2. 2. 2 对尾部烟道的影响
脱硫后吸收塔出口烟气温度只有46 ℃左右,若不再加热,必然会对尾部烟道产生腐蚀。然而试验测得加热器出口烟温低于合同要求80 ℃,且分布不均匀,呈现出上部温度高、下部温度低趋势,上下温度相差高达20 ℃以上。按设计对于76 %及以下负荷的每台锅炉,提供9t/ h 的蒸汽;试验是在< 76 %锅炉负荷下进行,实际两台炉总的流量为10. 8～11. 4t/ h ,明显比设计参数偏低。经推算如在设计参数下运行,可以满足加热器出口烟气温度≥80 ℃的要求。在脱硫系统控制屏上显示的温度测点安装在烟道上部,其测得的温度为烟气的最高温度,明显比实际平均温度高许多(8～10 ℃) ,因此试验表明出口烟气温度的测点布置不合理,应予以改进。
在高负荷下,加热蒸汽转为三段抽汽,在168h 调试过程中脱硫系统控制屏上的出口烟气温度为82 ℃左右,而此时汽机的三段抽汽至脱硫加热器的所有手动门、电动门、调节门已全开,若按性能试验测得的烟温分布,显然加热器出口平均烟温达不到80 ℃,对再热器设计校核后,得出可能的原因有:
(1) 加热蒸汽参数(压力、温度) 及流量偏小,蒸汽释放的热量不足造成烟温不够。这可以通过加大流量来改进;
(2) 污垢热阻增大。换热器运行一段时间后,表面会积起水垢、石膏浆液、烟灰之类的覆盖物垢层等,所有这些垢层都表现为附加的热阻,使传热系数变小,换上的设计存在缺陷。再热器后烟温分布不均将造成局部烟道及烟囱的腐蚀等问题,因此应在FGD 系统出口尾部烟道及烟囱的某些部位应加上防腐材料,目前电厂已开始实施。
2. 2. 3 对工业水系统的影响
FGD 系统的工艺用水来源于2 # 机组的工业水母管(由2 台水泵供给) ,工艺水箱水位自动控制在5～7m ,其用水呈周期性变化, FGD 满负荷运行时耗水量约80t/ h ,这造成运行的2 台工业水泵的电流也呈周期性变化,其电流的变化在5A 左右。试验还发现,FGD 系统用水时使机组设备的冷却水压力大幅度下降,造成运行设备如磨煤机、送、引风机、排粉风机轴承的冷却效果变差,引起电厂工业用水紧张。目前电厂用引风机的冷却水回水来提供FGD 系统的用水,很好地解决了这一问题。
2. 2. 4 对灰渣排放系统运行的影响
脱硫石膏浆液由2 台石膏浆液抛弃泵(一用一备) 打入锅炉灰渣水缓冲池内,直接由电厂灰渣泵打到灰场抛弃,这种方式在国内是首次采用,经检查灰管结垢情况,没有发现管壁上结垢有异常变化,灰水系统运行正常,至今已有1 年多了。不过,系统的结垢情况将定期得到检查以进一步研究石膏浆液的影响。另外灰场位于偏僻的山沟中,有足够的容量,对周围环境不会造成影响。
2. 2. 5 对汽机运行的影响
研究表明FGD 运行时,用汽机三段抽汽及高压缸排汽加热再热器时对汽机的运行影响不大,而且抽汽后及回收凝结水时除氧器内的压力、水位、水温波动在正常范围内。
2. 2. 6 对周围环境等方面的影响
在FGD 系统运行初期制浆时,石灰石粉通过浆液罐的溢流管冒出,严重污染周围环境,现用1 水罐密封溢流管,解决了问题。另外,吸收塔的1 台氧化风机虽设有防噪音房,但在夏天环境温度很高,房内温度也很高,只能打开房门,这样整个吸收塔泵房噪音极大,加上工艺水泵的噪音,使得房内震耳欲聋,因此设计时应防止噪音污染。
3 FGD 系统的经济分析
3. 1 建设费用
连州电厂FGD 工程静态投资总计约1. 274 亿人民币,510 元/ kW。由于是简易湿式石灰石/ 石膏法烟气脱硫系统,未设二次脱水系统及废水净化系统,脱硫后的烟气是通过蒸汽加热器而非气2气加热器GGH 来加热烟气以及大部分设备采用国产,因此同国内的一些FGD 项目相比,投资较低。
但由于该系统主要部分均由国外公司承担设计、供货,使设备购置费用与国内设计、采购相比,费用有所增加。同时该系统的附属设备,如石灰石粉储存和制浆、石膏脱水、氧化风机等都为一套,无备用,因此设备投资的经济性较差。FGD 系统各部分建设费用所占大致比例。
3. 2 运行费用
根据设计要求,若按一般情况年运行5000h 计算,则可脱除SO2 量2. 27 万t 。由于脱硫设备造价很高,因此折旧和维修费用是运行费用的最主要部分,按连州电厂FGD 系统造价1. 274 亿元计,则每年的利息791万元(利率6. 21 %) 。折旧按15 年计算,每年取6. 67 %,则每年折旧850 万元,两项相加为1641 万元。单纯的运行费用(包括石灰石粉、电、工艺水、加热蒸汽、
设备维修及工人工资) 约1993. 9 万元/ a ,这样连州电厂的FGD 系统每年所需的总运行费用及折合每kW·h 电能和脱除每吨SO2 所需的费用。
4 结论
(1) 从FGD 系统1 年多来的运行情况来看,连州电厂的这套简易湿法石灰石/ 石膏烟气脱硫系统技术成熟、工艺流程简单,运行日趋正常,其设备性能、技术参数基本上达到设计要求。
(2) FGD 系统运行时,对锅炉炉膛负压、尾部烟道、公用系统有较大影响,另对周围环境造成粉尘、噪音等二次污染,这有待于进一步改进。
(3) 连州电厂的FGD 系统建设费用在510 元/ kW左右,运行费用中设备的折旧和付息占了近一半,因此应加快开发具有中国自主知识产权的FGD 技术和实现脱硫设备国产化,降低设备造价。
(4) 连州电厂FGD 系统投运后,发电运行成本增加,因此应加快制订鼓励电厂进行脱硫的经济政策,如可以按上网电量收取适当的调节费,对已实行脱硫的电厂进行补贴、优先发电等,从而调动电厂的积极性,有效地控制SO2 的排放。
