循环流化床脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的比较
- 格式:pdf
- 大小:260.83 KB
- 文档页数:5
doi :10.3969/j.issn.1009-3230.2019.02.007循环流化床锅炉与煤粉锅炉之选择杨青山(中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司,哈尔滨150078)摘要:热电联产项目是选择循环流化床锅炉还是煤粉锅炉?通过对两种炉型在环境保护、投资成本、运行费用和供热安全方面的比较,发现煤价对项目的收益影响巨大,然而国家对燃用劣质煤制定了暂行办法,故选用何种炉型不能一概而论,应根据当地环保排放要求并综合考虑技术经济指标选择采用循环流化床锅炉或煤粉锅炉。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉中图分类号:TK229.2文献标志码:A 文章编号:1009-3230(2019)02-0023-04Selection of Circulating Fluidized Bed Boiler and Pulverized Coal BoilerYANG Qing -shan(Heilongjiang Electric Power Design Institute Corporation Limited of China Energy Engineering Group ,Harbin 150078,China )Abstract :Is the cogeneration project a circulating fluidized bed boiler or a pulverized coal boiler ?By comparing the environmental protection ,investment cost ,operating cost and heating safety of the two furnace types ,it is found that the coal price has a great impact on the project's income.However ,the state has formulated a temporary method for burning low -quality coal.The type cannot be generalized.Circulating fluidized bed boilers or pulverized coal boilers should be selected according to local environmental emission requirements and comprehensive consideration of technical and economic indicators.Key words :Circulating fluidized bed boiler ;Pulverized coal boiler0引言收稿日期:2018-10-18修订日期:2018-12-28作者简介:杨青山(1971-),男,大学本科,高级工程师,现从事项目经理工作。
煤粉炉粉煤灰与循环流化床粉煤灰矿物学性质比较王恩【摘要】为了提高粉煤灰的利用率,通过化学成分分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、X射线衍射光谱(XRD)分析和核磁共振分析,对煤粉炉和流化床2种粉煤灰的形貌、物相组成和活性进行了表征,研究了2种粉煤灰矿物学性质的差别.试验结果表明:2种粉煤灰在形貌和物相上存在较大的区别.形貌上,煤粉炉粉煤灰中存在大量的玻璃微珠,而流化床粉煤灰由于成灰温度低不存在玻璃微珠;物相上,煤粉炉粉煤灰中存在较大量的结晶类矿物,而流化床粉煤灰多为非晶玻璃态物质.通过核磁共振分析发现煤粉炉粉煤灰中硅氧结构和铝氧结构的聚合度较高,不利于活性组分溶出.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)004【总页数】4页(P26-29)【关键词】煤粉炉粉煤灰;流化床粉煤灰;形貌分析;物相分析;核磁共振【作者】王恩【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京100013;煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室,北京100013【正文语种】中文【中图分类】O643.1粉煤灰是指燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经过除尘器收集后获得的细小飞灰和炉渣,其物理化学性能与燃料、煅烧的炉型和形成过程密切相关。
根据我国目前发电厂的锅炉类型,可将粉煤灰分为煤粉炉粉煤灰和循环流化床粉煤灰。
煤粉炉粉煤灰指以优质煤粉为燃料的锅炉产生的灰渣。
这种炉型成灰温度多为1 200~1 400℃或更高。
煤粉炉粉煤灰比表面积通常>400 m2/kg,电除尘回收的粉煤灰颗粒很细,比表面积>600 m2/kg,活性较高,目前利用率也较高,主要用于配制高性能混凝土、路基材料、粉煤灰水泥和制品[1-3]。
循环流化床粉煤灰是循环流化床锅炉燃烧时产生的灰渣。
该炉型燃烧的不是煤粉,多为煤矸石、选煤厂煤泥、中煤等劣质颗粒状的煤(灰分≥30%)。
造渣的温度也较低,为800~900℃。
该种锅炉的粉煤灰颗粒很粗,多数为0.5~2 mm,比表面积≤300 m2/kg。
工业锅炉烟气治理中几种脱硫工艺流程及对比1.干法脱硫干法脱硫是利用干燥的吸收剂直接与烟气接触,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐或硫酸盐的混合物。
干法脱硫工艺简单、投资成本低、占地面积小,适用于硫含量低的烟气。
常见的干法脱硫工艺有喷雾吸收、筒式吸收、循环流化床等。
喷雾吸收是将干燥的喷雾液直接喷入烟道内与烟气接触,使烟气中的二氧化硫被吸收。
筒式吸收是将干燥的吸收剂填入筒内,烟气通过筒内被吸收剂吸收,二氧化硫转化为硫酸盐。
循环流化床是通过气力输送将干燥的吸收剂和烟气混合,烟气中的二氧化硫被吸收后在床内沉积。
干法脱硫工艺的主要优点是投资和运行成本低,但脱硫效率较低。
2.湿法脱硫湿法脱硫是利用吸收剂与烟气接触,通过氧化反应将二氧化硫转化为硫酸盐,并通过吸收剂吸收烟气中的颗粒物。
湿法脱硫工艺可以分为浆液吸收法、石灰石石膏法和氨法。
浆液吸收法是将石灰石和水混合制成浆液,烟气与浆液接触,二氧化硫转化为硫酸盐。
石灰石石膏法是将石灰石和水制成石膏浆料,烟气通过石膏浆料所形成的吸收塔,在吸收塔中与石膏浆料接触,硫酸盐形成在石膏颗粒上。
氨法是通过在烟气中加入氨气,与烟气中的二氧化硫发生反应生成硫酸铵。
湿法脱硫工艺的优点是脱硫效率高,能够同时去除烟气中的颗粒物和二氧化硫,但投资和运行成本较高。
3.半干法脱硫半干法脱硫是将湿法脱硫和干法脱硫两种技术相结合的一种工艺。
半干法脱硫的主要原理是在湿法脱硫工艺中加入干式脱硫的环节,通过干式脱硫可以提高脱硫效率和降低湿法脱硫工艺中的吸收剂消耗量。
常见的半干法脱硫工艺有旋风式湿法脱硫和浆液喷雾干式脱硫。
旋风式湿法脱硫是在湿法脱硫系统的前段设置旋风除尘器,通过旋风分离颗粒物,将大部分颗粒物分离并回收,然后再进入湿法脱硫系统进行吸收。
浆液喷雾干式脱硫是在干燥塔内喷雾吸收剂直接与烟气接触,在干燥塔内将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐。
半干法脱硫工艺的优点是脱硫效率高,投资和运行成本相对较低,但操作复杂度较高。
流化床锅炉与煤粉炉区别、循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
当下我国循环流化床锅炉已进入大型化生产阶段,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,由于流化床锅炉发展时间较短,目前运行调整及事故处理技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法。
调试试运:一、调试试运1.锅炉启动前的冷态试验目的:锅炉燃烧工况的稳定性和经济性对现代大型火力发电机组安全经济运行有着至关重要的作用,煤粉炉燃烧工况的优劣在很大程度上取决于燃烧器及炉膛的空气动力工况。
通过冷态空气动力场试验基于炉内冷态模化技术理论,可以了解并掌握炉内及燃烧器流动规律,验证设计及运行方案;对已有运行不正常的燃烧设备,可通过模化或冷炉试验找出其改正的措施。
循环流化床锅炉通过冷态试验可以充分了解锅炉整体性能,掌握设备运行的基本参数,为热态运行提供可靠的参考数据。
冷态试验是循环流化床锅炉顺利点火启动和安全稳定运行的基本保证。
2.冷态试验的内容:煤粉炉通过冷态试验主要确定燃烧系统的配风均匀程度、一二次风的混合情况、四角喷燃器角度及切圆的大小、旋流燃烧器回流区的大小及回流量变化情况、燃烧器的阻力特性;找出合理的运行方式:如低负荷的运行办法、四角燃烧中缺角运行的影响、停用个别旋流燃烧器的方式等。
循环流化床锅炉通过冷态试验主要确定不同风量时的布风板阻力,作出布风板阻力随风量变化的特性曲线;确定不同料层高度下的临界流化风量并计算出热态运行最小风量;检查布风板布风的均匀性。
另外煤粉炉和流化床锅炉都要做风量标定试验,只是流化床锅炉对风量准确性的要求更高一些。
循环流化床锅炉与煤粉锅炉之优劣作者:孙光张志宏王贵新来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第07期摘要:通过对循环流化床锅炉与煤粉锅炉学习与研究,得出循环流化床锅炉与煤粉锅炉的优劣。
关键词:循环流化床锅炉煤粉锅炉优缺点锅炉的分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉和旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉是流化床锅炉的一种;煤粉炉是火室燃烧锅炉的一种。
循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多,连续运行小时数要比煤粉炉短,若立足于燃烧劣质煤,供煤质量不稳定,且煤质含硫量高,环境排放要求苛刻,对各种煤质良好的适应性,应考虑循环流化床锅炉。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点1.1 燃烧热强度大,炉内传热能力强。
由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,截面热负荷可达3~8MW/m2,接近或高于煤粉炉,炉膛容积热负荷为1.5~2MW/m3是煤粉炉的8~10倍。
流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热,炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。
与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
1.2 燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料(煤粒度要求为粒度范围0-10mm,50%切割粒径d50=2mm),燃料的制备破碎系统大为简化。
所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统,整体投资含土建仍低于煤粉炉。
1.3 对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度,只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料最好不过。
对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多的厂家也投入了循环流化床锅炉的研制和生产,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,国内在安装技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法,与煤粉炉类似的问题不再涉及。
1 磨损问题循环流化床锅炉燃用粒径在13 mm以下的煤粒,流化风速很大(通常为5~10 m/s)。
磨损问题是该锅炉最大的问题。
1.1 燃烧带的磨损炉膛布风板周围为四侧水冷壁,在布风板上部3.5 m高度范围内水冷壁的内外侧全部焊接销钉,整体浇注“耐高温耐磨浇注料”,外侧安装金属护板。
向火面的浇注料层厚度通常为20 mm。
这个区域称为“燃烧带”。
燃烧带包围的空间称为“燃烧井”,燃烧井是循环流化床锅炉燃烧的中心,进行煤粒流化、燃烧、燃尽全过程。
燃烧带的磨损全部由耐高温耐磨浇注料来承担,浇注料的材质和施工质量是减小磨损的重点。
首先是选材问题,国内生产耐高温耐磨浇注料的厂家很多,材料的种类也很多,浇注料在不同温度下的耐磨度相差很大。
有的材料在1 400~1 600℃范围内耐磨度最高,但在800~1000℃温度区耐磨度很低,故材料的选用很关键。
循环流化床锅炉的燃烧温度为800~1 000℃,因此要选用在这个温度区耐磨度最大的材料。
施工质量也是一个重要问题,在施工中需注意以下几点:(1) 水灰比必须控制好,一般浇注料加水7%~8%,要严格按材料使用说明书施工。
加水量增加1%,浇注料强度降低20%左右(未加考证)。
煤粉炉、流化床锅炉的运行比较煤粉炉、流化床锅炉的运行比较相比煤粉炉,流化床锅炉的优点:1、对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度,只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料最好不过。
对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
而煤粉炉对煤质的要求较高,煤粉炉对灰熔点较低的煤试烧时存在炉膛喷燃器、过热器结焦、给煤机断煤等现象,使锅炉无法正常运行,煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显。
2、燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料,燃料的制备破碎系统大为简化。
所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统。
3、负荷的调节范围宽,调节性能好。
循环流化床锅炉由于炉内有大量床料,蓄热能力强,采用了飞灰再循环系统,调节范围要比煤粉炉宽得多,一般为30~110%,特别适应于热电联产、热负荷变化较大的供热锅炉或调峰机组锅炉使用。
煤粉锅炉的负荷调节范围通常在70~110%,在低负荷时煤粉炉需投油枪进行助燃。
4、燃烧污染物排放低。
向循环流化床锅炉内加入脱硫剂(石灰石或白云石粉),可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫(SO2)。
根据燃料中含硫量决定加入的石灰石剂量,在Ca/S摩尔比=2~2.5时,脱硫效率可达90%。
而煤粉炉为使烟气达标排放,采用湿法脱硫的成本较高。
流化床锅炉最佳的燃烧温度在850~950℃,在这个范围适合脱硫反应,NOx生成量明显减少,排放浓度在100~200ppm,低于煤粉炉的500~600ppm。
所以,流化床锅炉在烟气达标排放方面比煤粉炉更具竞争优势。
5、燃烧效率高。
常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般为85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
循环流化床锅炉与煤粉炉的区别循环流化床锅炉与煤粉炉的区别循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
作为一种新型燃煤技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与常规煤粉锅炉有着许多区别,主要表现在以下几个方面:1.对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭等。
而煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显,只能燃用设计的煤种。
2.燃料系统比较简单,且燃烧效率高。
循环流化床锅炉没有复杂的制粉系统,由于硫化床锅炉可以实现循环燃烧,燃料的颗粒可以大些,因而在输煤段加碎煤机就可以满足锅炉燃烧的需要,其耗电量要比磨煤机要低。
对常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般可达到85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
3.循环流化床锅炉的送风分为一次风和二次风,一般由单一风机单独供给,及设置一次风机和二次风机,分别实现保证流化和供给燃烧的作用,而煤粉锅炉送风机的功能是一样.此外一次风机是通过布风板送入炉膛的,而煤粉锅炉没有布风板.4.负荷的调节范围宽,调节性能好。
煤粉炉目前的低负荷稳定燃烧技术随着新型燃烧器的发展也得到了发展,最低可以达到50%负荷左右,但较循环流化床锅炉的30%负荷运行还有差距。
相对调节性来说,循环流化床由于有大量的床料蓄热,因而升温降温都有很大的热惯性,因而调节的时候一定要注意控制速度,防止结焦。
而煤粉炉调节负荷完全由燃料增减控制,应该具有更好的调节性能,但调节过程中的燃烧效率是很难保证的。
5.控制系统要求高。
由于循环流化床锅炉内流态化工况、燃烧过程较煤粉炉复杂,加之有飞灰循环,因此其控制系统较同等容量的煤粉炉要求高。
6.燃烧热强度大,炉内传热能力强。
由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,炉膛容积热负荷是煤粉炉的8~10倍。
与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
7.燃烧污染物排放低。
向循环流化床锅炉内加入脱硫剂(石灰石或白云石粉),可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫(SO2),脱硫效率可达90%。
循环流化床脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的比较
核心提示:循环流化床(循环流化床)锅炉脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫都是目前应用于大型燃煤电厂工程的主要脱硫方式,为此,以新建燃煤电厂为例,分析循环流化床(循环流化床)锅炉脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的特点并进行技术经济的综合比较,强调锅炉选型时应注意的事项。
近年来,国家对大气环境的保护要求越来越严格,在新建、扩建燃煤电厂时,都必须按照国家环保局的要求,考虑配置脱硫设施。
目前应用于大型燃煤发电厂工程成熟的脱硫方式有2种:一种是向炉膛加入脱硫剂石灰石,与燃料一起流化、燃烧来进行脱硫,也就是循环流化床锅炉(CFB);另一种是在燃料燃烧后进行烟气脱硫,主要方法有湿式石灰石/石膏法、喷雾干燥法、氨法、电子束法、海水脱硫法等。
目前国内外大型燃煤电厂多数采用石灰石/石膏湿法脱硫,它在技术上最为成熟,脱硫效率亦能保证在90%以上,为此,对CFB锅炉脱硫法和石灰石湿法脱硫的特点进行分析,并作技术经济综合比较。
1循环流化床锅炉脱硫
循环流化床锅炉(CFB)是20世纪80年代迅速发展起来的工业锅炉,它是国际上在应用循环流化床燃烧理论发展起来的新一代清洁燃烧技术产品,其特点是燃料和脱硫剂在炉内经多次循环,反复在850~900℃之间燃烧,这是脱硫的最佳反应温度区。
循环流化床锅炉既能得到与煤粉炉相近的燃烧效率,又能有90%以上的脱硫效率,因而在国际上得到迅速的商业推广,中国近年来亦大量生产配100MW机组级的CFB锅炉,目前300MW机组级的CFB锅炉已在设计中。
国内外大量的工程实践证明,CFB锅炉是较先进的。
1.1脱硫效率高
燃烧与脱硫过程合一,脱硫效率可达90%以上。
由于脱硫剂石灰石在燃烧过程中与煤一起加入炉膛,并在最佳反应温度850~900℃中燃烧,循环流化,脱硫剂在炉内停留时间长,燃烧充分,化学反应完全。
1.2低NOx排放CFB锅炉内燃烧温度保持在850~900℃范围内,并保持低过量空气系数燃烧,二次风分段送入,使炉内NOx不易生成。
经测试,NOx的排放比常规的煤粉炉可减少80%,所以循环流化床燃烧是一种清洁的燃烧,CFB炉是环保清洁燃烧的锅炉。
1.3燃料适应性广
由于燃料在炉内是一种固体颗粒流态化循环燃烧的反应过程,并保持较低的炉温,燃料经炉膛—分离器—返料装置反复循环,在炉内蓄热量大,燃料易着火,且低温燃烧又不受燃料灰融点的制约,所以CFB锅炉能燃烧低挥发分的煤,特别是低质无烟煤,甚至煤矸石、泥煤、石油焦、油页岩、木屑、垃圾等都能燃烧。
1.4燃烧效率高
循环流化床锅炉内的固体物料(包括燃料、脱硫剂、灰渣等)在强烈湍流下循环燃烧,燃烧效率可高达97.5%~99.5%,与煤粉炉不相上下。
1.5负荷调节范围大,调节速率快
CFB锅炉内蓄热量大,流化床内存有大量850~900℃的固体颗粒,因而可在较低负荷下稳燃不投油,无烟煤可在30%额定负荷下稳燃,烟煤可在28%或者更低负荷下稳燃,同时负荷调节速率亦很快,一般可达4%/min,所以CFB炉也可用于带调峰负荷运行。
1.6不必配置庞大的煤粉制备系统
CFB锅炉要求给煤粒度为6~8mm,与煤粉炉相比可省去制粉系统,只需对进炉煤进行1~2级破碎,使煤粉的颗粒度比较均匀即可;对燃用高水分煤亦能适应,但要解决湿煤的“堵煤”问题,因而CFB锅炉的主厂房建筑比煤粉炉简单,单位造价亦较低。
1.7易于实现灰渣综合利用
循环流化床燃烧过程保持较低的温度,燃料受到流化、循环,炉内有优良的燃烬条件,使锅炉灰渣中碳的质量分数较低,属于低温烧透,易于综合利用,例如灰渣可作水泥掺合料、建筑预制品等。
此外,低温烧透亦有利于灰渣中稀有金属的提取。
2煤粉炉烟气湿法脱硫
目前,国内外大型燃煤发电厂使用较多的脱硫工艺就是石灰石湿法烟气脱硫,这种脱硫系统是利用石灰石(CaCO3)作为吸收剂,吸收并除去烟气中的二氧化硫(SO2),生成副产品石膏(CaSO4·2H2O)。
整个工艺过程如下:锅炉排出的烟气经过除尘—引风机—脱硫增压风机加压后—热交换器—SO2吸收塔,烟气逆流而上与吸收塔上部喷淋下来的石灰石浆液进行充分的气液接触,反应生成亚硫酸钙(CaSO3),流入吸收塔的氧化槽中,通过向氧化槽鼓入空气,使亚硫酸钙强制氧化生成石膏,然后对湿石膏作脱水处理—生成固态石膏。
如石膏的纯净和洁白度符合要求则可作为建材综合利用,否则只好与炉渣一齐废弃处理。
洗涤净化后的烟气从吸收塔顶部通过除雾器除去雾滴而引出到热交换器并升温至约85℃后经烟道、烟囱排入大气。
石灰石湿法脱硫有以下特点:
a)石灰石吸收剂的消耗量小,其钙硫比维持在1.05左右便可。
b)单个吸收塔的设计已越来越成熟,目前可生产与600MW机组相配的吸收塔,因而大机组采用这种烟脱硫工艺比较多。
c)吸收塔的喷淋层是自上而下排列,与烟气中SO2的浓度分布相反,因而使吸收剂能反应充分,大大降低运行成本。
d)需加强流程中的重要部件,如进口烟道,吸收塔等的防腐蚀设计,最好采用高镍合金钢、橡胶内衬、环氧树脂内衬,但成本较高。
e)工艺的配套设施较多,需配置大型的增压风机、换热器、吸收塔、供水系统、压缩空气系统、石灰石浆处理系统、副产品石膏处理系统、废水处理系统等等,占地面积较大,增加成本。
3CFB锅炉脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的比较
3.1机组煤质及选用锅炉型式的比较
近年来,广东经济持续发展,对电力的需求亦持续增长,在加速实现西电东送的同时,仍需大力发展本省电源的建设,尤其需要建设一批125~200MW级的中型火力发电机组,发挥短平快的作用,以解决西电东送全面实现之前的用电之急。
这批发电机组大多位于广东省经济欠发达的边远地区,附近有当地的低质价廉无烟煤,但含硫量较高,根据环保法规要求必须脱硫。
因此,采用CFB锅炉还是用普通的煤粉炉烟气湿法脱硫就成为建设这批中型火力发电机组先行论证的课题,正确的选择可以使机组做到建设成本低,运行成本低,又符合环保要求。
表1列出近期设计的125和135MW级燃煤机组的煤质及选用锅炉型式的情况。
3.2CFB锅炉和粉煤炉烟气湿法脱硫的综合经济比较
连州电厂第二期(3号、4号机)是采用CFB锅炉,它的优点是总投资较低,不必另设烟气脱硫装置而能达到环保要求,运行成本预测亦较低。
梅州电厂第三期(5号、6号机)采用普通煤粉炉,其燃煤硫的质量分数为0.76%,按环保要求,暂不必设烟气脱硫,但从全厂总排放容量预测,可能仍要装设烟气脱硫系统,下面我们以这2个电厂的建设为例,比较其锅炉部分的投资,见表2。
4总结
通过上述分析可知,广东省在建设燃煤发电厂时,选择锅炉型式应注意以下几点:a)广东省缺煤,从外地远程运入动力煤作燃料时,必须优先考虑环保的要求,选择含硫量低的优质动力煤,免去因装设脱硫装置增加的投资和发电成本。
b)循环流化床锅炉是集燃烧与脱硫于一身的一种清洁燃烧炉,虽然初投资较贵,但与同容量级的煤粉炉烟气湿法脱硫相比却是便宜的,其综合运行费亦是比较低的,建议优先采用。
c)目前国产化的CFB锅炉最大容量为440t/h的超高压中间再热炉,可配135MW 机组,更大容量的CFB锅炉(配300MW级机组)正在设计和试验中,展望近年来国际上这种锅炉的发展趋势,更大容量的锅炉将会很快投入商业制作,随着这种锅炉市场的日益扩大,造价也会相应降低,其发展前途是远大的。
d)烟气湿法脱硫技术较成熟,脱硫效率高,但在国内电力系统应用不多,部分工艺设备需要从国外引进,因而造价较高,随着脱硫工艺和防腐技术的发展,造价亦会逐步降低,目前广东电力的几个烟气脱硫工程,其单位造价估算已从600元/k W降低至520元/k W,这样300MW级以上容量机组的烟气脱硫装置、石灰石湿法脱硫在近期仍然会占有相当大的市场份额。