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循环流化床锅炉脱硫系统建设方案论证分析

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工业技术 I■ 循环流化床锅炉脱硫系统建设方案论证分析 王爱栋 (河北省邯郸大唐武安发电有限公司056000) [摘要]当前国家对环保设施的要求非常严格,并提出脱硫设备为超主机设备理念,要求脱硫系统停运时,主机必须停运,按照脱硫设施与主机同时设计、 同时施工、同时投运的规定,脱硫设计、设备选型及安装必须严格要求,因此在脱硫设计时应充分考虑设备、煤质等各种因素,设备选型应合理、场地优化布置、控制 安装质量,保证脱硫设施达标投运。 [关键词]环保脱硫设备 设备选型应合理 炉内脱硫炉外脱硫 达标投运 中图分类号:TK229.66 文献标识码:A 文章编号:1009—914X(2014)04—0336一叭 概述 某电厂发电项目采用1100t/h亚临界、自然循环的循环流化床锅炉、一次中 间再热、双缸双排汽单轴间接空冷凝汽式汽轮机、300MW级发电机和相关的辅 助设备,本期工程2台机组除采用炉内脱硫外,还同步建设100%容量的烟气脱 硫装置,脱硫工艺采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺。 = 燃料分析 1、燃料来源 本工程按照可行性研究报告设计为坑口电站,燃用附近煤矿生产的煤矸 一 石、洗中煤、劣质煤、煤泥等燃料。但根据对其各矿实际产量的调研,其上述劣质 燃料的实际供应量并不能够满足该工程建成后的需求,实际运行需要补充一部 分省外煤矿生产的劣质燃料或者原煤。 2、硫份情况: 按照初步设计,本工程以矸石、中煤、煤泥、劣质煤等混合燃料作为设计煤 种,各煤质单样分析如下 项目 收到基低位发热量 收到基碳 收到基氢 收到基氧 单位 矸石 中煤 煤泥 劣质煤 kJ/kg 6750 13560 l4600 148lO % 21.67 40.08 43.44 43.73 % % 1.44 1.7 1.76 1.16 1.64 1.13 1.86 1.16 四 脱硫系统设计的原则确定 综合以上因素考虑,在脱硫系统设计时确定如下原则: 1、遵守国家环保部批复意见,设置炉内脱硫和尾部湿法脱硫系统两套系 统,湿法脱硫系统不设置旁路烟道。 2、保证两套系统同时运行可以满足煤质恶化情况下的合格排放。 3、在煤质较好情况下,系统可以经济运行。 4、控制工程造价和运行成本。 五,炉内脱硫系统设计原则确定 结合初步设计,本项目炉内脱硫系统按照以下原则设计:石灰石颗粒采用 制成品,粒度在lmm以下的成品通过汽车罐车运输到锅炉侧,通过车载风送系 统将石灰石粉输送到石灰石仓,再通过石灰石输送风机输送到锅炉的8个石灰 石给料口内(每炉4个),送人燃烧室。石灰石粉仓设有干燥装置,以保证石灰石 的流动性,石灰石仓容积满足1天的石灰石消耗量。脱硫效率按照大于65%设计。 六.炉外湿法脱硫设计原则确定 (1)按照95%脱硫效率设计,吸收塔喷淋层不少于4层,同时保证在炉内脱 收到基氮 收到基硫 空气干燥基水份 收到基灰 干燥无灰基挥发份 % % % % % O.3l 0.26 0.55 0.38 0.53 O.38 O.51 O.4 1.53 2.2 65.42 47.57 18.39 9.76 2.84 2.55 35.58 44.04 8.35 8.49 可研和初步设计按照0.35%选择硫份。 3、实际燃煤硫份分析 根据上述煤质调研和运行实例,该工程项目在正常煤炭供应情况下硫份应 在0.5%一1.5%之间,设计上宜按照最大2%考虑。 三.外部环境要求 1、环保和要求: 当前国家对环保设施的要求越来越严格,定期、不定期对环保设施运行情 况进行检查(特别是脱硫设施),并提出脱硫设备为超主机设备理念,要求脱硫 系统停运时,主机必须停运,按照脱硫设施与主机同时设计、同时施工、同时投 运的规定,脱硫设计、设备选型及安装必须严格要求,因此在脱硫设计时应充分 考虑设备、煤质等各种因素,设备选型应合理、场地优化布置、控制安装质量,保 证脱硫设施达标投运。 2、本项目环评要求: 按照本项目 环境影响报告书》要求,设计燃煤硫份为0.35%,“循环流化床 锅炉炉内脱硫效率按照32%计,石灰石一石膏湿法烟气脱硫效率按90%计。总 脱硫效率不低于93.22%。 按照国家环保部批复的环评意见,该工程必须设置炉内脱硫和尾部湿法脱 硫系统两套系统,且湿法脱硫系统不得设置旁路烟道。 硫系统故障停运且燃料含硫量为2%时,二氧化硫排放能够达到国家第三时段 二氧化硫排放标准。 (2)根据环保批复不设旁路烟道,但考虑预留位置。 (3)采用湿法制浆系统,原料使用石灰石粉。 (4)不设GGH装置,不设增压风机,脱硫系统压降由引风机克服。 (5)公用系统设计按二台机组设计工况下100%设计(石膏脱水机、制浆系 统)。 (6)关键设备按进口考虑。 七 成本分析 1、设备费用及安装费用预算: (1)脱内脱硫:单台炉设备成本约140万元,二台共计约:280万元。 (2)炉外脱硫:二台炉设备成本约9200万左右(与设备配置关系很大)。 2、运行、维护费用预算: (1)炉内脱硫年运行成本: 石灰石粉费用840万元,设备电耗72.66万元,备品备件lO万元,检修人工费 用10万元,总合计:932.66万元。 (2)脱外湿法脱硫年运行成本: 石灰石粉费423.36万元,水费50.7万元电费1461.26万元,人工费75万元, 修理费107万元,总合计2II7.32万元。 八 结论 1、脱硫设计按环评要求设计、布置,炉内、炉外设施均设置。 2、炉外脱硫设计时,应充分考虑煤种特性,预测到机组投运后可能燃用煤 种情况,合理布置脱硫场地。 3、炉内脱硫及炉外脱硫均安装并调试合格,能达到正常运行的目的。机组 正常运行后,结合机组燃煤情况,确定二套脱硫系统运行原则如下:机组燃煤含 硫量低于0.7%时,保持炉外一套脱硫系统运行;当机组燃煤含硫量较大,s。2排 放浓度靠炉外脱硫系统不能保证环保达标排放要求时,炉内、炉外二套脱硫系 统同时运行。 从而提高矿井的生产效率,增加企业的经济效益。在对矿井主扇风机的欠压保 护进行科学改造并投入使用以后,我国多个地区的矿井在运行中,设备很少再 发生跳闸现象,提高了矿井设备的运行安全性与稳定性,保证了矿井的高效生 产,促进了矿井的进一步发展。 参考文献 【1】李平利.基于PLC与变频器控制的矿井主扇风机系统设训J】.煤矿机 械,2012(33) [2]李东辰,朱伟,闰其娇.基于小波神经网络的矿用通风机监控及诊断系 统[J】.煤矿机械,2011(o9) [3]张帅,夏承莉,张宽琦.基于PLC控制的矿用通风机监控系统的研究[J]. 336科技博览 煤矿机械,2012(07) [4廉原原.4]煤矿主扇风机自动化控制与监控[J].河北能源职业技术学院 学报,2012(12) 作者简介 闰先水,性别男,山东济宁嘉祥县人,1979年11月生,本科学历,目前从事煤 矿机电一体化方向。 

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