田东电厂关于2135MW机组脱硫设备选型的建议.docx
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田东电厂关于2135MW机组脱硫设备选型的建议
凭据实际情况,公道选择脱硫装置
——田东电厂2×135MW机组脱硫设备介绍
2009年9月18日
一、田东电厂烟气脱硫项目选型的考虑原则
田东电厂是广西水利电力建立团体有限公司下属电厂,2台135MW火电机组,是凭据本地广西百色市煤炭资源特点设计,燃烧热值约3000Cal/Kg的褐煤,含硫量1%左右,其烟气量比燃烧高热值煤的同类型锅炉要大许多,是一个资源综合利用坑口电厂。
2007年,水电团体凭据中央和自治区政府节能减排的要求,决定给田东电厂安装脱硫装置。
为了包管脱硫设施运行可靠、稳定,脱硫效率满足达标排放要求,同时要结合自身实际情况,因地制宜,因厂制宜,控制投资本钱、运行本钱、设备维护本钱等方面考虑,也要从脱硫物的处理惩罚、脱硫物堆放园地、脱硫物可能产生的二次污染以及适应环保更高要求等方面综合考虑。
水电团体组织有关工程技能人员、技经人员在全国范畴内种种脱硫要领、装置进行了长达6个月的考察调研。
二、考察调研情况
通过考察调研,认为氨法具有以下优点:
1、氨法脱硫投资比其他工艺低20-30%左右。
2、氨法脱硫副产物硫铵代价高,1吨液氨可产约3.8吨的硫铵,氨法脱硫副产物的销售收入仍可以抵消脱硫本钱,可根本实现收支平衡。
3、氨法脱硫本钱低,氨法脱硫耗电一般为装机容量的0.5~1%。
4、氨法脱硫副产物为化肥硫酸铵,用途遍及,利用率高,根本不产生二次污染,实现变废为宝。
5、氨法脱硫装置系统较简朴,不易堵塞和磨损,维护量小。
6、氨法既脱硫又脱硝,更能适应环保更高要求,氨法脱硫的同时对NOx同样有吸收作用,在脱硫历程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用,所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的。
目前氨法脱硫可同时稳定脱硝30-40%左右,如要求更高脱硝率则需对系统进行改革,改革事情的难度和用度也比力低。
通过对区内外考察了解和阐发,我们认为氨法脱硫在田东电厂应用另有一些优势:
1、氨法具有技能经济优势
氨法的最大特点是SO2的可资源化,可将污染物SO2接纳成为高附加值的商品化产物。
副产物硫酸铵具有很好的市场前景,脱硫产物处理问题得到解决。
接纳氨法烟气脱硫副产硫铵工艺,可以实现脱硫不亏损。
江苏新世纪江南环保有限公司已建成的几套脱硫装置,可充实说明氨法脱硫的技能经济优势。
2、氨源有保障
氨的来源应该是不成问题的,百色氮肥厂的液氨产量即可满足要求,另有隆安、武鸣、黎塘等稍远的氮肥厂也可供给。
3、副产物用途广、销路宽
据与百色氮肥厂、广西农科院及几家硫铵销售商交换,认为硫酸铵销路会很好,一年几万吨还不敷百色市甘蔗用肥的需求量,并表现可以利用他们现有销售网络进行销售。
如果这样,氮肥厂一方面给我们供氨,一方面又代我们销售硫酸铵,硫铵销售商亦可到场硫铵销售,流动资金可根本平衡。
我们还咨询了广西农科院土肥所的专家,专家也认为硫酸铵销路好,仅他们自己的复合肥厂一年就可消化十万吨以上。
4、可享受优惠政策
火电厂氨法脱硫副产物硫酸铵是列入国度资源综合利用产物名录的,切合资源综合利用产物条件,可申请认定享受免税报酬。
5、在脱硫的同时脱硝,可免除日后再上脱硝系统的挂念,一举两得。
6、接纳氨法脱硫无废水排放,不产生二次污染。
综上所述,从运行稳定性、可靠性、脱硫效率、投资本钱、运行本钱、设备维护本钱、脱硫副产物的处理惩罚以及适应环保更高要求等方面综合考虑,我们认为,氨法脱硫是目前田东电厂最好的选择。
三、脱硫项目实施历程
通过考察调研,内部充实论证,我们最终选择了江苏新世纪江南环保有限公司的氨法脱硫装置,实行EPC总承包建立模式,于2008年3月25日签订条约。
项目于2008年6月6日正式开工,2009年5月完成设备安装,2009年5月29日首次进烟气,2009年8月7日-14日通过168小时试运行。
2009年9月15日通过业主验收并移交生产。
168小时试运行期间技能和经济指标统计如下:
3.1控制指标数据统计:
表一
序号
内容
单元
最小值
最大值
平均值
设计值
1
入塔气量(干基,含O2)
万Nm3/h
90.5
108.4
92.0
103
2
出塔气量(干基,含O2)
万Nm3/h
81.4
113.0
93.13
3
入塔烟温
℃
136.5
163.9
153
≤170
2
入塔SO2含量
mg/Nm3
4670
5675
5148
7684
3
出塔SO2含量
mg/Nm3
74
299
196
≤384
4
脱硫效率
%
95.0
99.5
96.2
≥95
5
塔进口尘含量
mg/Nm3
222
299
283
≤130
6
塔出口尘含量
mg/Nm3
31.7
67.4
53.4
<90
7
塔出口NH3含量
mg/Nm3
0
0.71
0.07
≤10
8
吸收塔压差(即系统阻力)
kPa
0.68
0.85
0.77
≤1.0
9
机组负荷(两台之和)
MW
233
270
260
270
3.2经济消耗指标数据统计(满负荷)
表二
序号
项目
168进入前累计数
168完成后累计数
168小时消耗总数
小时单耗
设计值
KW
1
工艺水用量(吨)
2314
8646
6332
37.7
≤54
2
耗电量(KWh)
419400
679500
260100
1548.2
≤1682
3
蒸汽(t)
68.95
246.02
177.07
1.05
≤1.8
4
氨消耗量
吨/小时
(以氨罐实际购进、168前后储量差盘算)
42.35
43.10
415.95
2.48
≤3.946
外购416.7吨
5
氨逃逸(kg)
(以现场人工化验与校核气量盘算)
10.95
0.065
≤10.3kg/h
6
氨利用率(%)
98%
7
硫酸铵产量
外售(吨)
1087.57
1584.6
9.43
系统增加量(吨)
497.0
8
NH3/S
2.04
≤2.08
3.3副产物硫铵质量化验阐发统计表三
序号
阐发项目
指标
实测值
备注
(氧化率)%
最高值
最低值
平均值
1
N%
≧20.5
21.18
20.93
21.0
100
2
H2O%
≦1.0
0.24
0.08
0.19
3
H2SO4%
≦0.2
0.17
0.08
0.13
3.4其他主要指标统计
表四
序号
项目
性质
单元
质量尺度
实际值
查验方法
1
主要仪表投入率
主要
%
100
100
记载、统计
2
掩护装置投入率
主要
%
100
100
记载、统计
3
热控自动投入率
主要
%
80
83
记载、统计
4
连续运行时间
主要
h
≥168
190
记载、统计
5
累计满负荷时间
主要
h
≥72
168
记载、统计
3.5运行数据阐发
由运行数据知脱硫装置在运行期间,两台机组平均发电负荷为260MW,最高负荷270MW,脱硫系统根本上在满负荷工况下运行。
入塔气量平均为92万Nm3/h(干基),出塔气量平均为93.13万Nm3/h,脱硫效率96.2%。
各项运行指标均在设计值以内。
生产出制品硫铵1087.57吨。
系统内增加497.0吨硫铵。
在168h期间,由于进入脱硫塔的烟气灰含量时有增加,最高达299mg/Nm3,使浓缩液和一级吸收液的颜色略有影响,但未影响到产物的颜色。
3.6经济指标阐发
工艺水量平均37.7t/h,耗电量1482KWh,小时耗氨量2.48吨,氨利用率98%,经济指标均到达设计值。
3.7主要设备运行情况
3.7.1氧化风机:
设计值单台9000Nm3/h,2台18000Nm3/h,出口压力0.15Mpa,电机额定功率400KW(单台)。
168小时试运期间,开2台氧化风机高负荷运行,氧化风骚量最大18000m3/h,最小15500m3/h,电机电流均在48—50.5A,绕组温度在95—110℃,运行稳定。
启动2台氧化风机根本上能满足系统要求。
3.7.2一级循环泵:
泵设计流量600m3/h,扬程45m。
168小时试运期间,2台一级循环泵满负荷运行,分别向吸收段上、下层输送吸收液。
上层流量最大705m3/h,最小670m3/h,下层流量最大855m3/h,最小653m3/h。
整体工况运行稳定。
一级循环泵满足系统要求
3.7.3二级循环泵:
设计流量800m3/h,扬程45m
168小时试运期间,启动1台二级循环泵满负荷运行,流量最大960m3/h,最小750m3/h,电机电流20-22A,电机绕组温度100—110℃。
整体工况运行稳定。
二级循环泵满足系统要求。
3.7.4脱硫塔:
直径14m,总高95m
168小时试运期间,吸收塔满负荷运行,压差在0.7—0.8KPa,塔体及连接法兰、人孔均无泄漏。
运行稳定。
脱硫塔满足系统要求
3.7.5离心机:
HR630-NA设计参数,转鼓560/630,转速1400r/min,处理惩罚能力≥10t/h,湿料水分含量≤5%
3台离心机完全可以满足系统在任何工况下的出料要求。
3.7.6气流干燥机:
设计参数,处理惩罚能力17t/h引风机额定电流169A,
168小时试运期间,瞬间最大干燥能力12t/h,平均干燥能力8.5t/h,引风机实际运行电流130-150A。
干燥机的带电设备总运行电流在145—175A,运行正常。
气流干燥机满足生产要求。
3.7.7包装机:
设计能力300包/h,即12t/h(单台)。
168小时试运期间,包装机运行完全可以满足生产要求。
3.7.8液氨罐及其输送管道(三台,容积180m3/台)
168小时试运期间,A、B二罐投入使用,C罐备用。
氨罐及其输送管道无任何泄漏,正常运行。
此系统满足生产要求。
3.8经济消耗指标完成情况
3.8.1液氨消耗
指标:
两台机组满负荷时FGD装置连续7天运行,液氨平均消耗不凌驾3.946t/h,设计平均NH3/S比为2.08(摩尔比)。
测试值:
液氨消耗2.48t/h平均NH3/S2.04
液氨消耗已满足指标要求
3.8.2工艺水消耗
指标:
二台机组满负荷时FGD装置连续7天运行,最大工艺水消耗量不凌驾54t/h。
测试值:
37.7t/h
工艺水消耗37.7t/h已满足指标要求。
3.8.3耗电量
指标:
二台机组满负荷,FGD装置连续7天运行时,FGD的电耗(在6kV馈线处)为:
1682kW。
测试值:
1548.2kW
脱硫装置耗电已满足指标要求。
3.8.4蒸汽耗量
指标:
FGD装置用蒸汽量≤1.8t/h;
测试值:
1.05t/h
蒸汽消耗1.05t/h已满足指标要求。
3.8.5氨的接纳利用率
指标:
试验验收期间脱硫装置按设计条件运行,在确保SO2脱除率的条件下,氨的接纳利用率≥97%。
测试值:
98%
氨的接纳利用率已满足指标要求
四、结论和发起
从脱硫装置168小时试运行各项指标来看,各项指标均到达设计和条约要求,装置运行稳定、可靠。
说明氨法脱硫工艺是成熟的,也说明当初我们选择氨法脱硫工艺是正确的。
但从历程来看,承包商仍然存在需要革新的地方:
1、设计需要进一步完善。
如管道支架、测点部署需要进一步完善。
2、设备选型要严格把关。
个体设备配套电机功率偏小,如氧化风机电机功率偏小,需要调换。
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