【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣充分混合接觸，與煙氣中的 SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 CaSO3，煙氣中的 SO2被脫除。與此同時吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式 隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集下來。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分脫硫灰循環(huán)至制漿系統(tǒng)進(jìn)行再利用。 該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇，一種為旋轉(zhuǎn)噴霧霧化，另一種為氣液兩相流霧化。 噴霧干燥法脫硫工藝的化學(xué)反應(yīng)原理為： SO2+H2O→ H2SO3 Ca（ OH） 2+H2SO3→ CaSO3+2H2O CaSO3（液）→ CaSO3（固） CaS03（液） +1/2O2→ CaSO4（液） CaSO4（液）→ CaSO4（固） 噴霧干燥法脫硫有工藝技術(shù)比較成熟，工藝流程較為簡單 、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn)，3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 6頁共 57 頁 脫硫率可達(dá)到 85％以上。該工藝在美國及西歐一些國家應(yīng)用較為廣泛。在美國，應(yīng)用的最大單機(jī)容量為 520MW，機(jī)組燃煤含硫量為 ％，處理煙氣量為 3396000m3／ h，采用 4個直徑為 ， 3個運(yùn)行， 1個備用。在歐洲主要應(yīng)用在小型電廠垃圾焚燒裝置，脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。 爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化器脫硫工藝 爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化器脫硫工藝是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉 為吸收劑，石灰石粉由氣力噴入爐膛 850℃～ 1150℃溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，受到傳質(zhì)過程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應(yīng)器內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣，而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，當(dāng)鈣硫比控制在 ，系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到 65％～ 80％。增濕水由于煙氣溫度加熱被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑，反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來。 脫硫過程中主要化學(xué)反應(yīng)式如下： CaCO3→ CaO+CO2 SO2+CaO→ CaSO3 CaO+H2O→ Ca（ OH） 2 SO2+H2O→ H2SO3 Ca（ OH） 2+H2SO3→ CaSO3+2H2O 該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應(yīng)用，采用這一脫硫技術(shù)的最大單機(jī)容量己達(dá) 300MW。我國已在南京下關(guān)及浙江錢清電廠采用該種脫硫工藝，目前均已投運(yùn)，但由于要在爐內(nèi)噴鈣，鍋爐效率會有所影響。 電子束照射煙氣脫硫工藝 電子束照射煙氣脫硫工藝是一種不產(chǎn)生二次污染并能實現(xiàn)資源綜合利用的脫硫技術(shù)，其工藝原理為在煙氣中加氨，然后 用高壓電子束照射，可以使煙氣中 90％的SO2和 80％的 NOX 轉(zhuǎn)化為（ NH4） 2SO4和 NH4NO3，并在集塵器中加以回收，副產(chǎn)品可以作肥料。目前在四川成都熱電廠已安裝了一臺利用日本荏原公司技術(shù)，世界上最大的電子束脫硫裝置。 3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 7頁共 57 頁 根據(jù)以上脫硫工藝的簡單介紹，控制火電廠二氧化硫排放有很多種方法，各種脫硫工藝的工程投資及脫硫效率等也各不相同，選擇何種脫硫工藝一般可從脫硫效率、運(yùn)行的穩(wěn)定性、運(yùn)行費(fèi)用、投資等幾個方面綜合考慮： 根據(jù)上述分析，干法、半干法脫 硫工藝脫硫效率較低，脫硫劑耗量較大，較易出現(xiàn)故障，系統(tǒng)利用率及運(yùn)行穩(wěn)定性較差，而且，干法、半干法脫硫工藝對鍋爐煤種變化較為敏感，適應(yīng)性較差，在 300MW及以上容量的機(jī)組上的運(yùn)行業(yè)績較少。 濕法脫硫工藝技術(shù)最為成熟，脫硫效率高，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，對主機(jī)的影響較小，對煤種的適應(yīng)性較強(qiáng)。 脫硫劑及副產(chǎn)品的狀況 從脫硫劑的可得到性來考慮，作為濕法脫硫用的脫硫劑石灰石半干法或干法脫硫用的生石灰相比，容易獲得且來源穩(wěn)定，不僅運(yùn)輸、貯存方便，而且價格便宜。另外，由于半干法或干法脫硫用的生石灰對活性要求較高 ，這就需要改善目前國內(nèi)水平較低的石灰燒制工藝及技術(shù)，這也會相應(yīng)提高吸收劑的成本。而從脫硫副產(chǎn)品的綜合利用率來考慮，在這幾種工藝中，濕法脫硫的副產(chǎn)品石膏具有較高的綜合利用率，而其它幾種工藝的副產(chǎn)品綜合利用率相對較低，有的只能采用拋棄法處理。 運(yùn)行費(fèi)用和投資的比較 從一次性投資方面來看，濕法脫硫工藝比干法、半干法脫硫工藝要略高，但是從脫硫劑耗量、電耗、水耗及脫硫副產(chǎn)品的利用等運(yùn)行費(fèi)用采綜合考慮，其實這兩種脫硫工藝的綜合經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)?shù)模绕湓谶\(yùn)行相當(dāng)一段時間后，濕法脫硫工藝的綜合費(fèi)用將會低于干 法及半干法脫硫工藝。隨著國家對環(huán)保要求的越來越嚴(yán)格，濕法脫硫工藝將更具有優(yōu)勢。 幾種脫硫工藝有關(guān)參數(shù)及指標(biāo)對比表如下： 脫硫工藝 濕法煙氣脫硫 噴霧干燥法 爐內(nèi)噴鈣 尾部增濕 電子束法 技術(shù)成熟性 成熟 成熟 成熟 工業(yè)試驗 適用煤種 不限 中低硫煤 中低硫煤 中高硫煤 3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 8頁共 57 頁 脫硫工藝 濕法煙氣脫硫 噴霧干燥法 爐內(nèi)噴鈣 尾部增濕 電子束法 適用范圍 （ 1） 100MW及以上（ 2）新建電廠、改造電廠 （ 1） 100MW及以下（ 2）條件合適時電廠改造 （ 1） 100MW及以下（ 2）條件合適時電廠改造 （ 1）容量不限（ 2）新建電廠 脫硫率 95%以上 7585% 7580% 90% 吸收劑 石灰石 /石灰 石灰 石灰石 液氨 副產(chǎn)物 石膏 亞硫酸鈣等 亞硫酸鈣 硫氨 /硝氨 廢水 有 無 無 無 占地面積 較大 較大 較小 較小 工程造價 中等 中等 較低 較高 運(yùn)行維護(hù) 工作量 中等 中等 中等 較大 根據(jù)本工程的實際情況，作為大型發(fā)電機(jī)組，爐內(nèi)噴鈣加尾部煙道增濕活化脫硫工藝不適用，而電子束照射煙氣脫硫工藝目前僅在小容量機(jī)組上應(yīng)用，也不適用于本工程。 石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外大中型電廠，技術(shù)已很成熟，脫硫效率高、裝置可用率高（ 95％），且由于脫硫 副產(chǎn)品可制成石膏出售，有一定經(jīng)濟(jì)效益，可抵沖一部分運(yùn)行費(fèi)用。近年來隨著石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝煙氣脫硫技術(shù)的成熟，及國產(chǎn)化程度的提高，其裝置不斷簡化，費(fèi)用也在逐年下降山東地區(qū)有優(yōu)質(zhì)的石灰石資源，吸收劑價格低廉，而脫硫副產(chǎn)品石膏缺乏且應(yīng)用前景廣闊。 本項目采用四爐一塔的脫硫工藝，從煙氣量上講，本項目煙氣處理量相當(dāng)于125MW 機(jī)組，綜上所述，山東濰坊亞星化學(xué)股份有限公司煙氣脫硫改造項目采用石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝無疑是最佳選擇。故本報告以下章節(jié)中以石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝作為本工程脫硫工藝的首選進(jìn)行論述。 3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 9頁共 57 頁 項目建設(shè)必要性 國家新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB132232021）自 2021年 1月 1日起開始執(zhí)行。 本標(biāo)準(zhǔn)分為三個時段，對不同時期的火電廠建設(shè)項目分別規(guī)定控制要求： 1996年 12月 3l 日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)環(huán)境報告書審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項目，執(zhí)行第 1時段排放控制要求 o 1997年 1月 1日起至本標(biāo)準(zhǔn)實施前通過建設(shè)環(huán)境報告書審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項目，執(zhí)行第 2時段排放控制要求。 自 2021 年 1 月 1 閂 起，通過建設(shè)環(huán)境報告書審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項目（含在第 2時段中通過環(huán)境影響報告書審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項目，自批準(zhǔn)之日起滿 5年，在本標(biāo)準(zhǔn)實施前尚未開工建設(shè)的火電廠建設(shè)項目）執(zhí)行第3時段排放控制要求。 濰坊亞星化學(xué)股份有限公司熱電分廠 2021 年開工建設(shè)，應(yīng)該執(zhí)行第 2 時段排放控制標(biāo)準(zhǔn)。即 2021年煙塵排放濃度達(dá)到 50mg/Nm3，二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn) 400mg/Nm3，因此 1～ 4 鍋爐煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。目前，鍋爐排放含塵量約140mg/Nm3，二氧化硫排放濃度約 5900mg/Nm3，據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有較大的差距。 國內(nèi)目前節(jié)能減排的壓力巨大，各地政府均將節(jié)能減排當(dāng)作大事、要事來抓，本工程的實施，可以大幅度降低污染總量的排放，有利于達(dá)到政府指定的節(jié)能減排的目標(biāo)。 熱電分廠作為濰坊亞星化學(xué)股份有限公司的動力和能源供應(yīng)中心，對整個公司的發(fā)展壯大有著舉足輕重的作用，因此選擇切實可行的污染治理技術(shù)控制熱電分廠污染物的排放，不僅對改善當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境質(zhì)量，滿足國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，實現(xiàn)總量控制和減排目標(biāo)，完成限期治理任務(wù)，而 且對企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展也有著十分重3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 10 頁共 57 頁 要的作用，必須加緊加快實施煙氣脫硫治理改造工程！ 項目建設(shè)有利條件 國家環(huán)保總局、國家經(jīng)貿(mào)委、科技部聯(lián)合發(fā)布的《燃煤 SO2排放污染防治技術(shù)政策》為實施更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，提供了技術(shù)支持，同時《關(guān)于加快發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》明確確定首要的環(huán)保產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域是煙氣脫硫技術(shù)以及裝備，并將在稅收、貸款等方面給與支持，使得近年來，脫硫技術(shù)迅速發(fā)展，眾多的脫硫廠家應(yīng)運(yùn)而生，為脫硫系統(tǒng)的建設(shè)和正常高效的運(yùn)行提供了保證。近 年來一大筆脫硫工程的投運(yùn)，也使得對于脫硫工程的經(jīng)驗積累的更加豐富，為本工程順利實施奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。 熱電分廠脫硫系統(tǒng)的排放物為石膏，石膏可以作為水泥廠的配料，一定比例的石膏摻入硅酸鹽水泥，可以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，同時也可以制成石膏纖維板或石膏礦渣板。濰坊地區(qū)對于石膏的需求量比較大，石膏的銷路很好，同時也為熱電分廠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計原則和設(shè)計范圍 設(shè)計原則 （ 1）脫硫系統(tǒng)的設(shè)計脫硫率能滿足當(dāng)前適用的國家排放標(biāo)準(zhǔn)和地方環(huán)保局的排放要求，而且應(yīng)至少能 滿足今后 5～ 10年內(nèi)不斷趨嚴(yán)的國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 （ 2）脫硫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、正常工作，不影響除塵灰、渣的質(zhì)量，確保鍋爐機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 （ 3）采用高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、可靠的設(shè)備及輔助設(shè)備。 （ 4）所采用的脫硫工藝不能造成新的污染，如噪聲、粉塵、廢水、惡臭等。 （ 5）為保證鍋爐發(fā)電機(jī)組可靠運(yùn)行，脫硫除塵系統(tǒng)設(shè)置旁通煙道，系統(tǒng)的啟停都不影響機(jī)組的正常運(yùn)行。 （ 6）脫硫工藝適用于已確定的煤種條件，并考慮到燃煤含硫量在一定范圍內(nèi)變動的可能性。 （ 7）選擇技術(shù)成熟度高的脫硫工藝和設(shè)備。 3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 11 頁共 57 頁 （ 8）脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品應(yīng) 有合理的處理方案 設(shè)計范圍 采用四爐一塔的設(shè)計方案 煙氣系統(tǒng) 吸收塔系統(tǒng) 漿液制備系統(tǒng) 石膏脫水系統(tǒng) 工藝水系統(tǒng) 土建配套工程 供配電系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng)3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 12 頁共 57 頁 2 建設(shè)條件 廠址及地質(zhì)條件 本煙氣脫硫工程所需場地在熱電分廠原有的空地上實施，場內(nèi)地勢平坦，施工場地充足，滿足工程需要。 廠址地區(qū)主要為洪沖積平原和殘積坡地，石魯中低小丘陵與膠濰平原的過渡帶，區(qū)域內(nèi)由四條地質(zhì)構(gòu)造大斷裂（安丘 — 莒縣大斷裂、昌邑 — 大電深斷裂、沂水 — 湯頭大斷裂和堂屋 — 葛溝深斷裂），都屬于沂沐斷裂帶，石址區(qū)域的斷裂第四紀(jì)活動相 對較弱，無全新世活動斷裂，廠址處于地殼相對穩(wěn)定區(qū)。 地震基本烈度為Ⅶ度。 水文氣象條件 廠址地處北溫帶，處在東亞季風(fēng)區(qū)域內(nèi)，西面是大陸，東接山東半島，形成了冬冷夏熱，四季分明的季風(fēng)區(qū)域大陸性氣候的特點(diǎn)，廠址地區(qū)主要?dú)庀筇卣髦担? 累年平均氣溫： ℃ 累年極端最高氣溫： ℃ 累年極端最低氣溫： 20℃ 累年平均降水量： 620mm 累年最大降水量： 累年最小降水量： 累年最大 1日降水量： 累年平均風(fēng)速： 累年瞬時最大風(fēng)速： 全年盛行風(fēng)向： S、 SSE 最大凍結(jié)深度： 47cm 最大積雪深度： 24cm 廠址五十年一遇洪水位為 。 3140T/H+1240T/H 鍋爐煙氣脫硫工程可行性研究報告 第 13 頁共 57 頁 供電 為了保證對脫硫供電的獨(dú)立性和可靠性，本工程由熱電分廠提供兩路 10KV電源，一路至增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)，一路至脫硫干式變壓器，供電容量滿足本工程需要。 供水 本工程新增工業(yè)水耗量將近 60 噸，現(xiàn)有電廠的供水系統(tǒng)完全滿足新增水量和水質(zhì)的要求。 供熱 本工程不需要增加工業(yè)用熱負(fù)荷，建筑物取 暖負(fù)荷很小，熱電分廠能滿足要求。 壓縮空氣供應(yīng) 本工程僅需增加微量的檢修空氣，原熱電分廠的壓縮空氣配置完全滿足要求。不需要新增加壓縮空氣系統(tǒng)。 脫硫劑供應(yīng) 本項目經(jīng)過前期調(diào)研，石灰石粉品質(zhì)優(yōu)良，活性滿足要求，供應(yīng)量滿