王军利
(河北邯郸热电股份有限公司,河北 邯郸 056004)
浅谈邯郸热电厂脱硫增容改造项目
王军利
(河北邯郸热电股份有限公司,河北邯郸056004)
摘要:本文通过对邯郸热电厂整体概况进行分析,得出其脱硫增容改造工作的必要性,然后介绍总体设计规模和内容阐述邯郸热电厂脱硫增容改造的情况。根据对邯郸热电厂脱硫增容改造的分析,分别对其脱硫工艺和经济效益进行评价。
关键词:邯郸热电厂;脱硫改造;分析
火力发电厂脱硫增容改造属于技术密集型和资金密集型项目,本身投资较大,运行周期较长,而且能耗损失较高,在投入使用之后运行成本相对较高,对整体电厂的经济效益也带来不利影响。本文将以邯郸热电厂为例,对其进行的脱硫增容改造工程进行分析,并从脱硫工艺以及经济效益方面对其合理性作出分析,并提出合理化建议。
邯郸热电厂位于河北邯郸市内,1958年开始建设,工期为五年,目前热电厂内有三台机组运行,总装机容量为600MW。电厂目前工业供气能力为每小时480吨,民用采暖供热能力为每小时1040吨,该电厂为市内70多家企业用气和城市居民采暖供热的任务。
三台机组均为国内生产设备,容量为200MW的超高机组,但是由于电厂在投入运行之后实际的燃煤原料发生变化,因此必须对使用的脱硫设备进行一定的技术改造,保证脱硫效率,控制电厂烟气达到国家制定标准。该改造工程是对机组的FGD装置进行增容和改造,使用新型的石灰石--石膏湿法脱硫工艺,二水石膏为主要副产物,吸收塔为喷淋空踏,脱硫装置为一炉一塔,脱硫率达到95%以上。现行的脱硫系统存在的主要问题有烟气阻力相对较高,供浆量严重不足,燃烧完之后的煤硫份稳定性差,当存在高硫份燃煤需求时,设备中的氧化空气系统和石膏脱水系统都难以满足实际需求,并且旁路挡板不能达到长时间关闭运行的效果。
邯郸热电厂改造项目为四期2乘200MW机组,新建一台200MW机组配套烟气脱硫工程使用。使用新型的石灰石--石膏湿法脱硫工艺,二水石膏为主要副产物,吸收塔为喷淋空踏,脱硫装置为一炉一塔,脱硫率达到95%以上。该项目机组工程单机装机容量为200MW,锅炉可承受连续蒸发量最大值为每小时670吨,烟气量在设计煤种标准状况湿态下每小时为90万N立方米。每套烟气脱硫装置的设计基础为锅炉B-MCR工况,保证单台炉不投油最低稳燃负荷与最小可调能力相协调适应。烟气脱硫装置应当满足在锅炉B-MCR工况下进烟温度增加10度条件下依然保持安全运行。系统工艺主要包括:烟气系统、氧化空气系统、石灰石输送和研磨系统、一级和二级石膏脱水系统、吸收塔木体系统、压缩空气系统、工艺水系统,以及其他辅助设备系统。
3.1脱硫工艺分析
通过定量计算研究,该改造工程脱硫工艺复杂性为0.8,脱硫系统可靠性为0.7667,脱硫系统配置可用性评价为0.6667,因此对该指标的分析如下:
(1)邯郸热电厂机组烟气脱硫工程主要运用德国石灰石-石膏湿法脱硫技术,由北京某公司承包建设。脱硫工艺流程设计良好,各项系统分配和功能效果完整有效,可以有效保证后期工程使用效果。
(2)该工程运用一炉一塔的设计理念,总体布置能够满足使用要求,各项设备符合要求,全面考虑操作过程、运输、检修要求以及消防等方面内容。
(3)该改造项目内都是有较大裕量的脱硫系统设计以及设备选型,吸收塔内气体流动速度相对较低,容积设计情况合理,塔内浆液循环时间在正常范围内,液气比正常。
(4)通过对该工程性能的测试,确定该脱硫装置的脱硫效率、除雾器出口、石膏品质、石灰石耗量、电耗、水耗、系统内运行阻力都能达到设计时确定的标准。
3.2问题及建议
(1)FGD入口处二氧化碳浓度及燃煤含硫量略大于设计值,针对该现象提出以下解决方案:第一,对煤的来源加强控制,合理确定配煤比例;第二,确保循环泵运行情况良好,改变滤网的材料,滤网的过滤面积适当加大,在泵体加装适当型号的后护板,保证浆液不会直接对机封室产生冲刷作用,这样可以有效延长机封的使用时间;第三,加强管理石灰石的来源控制,保证石灰石活性化验各步骤的严格性,确保数据质量准确可靠;第四,确保技术可行的条件下进行增容项目。
(2)FGD系统阻力较大,针对该现象可采用以下方案进行解决:第一,保证除尘效率,适当增加电除尘器的电流值;第二,尽量选择工业用水来对除雾器进行冲洗,正确把握冲洗间隔时间和压力,确保除雾器冲洗效果达到指定要求;第三。提高GGH蒸汽吹扫压力至0.9MPa左右,保证吹扫效果符合标准。
(3)浆液酸碱性偏酸性问题,针对该问题可以采取以下措施解决问题:第一,修改石灰石浆液供浆模式,适当增加供浆泵的数量,每个塔以一运一备最佳,遮掩可以保证石灰石浆液供应至吸收塔的时间;第二,加强管理,及时发现及时解决石膏浆液泄露的故障;第三,避免循环泵的滤网阻塞;第四,可以将石灰石浆液直接补充至吸收塔上。
4.1整体经济效益分析
通过定量计算的方法计算经济效益各方面数据得到,工程投资满意度为0.6333,运行成本满意度为0.7667,因此可以判断该工程整体的满意度相对较高,与国家现行的各项指标相符合,能够很好的进行盈利,具备一定的抗风险能力,经济效益较好。运行情况良好,能够良好的满足环保要求和设计标准。
4.2存在的问题及措施
(1)机组在进行脱硫装置评估过程中,机组和脱硫酸装置运行情况良好,但是威力脱硫入口处的二氧化硫浓度与设计值相比较高,导致脱硫耗电量比设计值也相对提高,从而影响运行成本的控制,这一方面电厂应当给予重视。
(2)脱硫过程中用到的水来源主要有两个部分,工艺水和工业水,由于机组负荷情况的影响,以机组满负荷进行计算,用水量负荷设计规定,在脱硫系统用电量相对较高,仍然需要加强研究,尽可能降低能量消耗。
(3)在脱硫设备安装完成之后,主要的成本用于脱硫设备中使用到的电费以及设备消耗出现的损失,这些都是生产过程中主要的成本组成。
针对上述各项问题,提出以下建议:首先,设计单位应当进一步优化方案,尤其是FGD系统稳定性和可靠性方面。同时,更全面的进行脱硫系统的调试程序,尽量减少脱硫系统整体的电量消耗,控制运行成本。邯郸热电厂应当加强精细化管理,保证脱硫系统正常、安全、稳定运行,完成国家节能减排的目的,减低企业生产成本,提高经济效益。
本文通过分析邯郸热电厂脱硫增容改造项目整体概况以及项目基本情况,对其设计规模和设计内容进行描述,并从脱硫增容改造项目脱硫工艺以及采用脱硫技术改造之后的经济效益进行分析,并提出合理化建议,达到节能减排减低成本的目的。