我司电厂拟建2×490吨/小时CFB锅炉, 本项目设计烟气SO2浓度可达14099 m g/Nm3。燃煤锅炉在运行过程中产生的烟气含有大量的二氧化硫、氮氧化物和粉尘, 目前国家环保规定的火电厂大气污染物SO2浓度排放标准为200mg/Nm3以内。为达到国家环保排放要求, 需对锅炉烟气进行处理, 减少SO2排放。因此采用一种切实可用的脱硫技术, 减少SO2的排放, 降低生产成本, 使锅炉烟气达标排放势在必行。
一、脱硫工程现状
脱硫方式包括炉内脱硫和锅炉烟气脱硫, 烟气方式主要有三种:干法脱硫、湿式石灰石/石膏法、氨法脱硫;几种脱硫方式技术上都比较成熟, 均有较广泛的应用。由于本项目煤质含硫量高达5.54%, 钙法脱硫必须采用炉内干法和炉外湿式石灰石/石膏法脱硫结合的方式才能满足本项目SO2环保排放要求;氨法脱硫的脱硫剂液氨和副产物硫铵价格波动大、不稳定, 运行成本不可控。现结合本项目实际情况对此两种脱硫方式在技术、运行成本等方面进行比较论证。
二、脱硫工艺技术比较
氨法技术特性:脱硫效率高, 只需炉外脱硫即可满足环保排放要求;喷淋层4层, 系统阻力1400Pa;对高硫煤的适应性强, 有成功运行业绩, 氨法脱硫正在快速兴起;无废水废渣排放, 可能产生氨逃逸;脱硫剂为液氨, 价格较高, 波动大;副产品硫酸铵有较高的利用价值, 价格波动大, 影响运行成本;不需要炉内脱硫, 对锅炉的运行效率不产生影响。
钙法技术特性:炉内脱硫40%, 炉外脱硫60%可满足环保排放要求;喷淋层5层, 系统阻力2300Pa;技术成熟, 市场占有率90%, 有高硫煤运行业绩;会产生废水、废渣;脱硫剂石灰石, 价格稳定, 来源广泛;副产石膏综合利用价值较低, 滞销时需要填埋处理;增加炉内脱硫, 对锅炉运行效率及炉管使用寿命有影响。
三、投资及综合运行成本比较
1. 锅炉及脱硫装置计算参数
锅炉最大连续蒸发量490t/h;单台锅炉耗煤量80.1t/h;煤含硫量5.54%;炉内未脱硫SO2排放浓度14099 mg/Nm3;出口SO2含量≤170mg/Nm3;锅炉年利用小时7000 h;烟气处理量1003200Nm3/h;每小时减排SO2量14.61t/h。
2. 氨法、钙法两种工艺运行测算基数
钙法:炉内Ca/S≥2.00;炉外Ca/S≥1.03;石灰石单价170.00元/t;石膏单价20元/t;
废水处理单价21.00元/t;原煤单价500元/t;锅炉降低热效率0.40%;投资6800万元。
氨法:液氨单价2500.00元/t;硫酸铵单价500元/t;蒸汽单价120.00元/t;编织袋单价2.00元/t;投资7000万元。
钙法、氨法:电单价0.45元/t;水单价2.30元/t;工人工资7万元/年.人;定员15人;折旧费用9.6%;维护及检修费1.4%。
3. 投资及综合运行成本比较
校核煤种下氨法、钙法运行成本
四、脱硫方法技术论证及综合分析
从装置运行稳定性看, 钙法防腐、防垢要求较高, 对锅炉、系统磨损严重;氨法可有效防垢, 防腐要求高;从运行成本上看, 通过对两种脱硫工艺综合运行成本分析, 脱硫装置经济性关键在于液氨、硫铵、石灰石粉、脱硫石膏的价格杠杆作用。在目前原材料价格情况下, 钙法比氨法运行成本约低。但由于液氨、硫铵价格的不确定性, 氨法脱硫有一定的市场风险;从环保角度看, 氨法脱硫没有废水、废渣排放, 且脱硫效率高, 能够适应今后环保排放标准的提高。钙法脱硫产生的废水含有氯离子、重金属离子, 处理费用高;脱硫石膏在不能综合利用时, 将增加新的环保问题;钙法反应放出CO2, 加剧温室效应。因此需要对预期收益和环保要求进行综合对比, 决定选用适合本项目的生产工艺。
摘要：从技术、运行成本、环保要求等方面对2×490吨/小时CFB锅炉烟气脱硫进行氨法、钙法的技术论证, 在达到环保排放要求的前提下, 降低经济运行成本。
关键词：烟气脱硫,氨-肥法,石灰石-石膏法,技术论证