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湖南省125 MW和200 MW火电机组烟气脱硫技术经济分

2017-08-15 03:09 摘　要　湖南省125 MW和200 MW火电机组均处于“两控区”。通过对以上机组进行烟气脱硫技术经济分析，为湖南省火电厂的环保管理、污染控制和区域总量控制提供依据和决策服务。
　　关键词　烟气脱硫　经济分析　火电机组


0　概　述

　　酸雨是人类在生产生活过程中向大气排放大量的二氧化硫、氮氧化物所造成的。目前我国的主要能源是煤，煤燃烧所产生的二氧化硫、氮氧化物就成为导致酸雨的主要原因。湖南省125 MW和200 MW火电机组均处于国家划定的“二氧化硫和酸雨控制区”内。本文对以上火电机组烟气脱硫技术进行经济分析，为湖南省火电厂的环保管理、污染控制和区域总量控制提供技术依据和决策服务。

1　烟气脱硫方法
　　
　　烟气脱硫大致可分为干法和湿法。干法的优点是无湿法的废水处理问题，烟气脱硫系统相对比湿式回收法简单，但干法亦存在较大的问题，干法是气—固之间的反应，反应效率不高，脱硫效率偏低，脱硫剂的利用率不高。湿法属液—固反应，反应速度快，大大缩短了烟气在反应器里的停留时间，吸收塔的体积可以大大缩小，可降低投资，而且可适合各种低、中、高硫的煤种，工艺上仅需要改变吸收剂的加入量即可。
　　烟气脱硫湿法洗涤技术有磷铵肥法（磷铵吸收剂）、双硷法（NaOH、石灰吸收剂）、氨法、氧化镁法、炉内喷钙—增湿活化脱硫法，喷雾干燥型气／液接触器中进行的半干洗涤法（用生石灰作吸收剂）。应用最广的是石灰石—石膏法、活性碳吸收法、氧化铜、氧化锌法。
　　据报道，在欧洲广泛采用的湿式石灰石技术是在德国于70年代末开始发展的。石灰／石灰石系统占欧洲已安装或正在施工的洗涤塔的90％。使用的脱硫剂种类很多，其中价格最低的是石灰和石灰石，石灰的优点是吸收SO2反应快、脱硫效率高，缺点是必须采购土制石灰，在厂内进行消化、制浆。由于土制生石灰品质不高，消化困难，劳动强度大，现场条件恶劣，如果采用引进石灰生产线，投资大大增加。

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　　石灰石优点是石灰石矿资源丰富，分布很广，价格低廉，加工容易，制粉占地不大，投资省。
　　目前，世界上应用石灰石烟气脱硫工艺最多的国家是美国、日本、德国和奥地利，应用这种方法的单机容量可达1 000 MW。在国内，这一脱硫工艺已在重庆珞璜电厂2台365 MW机组上应用。

2　经济分析

　　目前，制约脱硫工程广泛应用的根本原因是烟气脱硫费用较高。因此脱硫工程要在我国得到全面推广运用，烟气脱硫工艺必须是基建投资省、运行成本低、系统简单的脱硫工艺。
　　为对125 MW和200 MW机组进行经济分析，采用两种方法进行经济技术比较。其中一种是根据国内外的相关研究，脱硫工程的投资额与电厂容量的0．8次方成正比，除脱硫剂外的一切运行费用也与电厂容量的0．8次方成正比进行计算。第2种方法简易除尘脱硫技术经济比较采用类比法。
2．1　金竹山电厂125 MW机组烟气脱硫经济分析
　　根据相关资料计算出金竹山电厂125 MW机组在燃煤含硫1．09％时的几种脱硫技术经济比较结果见表1。其中机组年运行小时为5 000 h，年脱除二氧化硫单位投资按20 a计算（以下相同）。
　　从表1看出，采用锅炉喷钙增湿法脱硫1台125 MW机组投资4 471万元，年运行费用437万元；采用GSA或CFB排烟循环法脱硫投资3 796万元，年运行费用448万元；采用石灰石—石膏法投资15 851万元，年运行费用689万元；采用电子束法投资12 308万元，年运行费用731万元；采用管道喷钙脱硫投资347万元，年运行费用83万元；采用三相流化床投资420万元，年运行费用166万元；采用简易石膏法投资790万元，年运行费用242万元。