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干貨 | 燃煤電廠脫硫技術及超低排放改造費效分析

2018-06-28 10:50:43 大云網  點擊量:3482 評論 (0)
基于燃煤電廠二氧化硫排放現狀及超低排放的要求,構建石灰石一石膏法脫硫費效計算模型,分別分析機組容量、年運行小時數、不同SO2排放限值

基于燃煤電廠二氧化硫排放現狀及超低排放的要求,構建石灰石一石膏法脫硫費效計算模型,分別分析機組容量、年運行小時數、不同SO2排放限值及托盤塔改造對成本效益的影響,以“費用最小化、效益最大化”為原則,尋求節能減排新途徑。

作者 | 盧晗 鄭鑫 李薇 王靈志 吳楠楠 包哲 張小飛

華北電力大學教育部區域能源系統優化重點實驗室

南瑞(武漢)電氣設備與工程能效測評中心

南瑞集團公司(國網電力科學研究院)

國網北京經濟技術研究院

結果表明:

在煤炭含硫量和脫硫效率一定時,100MW、200MW、300MW、600MW和1000MW機組的減排量分別為3.47萬,5.5萬,8.2萬,15.5萬,25萬t,呈逐漸增大趨勢,同時,費效比逐漸減小,說明大容量機組環境、經濟效益明顯;同一機組容量,脫硫成本與年利用時間呈負相關;SO2排放標準越嚴格,噸SO2脫除成本和單位發電量運行成本越高;托盤塔超低排放改造技術經濟可行,費效比<1,減排效益明顯,可作為燃煤電廠脫硫設施改造的重點技術。

關鍵詞:

燃煤電廠;石灰石一石膏法脫硫;超低排放;費效分析;托盤塔技術

0 引言

2015年,我國煤炭消耗總量約為29.5億t,電煤消耗占總消耗量的52%,燃煤電廠二氧化硫排放量占全國的26%,是導致空氣污染的主要原因之一。

最新的GB 13223一2011《火電廠大氣污染物排放標準》對鍋爐二氧化硫排放濃度進行了更嚴格地限制。2017年,我國在政府工作報告中再次提及超低排放,在2020年前對燃煤機組全面實施超低排放和節能改造。截止目前,我國超低排放新格局已基本形成,多種污染物控制技術也趨于成熟,針對火電廠燃煤煙氣脫硫,托盤塔技術改造即可有效降低SOz排放濃度,同時達到脫硫除塵的目的。

由于減排技術及污染物排放濃度的限制,實現“超低排放”會造成經濟上投入增加較多的現象,但其所帶來的環境效益卻相對薄弱。費效分析可有效研究技術可行性及不同減排情景下的環境、經濟效益,對提高電廠污染物控制效率,改善大氣環境質量具有重要意義。本文即從經濟和環境效益角度,研究燃煤電廠脫硫設施運行各因素對脫硫成本效益的影響情況,以及超低排放改造后的成本和由此減少的污染物排放量,以“費用最小化、效益最大化”為原則,尋求節能減排新途徑。

1燃煤電廠二氧化硫排放及減排措施現狀

文獻統計顯示,2014年全國廢氣中二氧化硫排放量為1975萬t,工業二氧化硫排放量為1740萬t,占總二氧化硫排放量的88%。如圖1所示,自“十三五”實施以來,我國二氧化硫排放量呈下降趨勢,這與電力行業大力推進脫硫措施密切相關。

圖1近5年SO2排放情況

為滿足日益嚴格的污染物排放標準,我國燃煤脫硫機組容量呈現不斷增長的趨勢,2015年當年新建投運火電廠煙氣脫硫機組容量約0.53億kW,截止2015年底,全國已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約8.2億kW,占全國火電機組容量的82.8 %,占全國煤電機組容量的92.8%。其中,石灰石一石膏濕法所占的比例高達93 %,除此之外,還包括煙氣循環流化床法、氨法、海水法等,如圖2所示。

圖2 2015年電廠脫硫機組的脫硫方法

針對燃煤電廠目前應用最廣泛的石灰石一石膏濕法脫硫技術,構建費效計算模型,開展費效情景分析,對實現火電廠環境和經濟的雙贏具有重要意義。

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責任編輯:售電小陳

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