，上述改造引起的費用增加約為：800萬（包括：漿液循環泵合同變化，氧化風機合同變化，增加噴淋層及流量變化、噴嘴數量變化、側進式攪拌器數量增加等引起的吸收塔塔內設備合同變化，吸收塔高度增加引起的用鋼量、防腐量及土建工程量變化，濕式球磨機處理變化等，未包括其它未訂貨設備材料的變化費用）。3.2.2 吸收塔除霧器型式調整建議根據業主在大港電廠考察收資情況，若將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，可顯著提高系統煙塵
13、的去除率，降低煙塵排放濃度，在除塵器效果良好的前提下，甚至能達到煙塵實際排放濃度10mg/Nm3的效果，并有提高脫硫系統脫硫效率的趨勢，但由于沒有理論支持，無法給定具體的脫硫效率提高率。建議：修改吸收塔設備技術協議，將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，以提高脫硫系統的實際脫硫效率和煙塵去除率。經估算，此單項改造費用約為200萬（包括除霧器造價增加、吸收塔高度增加引起的用鋼量、防腐量及土建費用增加）。3.2.3 脫硫系統改造對機組的影響項中系統設備變化引起的脫硫系統阻力增加約為380Pa，應考慮由此引起的引風機改造費用。若吸收塔除霧器型式調整，脫硫系統增加阻力約為80Pa，應考慮由此引起
14、的引風機改造費用。由于脫硫系統入口煙氣溫度降低，脫硫系統總的耗水量降低至少210t/h。3.3 方案三：按St,ar=0.57%設計，增加AEE PLUS構件提高脫硫效率3.3.1 增加AEE PLUS構件根據業主咨詢上海AEE公司，該公司擁有一項在盡量不改變原有脫硫系統設備參數前提下，在吸收塔內噴淋層間增加AEE PLUS構件即可大幅提高脫硫系統脫硫效率的技術。業主可進一步與上海AEE公司進行聯系溝通，敦促該公司針對本工程排放要求提出切實可行的設計方案，以確保達到神華集團要求的SO2排放濃度限值要求。據初步估算，增加該構件可能引起的費用增加約為500萬。（包括AEE PLUS構件造價、吸收塔
15、改造費用以及氧化風機合同變化引起的費用增加）應注意的是，由于AEE PLUS構件技術是近幾年發展的提高脫硫效率的技術，業主應廣泛收集其用戶的使用效果反饋等資料，以確定其應用的效果及可行性。3.3.2 吸收塔除霧器型式調整建議根據業主在大港電廠考察收資情況，若將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，可顯著提高系統煙塵的去除率，降低煙塵排放濃度，在除塵器效果良好的前提下，甚至能達到煙塵實際排放濃度10mg/Nm3的效果，并有提高脫硫系統脫硫效率的趨勢，但由于沒有理論支持，無法給定具體的脫硫效率提高率。建議：修改吸收塔設備技術協議，將吸收塔除霧器型式改為1層管式+3層屋脊式，以提高脫硫系統的實際
16、脫硫效率和煙塵去除率。經估算，此單項改造費用約為200萬（包括除霧器造價增加、吸收塔高度增加引起的用鋼量、防腐量及土建費用增加）。3.3.3 脫硫系統改造對機組的影響吸收塔增加AEE PLUS構件引起的脫硫系統阻力增加約為50Pa，應考慮由此引起的引風機改造費用。若吸收塔除霧器型式調整，脫硫系統增加阻力約為80Pa，應考慮由此引起的引風機改造費用。由于脫硫系統入口煙氣溫度降低，脫硫系統總的耗水量降低至少210t/h。4 結論（1）根據本工程現狀，可考慮三種吸收塔設計復核和改造方案，最終由業主決策確定。（2）調整吸收塔除霧器型式有助于降低煙塵排放和提高脫硫效率，建議考慮該方案。（3）實行煙氣超低排放，對電廠的引風機運行、廠用電率等有所影響。
全部分類
標準檢索
招標公告
免費下載資料庫
10000份+資源包
千萬vip文檔暢享下載
下載文檔文件編輯即用
網站精選百萬好案
百萬工程地產工作者都在用
微信掃一掃登錄
