干貨 | 燃煤電廠(chǎng)脫硫技術(shù)及超低排放改造費(fèi)效分析
基于燃煤電廠(chǎng)二氧化硫排放現(xiàn)狀及超低排放的要求,構(gòu)建石灰石一石膏法脫硫費(fèi)效計(jì)算模型,分別分析機(jī)組容量、年運(yùn)行小時(shí)數(shù)、不同SO2排放限值及托盤(pán)塔改造對(duì)成本效益的影響,以“費(fèi)用最小化、效益最大化”為原則,尋求節(jié)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(xué)教育部區(qū)域能源系統(tǒng)優(yōu)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
南瑞(武漢)電氣設(shè)備與工程能效測(cè)評(píng)中心
南瑞集團(tuán)公司(國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院)
國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
結(jié)果表明:
在煤炭含硫量和脫硫效率一定時(shí),100MW、200MW、300MW、600MW和1000MW機(jī)組的減排量分別為3.47萬(wàn),5.5萬(wàn),8.2萬(wàn),15.5萬(wàn),25萬(wàn)t,呈逐漸增大趨勢(shì),同時(shí),費(fèi)效比逐漸減小,說(shuō)明大容量機(jī)組環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益明顯;同一機(jī)組容量,脫硫成本與年利用時(shí)間呈負(fù)相關(guān);SO2排放標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格,噸SO2脫除成本和單位發(fā)電量運(yùn)行成本越高;托盤(pán)塔超低排放改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行,費(fèi)效比<1,減排效益明顯,可作為燃煤電廠(chǎng)脫硫設(shè)施改造的重點(diǎn)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:
燃煤電廠(chǎng);石灰石一石膏法脫硫;超低排放;費(fèi)效分析;托盤(pán)塔技術(shù)
0 引言
2015年,我國(guó)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(chǎng)二氧化硫排放量占全國(guó)的26%,是導(dǎo)致空氣污染的主要原因之一。
最新的GB 13223一2011《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)鍋爐二氧化硫排放濃度進(jìn)行了更嚴(yán)格地限制。2017年,我國(guó)在政府工作報(bào)告中再次提及超低排放,在2020年前對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造。截止目前,我國(guó)超低排放新格局已基本形成,多種污染物控制技術(shù)也趨于成熟,針對(duì)火電廠(chǎng)燃煤煙氣脫硫,托盤(pán)塔技術(shù)改造即可有效降低SOz排放濃度,同時(shí)達(dá)到脫硫除塵的目的。
由于減排技術(shù)及污染物排放濃度的限制,實(shí)現(xiàn)“超低排放”會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上投入增加較多的現(xiàn)象,但其所帶來(lái)的環(huán)境效益卻相對(duì)薄弱。費(fèi)效分析可有效研究技術(shù)可行性及不同減排情景下的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)提高電廠(chǎng)污染物控制效率,改善大氣環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。本文即從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益角度,研究燃煤電廠(chǎng)脫硫設(shè)施運(yùn)行各因素對(duì)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(fèi)用最小化、效益最大化”為原則,尋求節(jié)能減排新途徑。
1燃煤電廠(chǎng)二氧化硫排放及減排措施現(xiàn)狀
文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)顯示,2014年全國(guó)廢氣中二氧化硫排放量為1975萬(wàn)t,工業(yè)二氧化硫排放量為1740萬(wàn)t,占總二氧化硫排放量的88%。如圖1所示,自“十三五”實(shí)施以來(lái),我國(guó)二氧化硫排放量呈下降趨勢(shì),這與電力行業(yè)大力推進(jìn)脫硫措施密切相關(guān)。
圖1近5年SO2排放情況
為滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)燃煤脫硫機(jī)組容量呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),2015年當(dāng)年新建投運(yùn)火電廠(chǎng)煙氣脫硫機(jī)組容量約0.53億kW,截止2015年底,全國(guó)已投運(yùn)火電廠(chǎng)煙氣脫硫機(jī)組容量約8.2億kW,占全國(guó)火電機(jī)組容量的82.8 %,占全國(guó)煤電機(jī)組容量的92.8%。其中,石灰石一石膏濕法所占的比例高達(dá)93 %,除此之外,還包括煙氣循環(huán)流化床法、氨法、海水法等,如圖2所示。
圖2 2015年電廠(chǎng)脫硫機(jī)組的脫硫方法
針對(duì)燃煤電廠(chǎng)目前應(yīng)用最廣泛的石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù),構(gòu)建費(fèi)效計(jì)算模型,開(kāi)展費(fèi)效情景分析,對(duì)實(shí)現(xiàn)火電廠(chǎng)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的雙贏具有重要意義。
責(zé)任編輯:售電小陳
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