脱硫工程建设的有关问题探讨

一、脱硫工程特点
与西方发达国家相比,我国火电厂脱硫工程尚处于起步阶段,建成的脱硫工程较少,上规模的脱硫装置都是应用国外技术。近期国内相继成立了一些脱硫工程公司,这些公司基本上采用引进国外技术或与国外脱硫公司合作的经营方式。今后随着脱硫技术的引进、消化和吸收,及中外合作脱硫公司承担的脱硫项目不断增加,在我国以利用国外技术、国内总包的脱硫项目必将成为主流,国外脱硫公司由于受其价格的影响,如不与中方伙伴合作,则很难在中国独立承担脱硫工程。火电厂脱硫技术将逐步向国产化迈进,预计在借鉴国外技术的基础上,我国将很快能行设计脱硫工艺,掌握脱硫工程技术。
二、建设方式
1、不论新、改、扩建机组或老厂改造机组,脱硫岛均单独作为一个岛设计、建设,有的与主机“三同时”,有的则滞后建设。
2、具体建设方式有以下几种:
(1)以国内外的脱硫工程公司负责总承包。根据已建工程总承包的范围基本上可以分为2大类
第一类,脱硫岛总承包。包括工艺、电气、仪控的设计、设备供应、土建安装,调试,技术培训和性能保证等一条龙服务。总承包商可根据自身的条件,在技术及性能总负责的前提下再组织分包与反包。
第二类,总承包商技术总负责。负责工艺、电气、仪控的设计,国外设备供货、调试,技术培训。
(2)以脱硫工艺专利为核心技术,由专利持有者或持有许可证的供应商负责整体设计,供应核心设备,指导安装、调试,负责技术培训,承担性能保证。
3、 脱硫工程设计
(1)脱硫岛的可行性研究
由业主委托有资质的单位承担。脱硫部分可研内容深度,现已纳入修订后的《火力发电厂可研报告内容深度规定》(DLGJ118-1997)。其中对工艺路线、吸收剂的来源及制备、副产品处置及利用、废水处理及标书编写原则都作了规定。
(2)烟气脱硫的设计标准
由于烟气脱硫在我国尚处于起步阶段,还不完全具备制定完善的设计标准,在2001年实施的修订后的《火力发电厂设计技术规程》中,将“烟气脱硫技术”列为附录C(提示的副录),对烟气脱硫的设计原则作出了规定和建议。
4、 几个技术问题的探讨
(1)排烟温度的设计原则。当采用湿法脱硫时,吸收塔出口烟温大体处于与水蒸汽分压相当的饱和温度,因此对排烟温度有3种选择。(a)采用GGH,用进吸收塔的高温烟气加热吸收塔后的烟气,使其排烟温度上升到80℃左右。(b)不装GGH,低温排放。优点是简化系统,减少GGH所需投资;缺点是吸收塔出口到烟囱出口均处于严重腐蚀区域内,烟道与烟囱防腐内衬投资很高,与此同时,烟囱出口的热浮力抬升也减少,因此,需要通过环评取得环保部门的认可。(c)不装GGH,部分烟气(15%–50%)不进吸收塔,通过旁路烟道与处理后的烟气混合,从而使其排烟温度上升,这仅适用于对脱硫效率要求不高的工程。
(2)塔型的选择。当采用湿法脱硫时,塔型现有以下几种:(a)喷淋塔 目前国内使用最多。国电龙源环保工程公司已经引进德国斯坦缪勒公司技术,不少脱硫工程公司也相继引进了国外的类似技术,是国内外业绩最多的一种塔型。(b)液柱塔 先由日本三菱公司开发,曾用于重庆珞璜电厂二期脱硫工程。(c)填料塔 先也是日本三菱公司开发,曾用于曾用于重庆珞璜电厂一期脱硫工程,运行中曾发生结垢,但同一时期建成的香港南丫岛电厂也用同类塔型,却运行管理良好。
这3种塔型各有优缺点,都有成功运行业绩,前两种统称空塔,可通过招投标后,结合报价与业绩等因素确定,但一般多采用空塔。
(3)GGH选型 GGH是仅次于吸收塔的第二件大设备,目前常用的有以下两种型式:(a) 回转式 与回转式空气预热器大体相同,但由于对漏风率要求严格,漏风率每多1%整体脱硫效率就降低1%,目前制造商已采取多种密封措施,使其漏风率降低到1%左右。此种型式已被国内外广泛采用。国内已有供货厂商通过引进技术或中外合资进行生产。(b)管式 占地小,布置灵活,但系统较复杂,为珞璜一、二期所采用。由于国产化比较容易,一度为某些脱硫工程公司看好,并研究采用热管技术的可能性。
(4)布置特点(a)预留场地一般布置在烟囱外侧;(b)“三同时”工程可布置在烟囱内侧,后石电厂是一实例。此时也可不设增压风机及旁路烟道。(c)老厂改造工程可以见缝插针,布置在炉后分散的空地或侧面;(d)脱硫塔宜露天布置,并有防护措施。
(5)石灰石浆制备系统
(a)厂内吸引剂仓贮容量应根据供货连续性、货源远近及运输条件等因素确定,应不小于3天的需用量。当采用露天布置或局部加盖的石灰石堆场时,可以适当放宽,但亦不宜超过7天的需用量。(b)当采用石灰石进厂制粉方式时,一般由矿山粗碎成块,电厂内部不设,与此同时,推荐使用湿磨,使制粉与制浆工艺合二为一,以简化系统降低投资。
(6)石膏后续处理系统
(a)脱硫副产品石膏通常有以下用途:通过真空脱水设备制成含水量小于10%的二水石膏,可以代替天然石膏使用。(b)当脱硫副产品不能利用或不能全部利用时,全部经过真空脱水,不能利用部分,可用汽车运至石膏贮存场。
(7)废水处理系统可有三种选择
(a)自建废水处理系统;(b)进入电厂集中废水处理系统;(c)利用电厂水力除灰系统排放至灰场。