1-23 烟气脱硫总体方案如何进行比较?
答:对烟气脱硫总体方案评估如下。
1.技术经济比较
湿法与半干法技术较成熟,其运行可靠及脱硫效率较高,并在多年的使用过程中使其性能不断得到改进。但这两种方法工艺流程一般较复杂,投资与运行成本较高,占地面积较大,适用于规模较大、场地和资金均较充裕的新建电厂。如对现有电厂进行技术改造,尤其是场地、资金均较拮据的项目,采用这两类脱硫装置均较困难。
(1)脱硫效率 各种脱硫方法中,湿法的脱硫效率最高,可达95%以上;半干法的脱硫效率次之,可达80%~85%;干法及炉内喷钙的脱硫效率通常为70%以上。炉内喷钙的炉内脱硫效率通常为20%左右。其主要的脱硫过程在炉后增湿活化单元进行,在增湿过程中,CaO溶解于水中,生成Ca(OH)2,与SO2反应比较充分,因此脱硫效率可达60%~70%。
(2)钙硫比 各类脱硫方法中,炉内喷钙脱硫方法的钙硫比(Ca/S)最高,可达2.5以上,这是由于炉内喷钙所用的吸收剂为碳酸钙(CaCO3)。碳酸钙先在锅炉炉膛内被煅烧为氧化钙(CaO),然后与烟气中的硫氧化物(SOx)反应,生成亚硫酸钙(CaSO3)和硫酸钙(CaSO4)。这一系列的反应需要一定的时间,而且CaO与SO2的反应速度及效率均不如Ca(OH)2,致使脱硫吸收剂的利用率较低,因此该方法的 Ca/S较高。
(3)占地面积 通常湿法脱硫占地面积最大,半干法次之,炉内喷钙又次之,干法脱硫占地面积较小。由于各种脱硫方法在工程应用时的电站规模各不相同,占地面积之间缺乏可比性。因此将各种脱硫方法在工程应用时,常用电站锅炉的占地面积与蒸发量之比来进行相互比较。如北京第一热电厂的喷雾干燥法占地面积最大,这是由于其单位占地面积较大的缘故。
(4)投资 各类脱硫方法的投资占电站总投资的比例有较大差异,同一类脱硫方法在不同的工程应用中也有所差异。喷雾干燥法投资比通常偏大,这是由于该工程规模较小的缘故。如果在相同规模的工程中应用,一般湿法的投资最高,半干法次之,干法最低。
(5)运行成本 当计算各种脱硫方法的单位运行成本时,如不包括偿还贷款,则湿法、半干法及干法脱硫的运行成本相差不是很大(除北京第一热电厂外),这是由于该项计算主要考虑各种消耗,如吸收剂、电力、水、蒸汽消耗、人工、设备折旧、设备大修、设备维修及管理费等,未考虑投资大小这个因素。因此,当把偿还贷款计入运行成本时,湿法和半干法脱硫的单位运行成本比干法脱硫明显增高。
2.综合评价
1)脱硫方法选择应当以锅炉的容量、煤的发热量、煤的含硫量、预留的脱硫场地的大小、使用单位的资金情况等作为依据。
2)湿法与半干法较适用于新建大容量锅炉脱硫(300MW以上),中、小容量锅炉脱硫(200MW以下)或已建项目的扩改,应用干法较适合,该类方法投资省、占地面积小、运行费用较低。
3)在进行各种脱硫方法的经济指标分析比较时,应考虑工程投资,并将偿还贷款计入运行成本,贷款偿还年限通常按20年计算。计算脱硫成本时应包括以下项目,即:①消耗:吸收剂、电力、水、蒸汽等;②人工、设备折旧、设备大修、维修与管理费等;③偿还贷款。
3.做好项目前期准备
为做好烟气脱硫项目,必须做好“脱硫项目前期情况调查表”,见表1-18。
表1-18 烟气脱硫项目情况调查表
(续)