cfb鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造可行性研究報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 C 電廠 2 440t/hCFB 鍋爐的設(shè)計(jì)煤種含硫量為 %，而實(shí)際入爐煤含硫量平均值為%左右 ，而且煤質(zhì)不穩(wěn)定，原始 SO2排放濃度高達(dá) 10000 mg/Nm3 以上，脫硫系統(tǒng)不能滿足環(huán)保要求， SO2排放超標(biāo)嚴(yán)重。 脫硫 系統(tǒng)改造目標(biāo) A 電廠 2 135MW 機(jī)組核定的 SO2年排放量為 900t。一般工況下，一套石灰石輸送 系統(tǒng)運(yùn)行，系統(tǒng)一用一備；特殊工況下以及為適應(yīng)煤質(zhì)變化，兩套同時(shí)運(yùn)行，滿足脫硫排放要求。 兩臺(tái) 135MW CFB 鍋爐脫硫系統(tǒng)改造的總費(fèi)用為 人民幣 536 萬(wàn)元（ 伍佰叁拾陸 萬(wàn)元整 ） 。 A 電廠的入爐煤含硫量較低，通過選擇品質(zhì)較好的石灰石、優(yōu)化脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫硫設(shè)備采用一用一備并選擇 先進(jìn)可靠的石灰石輸送設(shè)備，爐內(nèi)噴石灰石脫硫的脫硫效率可以達(dá)到 88%以上， SO2排放濃度可以降低到 180 mg/Nm3以下 。 主要設(shè)備清單見附表 1。 系統(tǒng) 改造 方案 石灰石 輸送系統(tǒng)的 輸送 方式與原設(shè)計(jì)相同，仍然采用輸送壓縮空氣作為輸送氣源。 在 未投石灰石脫硫 的 條件下 ，鍋爐 計(jì)算 SO2排放濃度為 1534 mg/Nm3（ O2=6%）。 山東華宇鋁電改造后的石灰石脫硫系統(tǒng)自 2021 年 3 月份投運(yùn)以來，在入爐煤平均含硫量為 %， SO2 的原始排放濃度為 6558mg/Nm3 的條件下，脫硫后 SO2 的平均排放濃度 268mg/Nm3（環(huán)保排放要求為 400 mg/Nm3），脫硫效率高達(dá) %。 國(guó)內(nèi) 135MW CFB 鍋爐 脫硫系統(tǒng)改造 石灰石品質(zhì)差、石灰石輸送系統(tǒng)故障 、鍋爐運(yùn)行參數(shù)不合理、入爐煤折算含硫量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值 、 SO2排放要求提高 等 ，都將導(dǎo)致 CFB 鍋爐的 SO2排放不達(dá)標(biāo)。 此外 ，對(duì)于某一臺(tái)實(shí)際鍋爐來說，鍋爐的總熱負(fù)荷是基本確定的，因此決定 SO2 排放 量的是單位發(fā)熱量下的含硫量，用折算硫份 （單位發(fā)熱量的硫分含量） 作為判斷依據(jù)更為科學(xué)。 此外，在石灰石輸送系統(tǒng)運(yùn)行過程中，大量閥門，包括平衡閥、圓頂閥，需要頻繁動(dòng)作，如果設(shè)備質(zhì)量本身不過關(guān)，也會(huì)影響石灰石輸送系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 ③石灰石粉顆粒的離散性較大 (30um~2mm)。如圖是 B 研究院 1MWth CFB 燃燒 試驗(yàn)臺(tái)對(duì)某電廠設(shè)計(jì)煤脫硫試驗(yàn) SO2排放與床溫變化的關(guān)系 曲線。 大部分 CFB 鍋爐用戶外購(gòu)石灰石粉時(shí)，對(duì)品質(zhì)幾乎沒有要求 。 分析研究認(rèn)為，造成這一狀況的原因，并不是 CFB 鍋爐 固有的技術(shù)缺陷，而主要是由于對(duì)影響 CFB 鍋爐脫硫效率的相關(guān)因素控制不當(dāng)所致。 表 2 國(guó)內(nèi) 部分 電廠 SO2排放情況 電廠 機(jī)組 容量 燃料 發(fā)熱量 含硫量 設(shè)計(jì)鈣硫 摩爾比 設(shè)計(jì) 二氧化硫 實(shí)測(cè) 鈣硫 摩爾比 實(shí)測(cè) 二氧化硫 MW kJ/kg % mg/m3 （ 6%O2） mg/m3 （ 6%O2） 內(nèi)江白馬電廠 300 18495 ≤ 600 大唐紅河電廠 300 12435 ≤ 600 江蘇大屯電廠 135 20270 ≤ 300 5 新會(huì)雙水發(fā)電廠 135 26644 ≤ 80 山東華宇鋁電 135 22750 ≤ 350 分宜發(fā)電廠 100 13590 ≤ 700 607 國(guó)外 大型 CFB 鍋爐 SO2 排放 情況 美國(guó) JEA 示范電站 2300MWCFB 鍋爐的設(shè)計(jì)燃料為次煙煤 和 石油焦（含硫量達(dá)8%） ，通過低成本爐內(nèi)脫硫方式燃用高含硫量石油焦發(fā)電。同年 5 月，四川省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站按 有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 該 循環(huán)流化床鍋爐示范工程環(huán)保設(shè)施進(jìn)行 了竣工驗(yàn)收，其中廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果中 SO2的驗(yàn)收結(jié)論為： 該 CFB 鍋爐 采用 爐內(nèi)添加石灰石進(jìn)行脫硫， Ca/S 摩爾比在 左右 時(shí) ，爐內(nèi)脫硫效率達(dá)到了 %，滿足四川省環(huán)保局川環(huán)發(fā)（ 1991）開字第 066 號(hào)文批復(fù)要求（脫硫效率應(yīng)達(dá) 90%以上 ）。 1MW CFB 燃燒 試驗(yàn)臺(tái)脫硫試驗(yàn) 結(jié)果 B 研究院 建有世界最高的 1MW CFB 燃燒 試驗(yàn)臺(tái) ，其 高度 達(dá) 23m，接近實(shí)爐高度，可以 進(jìn)行煤種試燒試驗(yàn)和石灰石脫硫試驗(yàn) 。投入爐內(nèi)的石灰石在 850℃ 左右 條件下發(fā)生煅燒反應(yīng)生成氧化鈣， 然后 氧化鈣、 SO2和氧氣 經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)， 最終 生成硫酸鈣 ， 化學(xué)反應(yīng)式 為 ： CaCO3→CaO+CO 2 （煅燒反應(yīng)） CaO+SO2+1/2O2→CaSO 4 （ 固硫 反應(yīng)） 石灰石 在 煅燒過程中， 由于 CO2 溢出， 在 固體顆粒 的表面及內(nèi)部形成一定的孔隙，為 SO2向顆粒內(nèi)部擴(kuò)散 及固硫反應(yīng) 的發(fā)生 創(chuàng)造 了 條件 。 B 研究院 成立于 1951 年 ，原 為 國(guó)家電力部 （國(guó)家電力公司）直屬科研機(jī)構(gòu) ， 電力體制改革后 ， 轉(zhuǎn)制為 華能控股 、 大唐、國(guó)電、華電、 中電投參股的
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