火電廠脫硫脫硝除塵一體化技術方法及存在問題
目前,國內外應用于工業生產和正在進行中間試驗的煙氣脫硫方法比較多,總體上可以分為三類:即以吸收劑水溶液洗滌煙氣的濕法煙氣脫硫;吸收劑漿液吸收硫及干燥的半干法;以及直接噴射鈣基吸著劑粉料的干法煙氣脫硫
目前,國內外應用于工業生產和正在進行中間試驗的煙氣脫硫方法比較多,總體上可以分為三類:即以吸收劑水溶液洗滌煙氣的濕法煙氣脫硫;吸收劑漿液吸收硫及干燥的半干法;以及直接噴射鈣基吸著劑粉料的干法煙氣脫硫;濕法煙氣脫硫的脫硫效率比較高,適用范圍廣,但系統復雜,設備投資和運行費用高,要求的運行管理水平高,即使在發達國家推廣應用也存在著一定困難。
噴霧干燥半干法煙氣脫硫投資及運行費用與濕法比較有所降低,但旋轉霧化噴頭等關鍵設備技術要求高,灰漿系統比較復雜,推廣應用也不容易。與上述兩種脫硫方法相比,還原法脫硫成套技術具有投資低,運行成本低,系統簡單,操作容易等優點,在中國被認為有廣闊發展前景的脫硫技術。
連續實施了十多年的強化電力脫硫脫硝除塵一體化的創新之路建設政策使我國電力行業得到迅速發展,進入2000年后,電力總裝機容量超過了3億千瓦。從目前的情況看,新增電源的增長速度基本上能夠實現與國民經濟較高增速之間的動態平衡。與此同時,較多依賴火力發電的電源結構仍未得到有效改善,目前燃煤發電仍占電力總消耗量的75%以上。由其引發的環境污染問題也隨之趨于嚴重,1998年和1999年我國因煤炭燃燒而排放出的二氧化硫總量分別高達2087萬噸和1857萬噸,居世界第一位,北方地區則接連發生大規模煙塵污染和酸雨現象,火電廠已經成為我國主要的大氣污染源之一。
除了二氧化硫外,火電生產過程中還會形成一定的污水,構成了電力污染的一個部分,各個省市已紛紛響應,出臺各種燃煤電廠脫硫的配套優惠政策,這一系列措施使火電廠安裝環保裝置的積極性有所加強,尤其是電力脫硫設備,未來兩三年電力脫硫裝置市場將會達到一個峰值。
根據中國環境科學研究院的研究表明火電廠是中國排放大氣污染物大戶,2003 年全國排放二氧化硫約為2150 萬噸,火電廠的排放量就達到1100 萬噸, 占到了全國二氧化硫排放總量的50%以上,按照目前的排放控制水平,到2020 年,中國火電廠排放的二氧化硫將達到2100 萬噸以上。從長遠來看,我國二氧化硫的排放量要削減一半,控制在1200 萬噸/年,其中電力行業排放的二氧化硫應控制在550萬噸/年以下,這是一項艱巨的工程。
電力污染早已引起政府有關部門的高度關注,國家環保總局、國家經貿委等先后頒布《火電廠大氣污染物排放標準》、《火電廠煙氣脫硫關鍵技術與設備國產化規劃要點》等行政法規,并采用政策規制和經濟杠桿來促使火電企業實施環保措施,以期實現電力產業向環保化發展的政策,同時也提出了電廠脫硫脫硝除塵一體化國產化的目標。
一.電力脫硫脫硝除塵存在問題
1.技術方法成舊裝置造價高昂
電力環保裝置遲遲未能安裝運行主要是由于裝置造價高昂,比如,一個裝機容量60 萬千瓦左右的中型電廠,以250 元/千瓦的造價,脫硫設備投資大約需要1.5 億元;一年需脫硫1.25 萬噸,以1000 元/噸的脫硫運行成本計算,1臺30萬千瓦機組一年的運行費在1000萬左右,60萬千瓦機組則需2000萬元,所以,有的電廠就算了一筆賬,1臺30萬千瓦機組一年罰款1000萬,十年不過1個億,而光裝脫硫設備就得上億,加上運行費用,上不起也用不起,即是罰款千萬還是比較劃算,于是甘愿認罰。發電企業面對高昂的脫硫成本,并且發電成本的提高又不能在電價上同步,國家提出每度電加價0.02元的脫硫費用,更不適應國家提倡循環經濟的發展方針。
電力脫硫設備市場容量主要來自于兩個方面,一是增量市場新建電廠上脫硫項目,二是存量市場---已建電廠的脫硫改建。2004 年新建成的機組一半左右沒有脫硫裝置,這是因為電站項目建設的周期大約在三四年,而這些機組大都是2002 年以前立項的,當時還未要求新建機組全面脫硫。而從2003 年開始,國家環保總局要求新建的燃煤機組必須上脫硫裝置,所以,今后新投產機組中脫硫機組所占比例將逐年增大。“十一五”中后期投產的新機組基本都要配套脫硫裝置。老機組的脫硫改造目前仍存在一定問題,比如資金、電價、預留場地等,由于電力緊張,機組停不下來也是個問題。
電力環保設備行業一方面受新增裝機容量的增加, 另一方面受環保產業政策趨緊的影響,行業面臨巨大發展機會。但目前這個市場存在著技術性的問題,一些環保公司只考慮石灰石—石膏法,采用噴淋塔技術不尖端相互競爭激烈打價格戰,廠商利潤率逐步降低。如果再這樣決策下去負責主管也難得其咎。
3.脫硫.除塵各行其事
電場在環保上考慮除塵的多,沒有認識煙灰富含多種金屬氧化物,它正是好的脫硫劑,由于肅虎造成資源浪費。而且靜電除塵設備投資也不小。特別是運轉費用更不能忽略不記,煙氣含塵量通常情況下為:20000mg/m3。其中有脫硫作用金屬氧化物占50%左右。這也是可觀資源,而沒有有效利用。其次考慮的是脫硫,這是因為脫硫投資大發電企業自己作不了主,所以在電力環保上打擂臺賽,先是除塵緊跟其后就是脫硫。對脫硫除塵沒有綜合考慮,形成了單打一。因此啟動火電廠煙氣脫硫國產化示范工程,濕法煙氣脫硫設備國產化的同時,選擇其它若干種煙氣脫硫工藝作為國產化的示范工程,編制出國產化實施方案,指定幾種自主知識產權的技術裝置全面推廣是直觀重要。
從上表分析煙灰中32%左右的以氧化鋁和氧化鈣,氧化鎂,氧化鉀,氧化鈦等堿性氧化與脫硫液亞硫酸中和產生亞硫酸鹽,又有9.6%的三價鐵與脫硫液中亞硫酸反應產生亞硫酸鐵,亞硫酸鐵易水解成氫氧化鐵,它不僅是硫的吸收劑,也是的還原劑。既有這些資源就為還原法脫硫脫銷除塵一體化提供了條件。
噴霧干燥半干法煙氣脫硫投資及運行費用與濕法比較有所降低,但旋轉霧化噴頭等關鍵設備技術要求高,灰漿系統比較復雜,推廣應用也不容易。與上述兩種脫硫方法相比,還原法脫硫成套技術具有投資低,運行成本低,系統簡單,操作容易等優點,在中國被認為有廣闊發展前景的脫硫技術。
連續實施了十多年的強化電力脫硫脫硝除塵一體化的創新之路建設政策使我國電力行業得到迅速發展,進入2000年后,電力總裝機容量超過了3億千瓦。從目前的情況看,新增電源的增長速度基本上能夠實現與國民經濟較高增速之間的動態平衡。與此同時,較多依賴火力發電的電源結構仍未得到有效改善,目前燃煤發電仍占電力總消耗量的75%以上。由其引發的環境污染問題也隨之趨于嚴重,1998年和1999年我國因煤炭燃燒而排放出的二氧化硫總量分別高達2087萬噸和1857萬噸,居世界第一位,北方地區則接連發生大規模煙塵污染和酸雨現象,火電廠已經成為我國主要的大氣污染源之一。
除了二氧化硫外,火電生產過程中還會形成一定的污水,構成了電力污染的一個部分,各個省市已紛紛響應,出臺各種燃煤電廠脫硫的配套優惠政策,這一系列措施使火電廠安裝環保裝置的積極性有所加強,尤其是電力脫硫設備,未來兩三年電力脫硫裝置市場將會達到一個峰值。
根據中國環境科學研究院的研究表明火電廠是中國排放大氣污染物大戶,2003 年全國排放二氧化硫約為2150 萬噸,火電廠的排放量就達到1100 萬噸, 占到了全國二氧化硫排放總量的50%以上,按照目前的排放控制水平,到2020 年,中國火電廠排放的二氧化硫將達到2100 萬噸以上。從長遠來看,我國二氧化硫的排放量要削減一半,控制在1200 萬噸/年,其中電力行業排放的二氧化硫應控制在550萬噸/年以下,這是一項艱巨的工程。
電力污染早已引起政府有關部門的高度關注,國家環保總局、國家經貿委等先后頒布《火電廠大氣污染物排放標準》、《火電廠煙氣脫硫關鍵技術與設備國產化規劃要點》等行政法規,并采用政策規制和經濟杠桿來促使火電企業實施環保措施,以期實現電力產業向環保化發展的政策,同時也提出了電廠脫硫脫硝除塵一體化國產化的目標。
一.電力脫硫脫硝除塵存在問題
1.技術方法成舊裝置造價高昂
電力環保裝置遲遲未能安裝運行主要是由于裝置造價高昂,比如,一個裝機容量60 萬千瓦左右的中型電廠,以250 元/千瓦的造價,脫硫設備投資大約需要1.5 億元;一年需脫硫1.25 萬噸,以1000 元/噸的脫硫運行成本計算,1臺30萬千瓦機組一年的運行費在1000萬左右,60萬千瓦機組則需2000萬元,所以,有的電廠就算了一筆賬,1臺30萬千瓦機組一年罰款1000萬,十年不過1個億,而光裝脫硫設備就得上億,加上運行費用,上不起也用不起,即是罰款千萬還是比較劃算,于是甘愿認罰。發電企業面對高昂的脫硫成本,并且發電成本的提高又不能在電價上同步,國家提出每度電加價0.02元的脫硫費用,更不適應國家提倡循環經濟的發展方針。
電力脫硫設備市場容量主要來自于兩個方面,一是增量市場新建電廠上脫硫項目,二是存量市場---已建電廠的脫硫改建。2004 年新建成的機組一半左右沒有脫硫裝置,這是因為電站項目建設的周期大約在三四年,而這些機組大都是2002 年以前立項的,當時還未要求新建機組全面脫硫。而從2003 年開始,國家環保總局要求新建的燃煤機組必須上脫硫裝置,所以,今后新投產機組中脫硫機組所占比例將逐年增大。“十一五”中后期投產的新機組基本都要配套脫硫裝置。老機組的脫硫改造目前仍存在一定問題,比如資金、電價、預留場地等,由于電力緊張,機組停不下來也是個問題。
電力環保設備行業一方面受新增裝機容量的增加, 另一方面受環保產業政策趨緊的影響,行業面臨巨大發展機會。但目前這個市場存在著技術性的問題,一些環保公司只考慮石灰石—石膏法,采用噴淋塔技術不尖端相互競爭激烈打價格戰,廠商利潤率逐步降低。如果再這樣決策下去負責主管也難得其咎。
3.脫硫.除塵各行其事
電場在環保上考慮除塵的多,沒有認識煙灰富含多種金屬氧化物,它正是好的脫硫劑,由于肅虎造成資源浪費。而且靜電除塵設備投資也不小。特別是運轉費用更不能忽略不記,煙氣含塵量通常情況下為:20000mg/m3。其中有脫硫作用金屬氧化物占50%左右。這也是可觀資源,而沒有有效利用。其次考慮的是脫硫,這是因為脫硫投資大發電企業自己作不了主,所以在電力環保上打擂臺賽,先是除塵緊跟其后就是脫硫。對脫硫除塵沒有綜合考慮,形成了單打一。因此啟動火電廠煙氣脫硫國產化示范工程,濕法煙氣脫硫設備國產化的同時,選擇其它若干種煙氣脫硫工藝作為國產化的示范工程,編制出國產化實施方案,指定幾種自主知識產權的技術裝置全面推廣是直觀重要。
從上表分析煙灰中32%左右的以氧化鋁和氧化鈣,氧化鎂,氧化鉀,氧化鈦等堿性氧化與脫硫液亞硫酸中和產生亞硫酸鹽,又有9.6%的三價鐵與脫硫液中亞硫酸反應產生亞硫酸鐵,亞硫酸鐵易水解成氫氧化鐵,它不僅是硫的吸收劑,也是的還原劑。既有這些資源就為還原法脫硫脫銷除塵一體化提供了條件。
責任編輯:電小二
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