3. 3不同SO2排放限值對(duì)成本的影響

近幾年，我國(guó)正推動(dòng)燃煤電廠超低排放改造以接近天然氣電廠水平，會(huì)對(duì)解決大氣環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)積極的影響。分別針對(duì)100,200,300,600,1000 MW機(jī)組，燃燒相同含硫量1%的煤，分析計(jì)算SO2排放達(dá)到一般地區(qū)排放限值100 mg/m3、重點(diǎn)地區(qū)排放限值50 mg/ m3及超低排放限值35 mg / m3這3種情景的成本，如圖8、圖9所示。達(dá)到重點(diǎn)地區(qū)SO2排放限值的單位發(fā)電量運(yùn)行成本比達(dá)到一般地區(qū)排放限值的成本高約20 %，噸SO2脫除成本高約15%;達(dá)到超低排放限值的單位發(fā)電量運(yùn)行成本比達(dá)到重點(diǎn)地區(qū)排放限值的成本高約10%，噸SO2脫除成本高約8% 。

圖9不同容量機(jī)組達(dá)到不同排放限值的噸SO2脫除成本

4托盤(pán)塔技術(shù)改造

托盤(pán)塔技術(shù)是在吸收塔內(nèi)增設(shè)一層多孔合金托盤(pán)，使煙氣在托盤(pán)截面分布均勻，在煙氣從托盤(pán)下往上流動(dòng)過(guò)程中，有效吸收SO2。目前，巴布科克一威爾科克斯公司的專利技術(shù)托盤(pán)應(yīng)用最為普遍，我國(guó)武漢凱迪電力環(huán)保有限公司引進(jìn)了該技術(shù)。火力發(fā)電機(jī)組可在現(xiàn)有脫硫塔的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，工程量小，提高SO2吸收效率的同時(shí)，降低脫硫能耗。日前，該技術(shù)在長(zhǎng)興電廠、玉環(huán)電廠的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果顯示:排放煙氣中p(SO2) ,20 mg/耐，表明該技術(shù)在超低排放上取得了突破，實(shí)現(xiàn)了燃煤機(jī)組“超低排放”。

本文基于費(fèi)效計(jì)算模型，研究原有石灰石一石膏法脫硫設(shè)施經(jīng)托盤(pán)塔技術(shù)改造后的成本效益，計(jì)算費(fèi)效比，分析其經(jīng)濟(jì)可行性。設(shè)定含硫量為1%，脫硫效率為95 %，年運(yùn)行5000 h，機(jī)組容量分別為600、1000 MW，其噸SO2脫除成本及單位發(fā)電量運(yùn)行成

本如圖10、圖11所示。

圖11 600MW和 000 MW機(jī)組托盤(pán)塔改造前后的單位發(fā)電量運(yùn)行成本

由圖10、圖11可以看出：托盤(pán)塔改造后單位發(fā)電量運(yùn)行成本有小幅度增加的趨勢(shì)，但噸SO2脫除成本大大減少，SO2減排量明顯增加，經(jīng)計(jì)算，機(jī)組費(fèi)效比約0. 04 < 1，說(shuō)明托盤(pán)塔改造經(jīng)濟(jì)可行，減排效果顯著。雖然增設(shè)托盤(pán)后漿液循環(huán)泵流量降低，但是系統(tǒng)所需增壓風(fēng)機(jī)規(guī)模加大，使總電耗略有增加;托盤(pán)塔的使用提高了脫硫設(shè)施吸收SO2的能力，減排能力大大提升。增設(shè)托盤(pán)塔后投資費(fèi)用增加約80萬(wàn)元，年運(yùn)行成本也有所增加，但其減少的排污費(fèi)和電價(jià)補(bǔ)貼所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于成本增加的費(fèi)用，因此托盤(pán)塔超低排放改造的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且對(duì)系統(tǒng)節(jié)能降耗有良好效果。

5結(jié)論

1)在含硫量和脫硫效率一定時(shí)，隨著機(jī)組容量的增加，噸SO2脫除成本及單位發(fā)電量運(yùn)行成本均逐漸減少，年減排量逐漸增大，費(fèi)效比逐漸減小，即大容量機(jī)組有利于節(jié)省費(fèi)用，減排效益明顯。

2)在含硫量和脫硫效率一定時(shí)，設(shè)定機(jī)組容量為600 MW，計(jì)算發(fā)現(xiàn)，隨著年運(yùn)行時(shí)間的增加，噸SO2脫除成本及單位發(fā)電量運(yùn)行成本均呈減少趨勢(shì)，建議電網(wǎng)公司根據(jù)每個(gè)發(fā)電廠的污染物排放情況調(diào)整其運(yùn)行時(shí)間，對(duì)污染物排放量較低的電廠給予較高的年運(yùn)行時(shí)間，在達(dá)到更好減排效果的同時(shí)降低成本。

3)在含硫量一定時(shí)，達(dá)到重點(diǎn)地區(qū)SO2排放限值的單位發(fā)電量運(yùn)行成本比達(dá)到一般地區(qū)SO2排放限值的成本高約20 %，噸SOZ脫除成本高約15%;達(dá)到超低排放限值的單位發(fā)電量運(yùn)行成本比達(dá)到重點(diǎn)地區(qū)排放限值的成本高約10%，噸SO2脫除成本高約8%。

4)托盤(pán)塔技術(shù)可有效降低煙氣中二氧化硫濃度，提高SO2吸收效率。設(shè)定含硫量為1%，脫硫效率為95 %，年運(yùn)行5000 h，機(jī)組容量分別為600、1000 MW，對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，增設(shè)托盤(pán)塔后SO2吸收率及年減排量大大增加，費(fèi)效比<1，環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益明顯。該改造方法亦可作為火電廠脫硫裝置改造的首選方法。

本文發(fā)表于《環(huán)境工程》 2018年1月

作者簡(jiǎn)介：盧晗，女，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)榇髿狻⑺廴究刂萍百M(fèi)效分析。