煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)
2000~2010年火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)
一、全國火電廠二氧化硫排放和控制狀況
(一)全國火電廠二氧化硫排放狀況
我國是燃煤大國,煤炭占一次能源消費(fèi)總量的75%。隨著煤炭消費(fèi)的不斷增長,燃煤排放的二氧化硫也不斷增加,連續(xù)多年超過2000萬噸,已居世界首位,致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴(yán)重。目前我國酸雨已從八十年代西南少數(shù)地區(qū)發(fā)展到長江以南、青藏高原以東和四川盆地的大部分地區(qū),降水pH值小于5.6的面積(國際評價(jià)酸雨的標(biāo)準(zhǔn))已經(jīng)占國土面積的30%。華中地區(qū)的酸雨污染程度已經(jīng)超過八十年代污染最重的西南地區(qū),酸性降水頻率超過90%。我國很多城市空氣二氧化硫污染十分嚴(yán)重,目前已有62%的城市環(huán)境空氣二氧化硫平均濃度超過國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)、日平均濃度超過國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)1998年中國環(huán)境狀況公報(bào):“我國的大氣環(huán)境污染仍然以煤煙型為主,主要污染物是二氧化硫和煙塵。酸雨問題依然嚴(yán)重。1998年二氧化硫排放總量為2090萬噸,其中工業(yè)來源的排放量為1593萬噸,占76.2%;生活來源的排放量497萬噸。在工業(yè)排放的二氧化硫中,縣及縣以上工業(yè)企業(yè)排放1172萬噸,占73.6%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放421萬噸。”
1998年全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到27700萬千瓦,比上年增長9.07%,發(fā)電量達(dá)到11577億千瓦時(shí),比997年增長2.07%。其中火電裝機(jī)容量為20988萬千瓦,占75.7%,火電發(fā)電量為9388億千瓦時(shí),占81%。據(jù)初步推算,1998年全國火電廠排放的二氧化硫約為780萬噸,占全國二氧化硫排放量的37.3%。其中,國家電力公司所屬6000千瓦及以上火電廠燃原煤量約2.8億噸,平均含硫量為1.03%,二氧化硫排放量約500萬噸,占全國二氧化硫排放量的23.9%。
(二)全國火電廠煙氣脫硫狀況
我國火電廠煙氣脫硫技術(shù)最早始于六十年代初。當(dāng)時(shí)為了防止鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕,采用在過熱器前噴入白云石粉的措施,以減少煙氣中二氧化硫濃度,降低煙氣酸露點(diǎn),保護(hù)低溫空氣預(yù)熱器在正常工作溫度下不受或減輕腐蝕。
進(jìn)入七十年代后,先后開展了10多項(xiàng)不同規(guī)模、不同工藝的試驗(yàn)研究,取得了一些階段性研究成果,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。主要的試驗(yàn)有:湖北松木坪電廠活性炭脫硫工業(yè)性試驗(yàn);四川白馬電廠旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工業(yè)性試驗(yàn);四川豆壩電廠磷銨復(fù)合肥料脫硫工業(yè)性試驗(yàn);爐內(nèi)噴鈣脫硫中間試驗(yàn)等。但由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的原因,一直未能在大型工業(yè)裝置上得到應(yīng)用。
近幾年,隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步增加和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)漸趨嚴(yán)格,我國火電廠治理二氧化硫污染的力度不斷加大,先后建成了一批煙氣脫硫試驗(yàn)項(xiàng)目和示范項(xiàng)目。下表(略)為我國火電廠煙氣脫硫示范項(xiàng)目的基本情況。
此外,還有重慶電廠2×20萬千瓦機(jī)組、北京第一熱電廠2×410T/H鍋爐、杭州半山電廠2×12.5萬千瓦機(jī)組的石灰石(石灰)-石膏濕法煙氣脫硫等工程。
。ㄈ┗痣姀S煙氣脫硫的控制二氧化硫排放的主要途徑
目前火電廠減排二氧化硫的主要途徑有:煤炭洗選、潔凈煤燃燒技術(shù)、燃用低硫煤和煙氣脫硫。煤炭洗選目前僅能除去煤炭中的部分無機(jī)硫,對于煤炭中的有機(jī)硫尚無經(jīng)濟(jì)可行的去除技術(shù)。我國高硫煤產(chǎn)區(qū)中,煤中有機(jī)硫成分都較高,很難用煤炭洗選的方法達(dá)到有效控制二氧化硫排放的目的。
潔凈煤燃燒技術(shù)在國際上是近10年開發(fā)的新技術(shù),目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家成熟的已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)行的有:循環(huán)流化床鍋爐(CFBC)、加壓循環(huán)流化床鍋爐(PFBC)、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC),但單機(jī)容量都不大,國內(nèi)目前尚處于引進(jìn)技術(shù)和示范試驗(yàn)階段。后兩種潔凈煤燃燒技術(shù)投資大,技術(shù)要求要,難以在短時(shí)間內(nèi)在國內(nèi)大面積推廣使用。循環(huán)流化床鍋爐(CFBC)具有可燃用劣質(zhì)煤、調(diào)峰能力強(qiáng)、可摻燒石灰石脫硫、控制爐溫減少氮氧化物排放等特點(diǎn),盡管建設(shè)費(fèi)用較高,但其技術(shù)已趨于成熟,具備條件的5~30萬千瓦機(jī)組可因地制宜有計(jì)劃地選用。上述潔凈煤發(fā)電技術(shù)由于其煤炭燃燒方式與常規(guī)鍋爐燃燒方式差別很大,因此,在不更換鍋爐的情況下,潔凈煤發(fā)電技術(shù)難以用于解決現(xiàn)役電廠的環(huán)保問題,在可預(yù)見的將來,潔凈煤技術(shù)在電力結(jié)構(gòu)中所占比例仍較低。因此,控制火電廠二氧化硫的排放,在未來較長的時(shí)間內(nèi),其主流和根本有效的手段仍將是煙氣脫硫。
在我國煤炭產(chǎn)量中,含硫量在1%以下的低硫煤約占70%,其中含硫量小于0.5%的比例較低,大部分低硫煤資源分布在內(nèi)蒙古西部、山西和陜西北部、新疆等地。根據(jù)我國的能源政策,低硫煤主要保證民用和用作工業(yè)原料的需要。如果用煤量大、技術(shù)裝備水平較高的燃煤電廠燃用低硫煤,則不僅將造成全國低硫煤資源供應(yīng)的緊缺,而且將導(dǎo)致中高硫煤轉(zhuǎn)移到技術(shù)裝備水平較差的其它工業(yè)爐窯或民用方面使用,從而增加全國二氧化硫排放控制的難度和治理二氧化硫污染所付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。同時(shí),對現(xiàn)有火電廠來說,由于受煤炭資源、運(yùn)輸、電廠設(shè)備和不同區(qū)域環(huán)境狀況的限制,僅靠燃用低硫煤,不但難以達(dá)到全面控制二氧化硫排放的目的,而且直接影響到電廠的安全生產(chǎn)運(yùn)行.因此,國家應(yīng)制定鼓勵(lì)火電廠煙氣脫硫的優(yōu)惠政策,以支持火電廠燃用中高硫煤,并安裝煙氣脫硫裝置。這將有利于國家煤炭資源的合理配置和利用,有利于全國環(huán)境質(zhì)量的提高,有利于脫硫事業(yè)的發(fā)展。
煙氣脫硫是目前國際上廣泛采用的控制二氧化硫的成熟技術(shù)。因地制宜采用不同的煙氣脫硫工藝可有效地控制火電廠二氧化硫的排放,滿足國家和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于火電廠生產(chǎn)用煤量大,鍋爐熱效率和煤炭轉(zhuǎn)換成電能的效率都較高,脫硫工藝本身對環(huán)境的影響可有效加以控制,因此采取煙氣脫硫治理火電廠二氧化硫污染,環(huán)境效益顯著。如果參照工業(yè)發(fā)達(dá)國家的做法,拉開低硫煤與高硫煤的價(jià)格差距,并通過政策、標(biāo)準(zhǔn)等加以引導(dǎo),則煙氣脫硫較易被燃用中高硫煤的電廠所接受。根據(jù)我國國情,煙氣脫硫應(yīng)是火電廠控制二氧化硫排放的主要途徑。
(四)火電廠煙氣脫硫市場需求預(yù)測與分析
市場需求的影響因素較多,如環(huán)境保護(hù)方面的法律、法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平及火電廠的建設(shè)容量等。在各因素之間相互作用的情況下,確切的市場需求很難預(yù)測。下面主要依據(jù)現(xiàn)行的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有燃煤電廠情況對火電廠煙氣脫硫市場作一預(yù)測。
根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》(國函[1998]5號)及《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-1996)等要求,預(yù)計(jì)到2010年全國需要安裝煙氣脫硫裝置的機(jī)組約180臺,裝機(jī)容量為44000MW。主要依據(jù)是,國家電力公司根據(jù)國家的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),以及現(xiàn)有火電廠實(shí)際情況,要求到2010年國家電力公司所屬火電廠的120臺機(jī)組要安裝煙氣脫硫裝置,裝機(jī)容量28000MW。而目前國家電力公司所屬火電廠占全國火電裝機(jī)容量的63.6%,以此推算全國至少有44000MW的火電裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置。
到2000年底,國家電力公司所屬火電廠有7000MW裝機(jī)容量,約45臺機(jī)組需安裝煙氣脫硫裝置(含在建):全國有11000MW裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置(含在建)。
2001-2005年,國家電力公司所屬火電廠有10000MW裝機(jī)容量,約40臺機(jī)組需安裝煙氣脫硫裝置;全國有15700MW裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置。
2006-2010年,國家電力公司所屬火電廠有11000MW裝機(jī)容量,約35臺機(jī)組需安裝煙氣脫硫裝置,全國有17300MW裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置。
二、煙氣脫硫國產(chǎn)化面臨的形勢、必要性及存在的主要問題
(一)煙氣脫硫國產(chǎn)化面臨的形勢
目前全國火電廠二氧化硫排放量占全國二氧化硫排放量的37%,預(yù)計(jì)2000年達(dá)到40%,2010年將達(dá)到60%。對二氧化硫如不加以控制,將造成城市大氣污染加劇,二氧化硫超標(biāo)城市增加,酸雨面積加速蔓延,對人民生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p害。根據(jù)有關(guān)的研究結(jié)果,1995年我國由于酸雨和二氧化硫污染造成農(nóng)作物、森林和人體健康等方面的經(jīng)濟(jì)損失約為1100多億元,已接近當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的2%,成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素。因此,控制二氧化硫排放已成為社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求,勢在必行。
1、法律的要求
1995年修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》提出:“在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)排放二氧化硫的火電廠和其它大中型企業(yè),屬于新建項(xiàng)目不能采用低硫煤的,必須建設(shè)配套脫硫、除塵裝置或者采取其它控制二氧化硫排放、除塵的措施,屬于已建企業(yè)不用低硫煤的,應(yīng)當(dāng)采用控制二氧化硫排放、除塵的措施,國家鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)。”
2、國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求
《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-1996),根據(jù)不同時(shí)段對火電廠二氧化硫提出不同的控制要求。對1997年1月1日起環(huán)境影響報(bào)告待審查批準(zhǔn)的新、擴(kuò)、改建火電廠(第三時(shí)段),在實(shí)行全廠排放總量控制的基礎(chǔ)上,增加了煙囪二氧化硫排放濃度限制,并與“兩控區(qū)”和煤的含硫量掛鉤。煤的含硫量大于1%的,最高允許排放濃度為1200mg/m3N,小于或等于1%的為2100 mg/m3N,即要求位于“兩控區(qū)”的電廠當(dāng)燃煤的含硫量大于1%時(shí)必須脫硫,否則,無法達(dá)標(biāo)排放。對于煤的含硫量在1%以下的電廠,要根據(jù)電廠的允許排放總量和區(qū)域控制總量及當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量的要求,通過環(huán)境影響評價(jià)后確定是否脫硫。
3.國務(wù)院對“兩控區(qū)”內(nèi)火電廠二氧化硫控制的要求
根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》(國函[1998]5號),對火電廠二氧化硫排放提出了明確要求,即要求“兩控區(qū)”的火電廠做到:到2000年底達(dá)標(biāo)排放;除以熱定電的熱電廠外,禁止在大中城市城區(qū)及近郊區(qū)新建燃煤火電廠;新建、改造燃煤含硫量大于1%的電廠,必須建設(shè)脫硫設(shè)施;現(xiàn)有燃煤含硫量大于1%的電廠,要在2000年前采取減排措施;在2010年前分期分批建成脫硫設(shè)施或采取其它具有相應(yīng)效果的減排二氧化硫措施。
4.地方政府的要求
根據(jù)國家環(huán)保法規(guī)體系,地方人大及政府可以制定嚴(yán)于國家的有關(guān)地方性法規(guī)及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。如上海、大連、太原等市制定了有關(guān)火電廠脫硫或二氧化硫排放控制嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
。ǘ煔饷摿驀a(chǎn)化的必要性及具備的條件
國產(chǎn)化是降低造價(jià)的需要。目前國內(nèi)火電廠煙氣脫硫工程絕大多數(shù)是從國外進(jìn)口設(shè)備,國內(nèi)負(fù)責(zé)土建和安裝。國外對石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝的設(shè)備報(bào)價(jià)目前大多在80~90美元/千瓦,如通過商業(yè)競爭與談判合同價(jià)可控制在70-80美元/千瓦,加上國內(nèi)負(fù)責(zé)的土建、安裝、"兩稅三費(fèi)"及其它費(fèi)用,工程靜態(tài)投資約120-140美元/千瓦。如利用國外技術(shù)和設(shè)備,平均造價(jià)高達(dá)1000-1200元/千瓦(人民幣,以下同)若實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化造價(jià)可控制在700元/千瓦以下。一臺30萬千瓦機(jī)組石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝若實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,可節(jié)約投資約9000萬元。有些已建成的工程在運(yùn)行中備品備件都需要從國外進(jìn)口,不但增加運(yùn)行成本,而且因備品備件不能及時(shí)更換而影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
國產(chǎn)化是治理二氧化硫污染的需要。治理燃煤電廠二氧化硫,急需經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)和設(shè)備。我國煙氣脫硫設(shè)備在技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和成套性方面與國外設(shè)備相比,都有很大差距,必須加快實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化,以適應(yīng)二氧化硫治理的要求。
國產(chǎn)化是發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),提高機(jī)電制造企業(yè)競爭力的需要。隨著我國環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格和環(huán)保執(zhí)法力度的進(jìn)一步加大,今后環(huán)境保護(hù)的投入將逐漸增加,環(huán)保產(chǎn)業(yè)的潛在市場很大,是最具潛力的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)之一。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年平均增長率將在15%以上。而發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)首先必須實(shí)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化,煙氣脫硫是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫設(shè)備的國產(chǎn)化,必將有利于替代國外設(shè)備的進(jìn)口,推進(jìn)機(jī)電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級,提高我國機(jī)電制造企業(yè)的競爭能力。
火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化不但是必要的,而且是可行的,目前已具備的條件主要有:
1.煙氣脫硫市場逐漸形成。根據(jù)環(huán)保法律法規(guī)的要求和我國火電廠的實(shí)際情況,到2005年全國將形成約2700萬千瓦裝機(jī)容量的火電廠煙氣脫硫市場,其中,國家電力公司所屬火電廠約1700萬千瓦裝機(jī)容量,這為脫硫技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化創(chuàng)造了條件。
2.先后開展了不同脫硫工藝的試驗(yàn)研究,培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干,積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。重慶珞璜電廠2臺36萬千瓦機(jī)組石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫裝置、白馬電廠處理7萬Nm3/h煙氣的噴霧干燥法脫硫中試裝置及近年建設(shè)的太原第一熱電廠、青島黃島電廠、成都熱電廠、深圳西部電廠等脫硫示范項(xiàng)目,對選擇國產(chǎn)化脫硫工藝起到積極的促進(jìn)作用。
3.具備一定的脫硫設(shè)備制造與配套能力。濕法脫硫裝置200多臺套設(shè)備中,除大容量循環(huán)漿泵、煙氣換熱器、濕風(fēng)機(jī)、大型真空皮帶脫水機(jī)、高性能噴嘴與除霧器、采樣與檢測元件及控制系統(tǒng)等專用設(shè)備外,大多數(shù)通用設(shè)備如一般泵、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)械、磨粉制漿設(shè)備及常規(guī)電氣設(shè)備等,國內(nèi)均有制造與配套能力。部分引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品,其質(zhì)量與國外標(biāo)準(zhǔn)接近,而價(jià)格則大幅度降低。塔、罐類及煙道、支架等鋼構(gòu)件國內(nèi)廠家也可按國外標(biāo)準(zhǔn)制造安裝。
4.廣泛開展了國際交流與合作。目前,日本、德國、美國、荷蘭、芬蘭、比利時(shí)、挪威等國家紛紛派專家訪華,探討火電廠煙氣脫硫項(xiàng)目上合作的可能性,大多數(shù)外商都看好中國市場,愿意在互利互惠的條件下,幫助中國逐步實(shí)現(xiàn)脫硫技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化。
5.各級領(lǐng)導(dǎo)對脫硫的認(rèn)識逐步提高。新修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》頒布之后,各級領(lǐng)導(dǎo)特別是電力企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)對火電廠脫硫的必要性與迫切性的認(rèn)識不斷深化,在制訂規(guī)劃,交流技術(shù),落實(shí)脫硫工程的實(shí)施條件,開拓脫硫資金的籌措渠道等方面已做了大量的工作。脫硫已成為電力環(huán)保的熱點(diǎn)問題。
(三)煙氣脫硫國產(chǎn)化存在的主要問題
1.國產(chǎn)化依托工程難以落實(shí)。一是由于依托工程需要承擔(dān):試驗(yàn)、研究、完善“等方面的風(fēng)險(xiǎn),用戶大都不愿承擔(dān)國產(chǎn)化的任務(wù);二是目前確定要上的火電廠煙氣脫硫項(xiàng)目大多用國外贈款或國外長期低息貸款來建設(shè),影響了國產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用;三是國產(chǎn)設(shè)備在質(zhì)量、交貨進(jìn)度、售后服務(wù)等方面確實(shí)存在一些問題,不同程度地挫傷了用戶使用國產(chǎn)設(shè)備的積極性。
2.火電廠煙氣脫硫引進(jìn)項(xiàng)目大多重硬件、輕軟件,忽視消化吸收和創(chuàng)新。不少引進(jìn)項(xiàng)目僅僅停留在購買設(shè)備上,沒有引進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù),沒有實(shí)現(xiàn)以市場換技術(shù);對于以技貿(mào)結(jié)合方式引進(jìn)的技術(shù),不重視二次開發(fā)和創(chuàng)新,致使國產(chǎn)化工作難于突破。
3.工程總承包能力差。國產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)備成套化能力,但目前國內(nèi)還缺乏具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、施工、安裝、調(diào)試和管理一條龍服務(wù)的工程公司。
4.缺少火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化相配套的優(yōu)惠政策。在我國目前技術(shù)水平與設(shè)備現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,逐步實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化,無論是工藝流程、設(shè)備構(gòu)造,還是材料質(zhì)量、施工工藝等等,都有大量的工作要做。需要國產(chǎn)化的技術(shù)和設(shè)備難度大、風(fēng)險(xiǎn)大,但國家還沒有完善和配套的鼓勵(lì)政策。要完成這些工作,攻克這些難題,必須有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)投入。
三、火電廠煙氣脫硫工藝的選擇
(一)火電廠煙氣脫硫主要工藝
目前,世界上燃煤或燃油電站所采用的煙氣脫硫工藝多種多樣,達(dá)數(shù)百種之多。在這些脫硫工藝中,有的技術(shù)較為成熟,已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的水平,有的尚處于試驗(yàn)研究階段。目前應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硫工藝的以下幾種:
1.石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝
石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝采用價(jià)廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪攔成吸收漿液。當(dāng)采用石灰為吸收劑時(shí),石灰粉經(jīng)消化處理后加水撐攔制成吸收漿。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細(xì)小液滴,經(jīng)換熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿液循環(huán)利用,脫硫吸收劑的利用率很高。
石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫主要特點(diǎn)如下:
。1)脫硫效率高。石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝脫硫率高達(dá)95%以上,脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低,而且煙氣含塵量也大大減少。大機(jī)組采用濕法脫硫工藝,二氧化硫脫除量大,有利于地區(qū)和電廠實(shí)行總量控制。
。2)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠性好。國外火電廠石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫裝置投運(yùn)率一般可達(dá)98%以上,由于其發(fā)展歷史長、技術(shù)成熟、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)多,因此不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運(yùn)行。特別是新建的大機(jī)組采用濕法脫硫工藝,使用壽命長,可取得良好的投資效益。
(3)對煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,無論是含硫量大于3%的高硫煤,還是含硫量低于1%的低硫煤,石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝都能適應(yīng)。
。4)占地面積大,一次性建設(shè)投資相對較大。石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝比其它工藝的占地面積要大,所以現(xiàn)有電廠在沒有預(yù)留脫硫場地的情況下采用該工藝有一定的難度,其一次性建設(shè)投資比其它工藝也要高一些。
。5)吸收劑資源豐富,價(jià)格便宜。作為石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝吸收劑的石灰石,在我國分布很廣,資源豐富,許多地區(qū)石灰石品位也很好,碳酸鈣含量在90%以上,優(yōu)者可達(dá)95%以上。在脫硫工藝的各種吸收劑中,石灰石價(jià)格最便宜,破碎磨細(xì)較簡單,鈣利用率較高。
(6)脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用。石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝的脫硫副產(chǎn)物為二水石膏。在日本、德國脫硫石膏年產(chǎn)量分別為250萬噸和350萬噸左右,基本上都能綜合利用,主要用途是用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品和水泥緩凝劑。脫硫副產(chǎn)物綜合利用,有不僅可以增加電廠效益、降低運(yùn)行費(fèi)用,而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費(fèi)用,延長灰場使用年限。
。7)技術(shù)進(jìn)步快。近年來國外對石灰石(石灰)-石膏濕法工藝進(jìn)行了深入的研究與不斷的改進(jìn),如吸收裝置由原來的冷卻、吸收、氧化三塔合為一塔,塔內(nèi)流速大幅度提高,噴嘴性能進(jìn)一步改善等。通過技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新,可望使該工藝占地面積較大、造價(jià)較高的問題逐步得到妥善解決。
石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝,特別在美國、德國和日本,應(yīng)用該工藝的機(jī)組容量約占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?/SPAN>80%以上,應(yīng)用的單機(jī)容量已達(dá)100萬千瓦。
2.噴霧干燥法脫硫工藝
噴霧干燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(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(shí),吸收齊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,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)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)噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧干燥法脫硫工藝具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡單、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn),脫硫率可達(dá)到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應(yīng)用范圍(8%)。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。
3.爐內(nèi)噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝
爐內(nèi)噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內(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進(jìn)而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)。當(dāng)鈣硫比控制在2.0-2.5時(shí),系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到65-80%。由于增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度10-15℃,增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(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。
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)容量已達(dá)30萬千瓦。
4.煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝
煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。該工藝一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑,也可采用其它對二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經(jīng)處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進(jìn)入。吸收塔底部為一個(gè)文丘里裝置,煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快,并在此與很細(xì)的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈磨擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成CaSO3 和CaSO4。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進(jìn)入再循環(huán)除塵器,被分離出來的顆粒經(jīng)中間灰倉返回吸收塔,由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物呈干粉狀,其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。
典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝,當(dāng)燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大于1.3時(shí),脫硫率可達(dá)90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應(yīng)用在10-20萬千瓦等級機(jī)組。由于其占地面積少,投資較省,尤其適合于老機(jī)組煙氣脫硫。
5.海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的堿度達(dá)到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內(nèi),大量海水噴淋洗滌進(jìn)入吸收塔內(nèi)的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧、經(jīng)煙氣換熱器加熱后排放。吸收二氧化硫后的海水與大量未脫硫的海水混合后,經(jīng)曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩(wěn)定的SO42-,并使海水的PH值與COD調(diào)整達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放大海。海水脫硫工藝一般適用于靠海邊、擴(kuò)散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用于煉鋁廠、煉油廠等工業(yè)爐窯的煙氣脫硫,先后有20多套脫硫裝置投入運(yùn)行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應(yīng)用取得了較快的進(jìn)展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫后可能產(chǎn)生的重金屬沉積和對海洋環(huán)境的影響需要長時(shí)間的觀察才能得出結(jié)論,因此在環(huán)境質(zhì)量比較敏感和環(huán)保要求較高的區(qū)域需慎重考慮。
6.電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產(chǎn)品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經(jīng)過除塵器的粗濾處理之后進(jìn)入冷卻塔,在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點(diǎn)通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā),因此,不產(chǎn)生廢水。通過冷卻塔后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器,在反應(yīng)器進(jìn)口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決于SOX濃度和NOX濃度,經(jīng)過電子束照射后,SOX和NOX在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng),生成粉狀微粒(硫酸氨
(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉淀到反應(yīng)器底部,通過輸送機(jī)排出,其余被副產(chǎn)品除塵器所分離和捕集,經(jīng)過造粒處理后被送到副產(chǎn)品倉庫儲藏。凈化后的煙氣經(jīng)脫硫風(fēng)機(jī)由煙囪向大氣排放。
7.氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產(chǎn)硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經(jīng)煙氣換熱器冷卻至90-100℃,進(jìn)入預(yù)洗滌器經(jīng)洗滌后除去HCI和HF,洗滌后的煙氣經(jīng)過液滴分離器除去水滴進(jìn)入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經(jīng)洗滌的煙氣排出后經(jīng)液滴分離器除去攜帶的水滴,進(jìn)入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進(jìn)一步被洗滌,經(jīng)洗滌塔頂?shù)某F器除去霧滴,進(jìn)入脫硫洗滌器。再經(jīng)煙氣換熱器加熱后經(jīng)煙囪排放。洗滌工藝中產(chǎn)生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進(jìn)一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進(jìn)一步濃縮蒸發(fā)干燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
下表為幾種主要脫硫工藝的比較:
脫硫工藝比較表(略)
(二)選擇煙氣脫硫工藝的主要技術(shù)原則
1、二氧化硫排放濃度和排放量必須滿足國家和當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求。
2.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。
3.脫硫率高、技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠,并有較多的應(yīng)用業(yè)績。
4.盡可能節(jié)省建設(shè)投資。
5.布置合理,占地面積較少。
6.吸收劑、水和能源消耗少,運(yùn)行費(fèi)用較低。
7.吸收劑有可靠穩(wěn)定的來源,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉。
8.脫硫副產(chǎn)物、脫硫廢水均能得到合理地利用或處置。
。ㄈ┪覈痣姀S煙氣脫硫的技術(shù)路線
目前,世界上已投入工業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫工藝主要有:石灰石(石灰)-石膏濕法煙氣脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫、噴霧干燥法脫硫、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫、海水脫硫、氨水洗滌法脫硫和電子束脫硫等,各種工藝都有各自的應(yīng)用條件。我國地域大,各地情況不同,具體工程項(xiàng)目必須因地制宜進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,確定適宜的脫硫工藝。
濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最多、最為成熟的技術(shù),吸收劑價(jià)廉易得、副產(chǎn)物便于利用、煤種適應(yīng)范圍寬,并有較大幅度降低工程造價(jià)的可能性。目前單機(jī)容量在20萬千瓦以上的火電機(jī)組容量點(diǎn)火電總裝機(jī)容量的55%,高參數(shù)、大容量火電機(jī)組是當(dāng)前和今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)火電發(fā)展的方向,因此,大機(jī)組脫硫是火電廠脫硫的工作重點(diǎn),是控制火電廠二氧化硫的關(guān)鍵,而濕法脫硫工藝是當(dāng)前國際上通行的大機(jī)組火電廠煙氣脫硫的基本工藝,所以,我國應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展?jié)穹摿蚣夹g(shù)。
煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝脫硫效率高,建設(shè)投資較省,占地面積較少,在能滿足高品位石灰供應(yīng)和妥善處理脫硫灰的條件下,具有較好的發(fā)展前景,尤其適用于中小機(jī)組和老機(jī)組的脫硫改造。
噴霧干燥法脫硫、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化脫硫、海水脫硫、電子束脫硫等脫硫工藝在國內(nèi)已有示范項(xiàng)目,要認(rèn)真總結(jié)示范項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況充分論證,合理選用。
近年來,煙氣脫硫技術(shù)不斷進(jìn)步,脫硫、脫硝、除塵一體化的技術(shù)也在研究開發(fā)之中。要密切關(guān)注和跟蹤煙氣凈化技術(shù)的新發(fā)展,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,不斷提高我國火電廠煙氣凈化技術(shù)的水平,逐步形成適合我國國情的火電廠煙氣脫硫工藝技術(shù)體系。
四、煙氣脫硫國產(chǎn)化的指導(dǎo)思想、目標(biāo)和主要內(nèi)容
(一)煙氣脫硫國產(chǎn)化的指導(dǎo)思想
認(rèn)真貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科教興國戰(zhàn)略,抓住當(dāng)前經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時(shí)機(jī),按照“總體規(guī)劃、突出重點(diǎn)、信據(jù)市場、依托項(xiàng)目、技貿(mào)結(jié)合、引進(jìn)技術(shù)、立足創(chuàng)新、重點(diǎn)攻關(guān)、提高質(zhì)量、形成能力,逐步提高國產(chǎn)化水平”的工作方針,堅(jiān)持用戶主管部門牽頭,充分發(fā)揮用戶主管部門與制造部門的作用。利用國內(nèi)科研、設(shè)計(jì)和制造部門現(xiàn)有的技術(shù)力量和生產(chǎn)能力,在引進(jìn)、消化吸收國外先進(jìn)的煙氣脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、開發(fā)適合我國國情的火電廠煙氣脫硫工藝,逐步實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化,形成國內(nèi)火電廠煙氣脫硫設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試運(yùn)行的整體優(yōu)勢,促進(jìn)脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為改善我國大氣環(huán)境質(zhì)量作出貢獻(xiàn)。
。ǘ煔饷摿驀a(chǎn)化目標(biāo)
煙氣脫硫國產(chǎn)化目標(biāo)分四步考慮:
至2001年末,初步掌握火電廠濕法脫硫設(shè)計(jì)技術(shù),啟動火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程,濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)80%左右。同時(shí),選擇若干種其它煙氣脫硫工藝作為國產(chǎn)化的示范工程,編制國產(chǎn)化實(shí)施方案。
至2003年末,具備獨(dú)立完成火電廠濕法煙氣脫硫工藝設(shè)計(jì)的能力,開發(fā)適合我國國情的火電廠煙氣脫硫工藝,濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)90%以上。組織實(shí)施其它若干種煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程,并具備相應(yīng)的設(shè)計(jì)能力。
至2005年末,濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)95%以上。其它若干種煙氣脫硫工藝也要基本實(shí)現(xiàn)脫硫設(shè)備國產(chǎn)化。
至2010年末,濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)100%。掌握其它若干種煙氣脫硫工藝的設(shè)計(jì),設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到95%以上。
(三)煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化的主要內(nèi)容
我國地域大,各地情況不同,對于某一具體的工程采用何種煙氣脫硫工藝,必須因地制宜,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較。但不論采取哪一種工藝,都必須考慮脫硫技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化的問題,并要結(jié)合依托工程,加快國產(chǎn)化進(jìn)程。
國產(chǎn)化包括設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)備兩方面的內(nèi)容。首先必須實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù)的國產(chǎn)化,如引進(jìn)國外設(shè)備的,必須同時(shí)引進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù),并要消化吸收和創(chuàng)新。其次是設(shè)備的國產(chǎn)化,應(yīng)區(qū)分已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的設(shè)備、可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的設(shè)備和短期內(nèi)需要引進(jìn)設(shè)備的三種不同的情況,其國產(chǎn)化率要達(dá)到規(guī)定的要求。
1.設(shè)計(jì)技術(shù)
國產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握煙氣脫硫的設(shè)計(jì)技術(shù)。只有實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫設(shè)計(jì)國產(chǎn)化,才能按市場規(guī)則選用更多質(zhì)量優(yōu)良、價(jià)格合理的國產(chǎn)脫硫設(shè)備,才有資格、有能力對脫硫工程實(shí)行總承包,承擔(dān)全部技術(shù)責(zé)任,推動煙氣脫硫國產(chǎn)化的進(jìn)程。
煙氣脫硫設(shè)計(jì)技術(shù)國產(chǎn)化主要包括以下內(nèi)容:
。1)、設(shè)計(jì)參數(shù)的選取
。2)、工藝計(jì)算
。3)、吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(沒有吸收塔的,要考慮反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))
(4)、工藝設(shè)備選型和成套
。5)、設(shè)備布置
。6)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
。7)、調(diào)試技術(shù)
。8)、施工安裝標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范
。9)、工程管理和驗(yàn)收
。10)、運(yùn)行和檢修規(guī)程
2.煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化
脫硫設(shè)備按其國產(chǎn)化難易程度,可分為三類:第一類是目前可以國產(chǎn)化的設(shè)備;第二類是目前已具備條件開發(fā)的設(shè)備;第三類是目前仍需進(jìn)口的設(shè)備。以石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝為例,其分類情況如下表所示:
對于第一類設(shè)備,應(yīng)抓緊優(yōu)選生產(chǎn)廠家,明確技術(shù)要求,落實(shí)項(xiàng)目,成套供應(yīng),并采取限制進(jìn)口的措施和政策,嚴(yán)格控制該類設(shè)備的進(jìn)口;對于第二類設(shè)備應(yīng)組織技術(shù)力量集中攻關(guān),國家應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)攻關(guān)資金,確保在2003年底前用于脫硫工程;對于第三類設(shè)備宜適當(dāng)引進(jìn)技術(shù)在國內(nèi)生產(chǎn),爭取在2005年底前大部分可用于脫硫工程。
脫硫設(shè)備基本情況:
目前可以國產(chǎn)化的設(shè)備
。1)、風(fēng)機(jī)類:脫硫干風(fēng)機(jī)、強(qiáng)制氧化用羅茨風(fēng)機(jī)、儀用空壓機(jī)、密封用離心風(fēng)機(jī)等;
(2)、泵類:一般泥漿泵(襯膠或合金鋼渣漿泵)、工藝水泵等;
。3)、吸收塔、箱罐及鋼結(jié)構(gòu)類;
(4)、物料輸送設(shè)備類:斗式提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)等;
。5)、除塵設(shè)備;
(6)、定量給料類:計(jì)量式皮帶給料機(jī)、園盤給料機(jī);
。7)、制粉設(shè)備類:干式球磨機(jī)、濕式球磨機(jī)、雷蒙磨、MPS磨等;
。8)、煙氣換熱器:翅管式熱交換器、熱管式熱交換器;
。9)、防腐內(nèi)襯:橡膠、鱗片樹脂;
。10)、煙道膨脹節(jié);
。11)、高、低壓變壓器;
。12)、高、低壓配電柜及就地配電柜;
。13)、不間斷電源;
。14)、直流電系統(tǒng);
(15)、DCS控制系統(tǒng);
。16)、一般檢測、采樣一次元器件:壓差檢測儀、煙氣溫度計(jì)、料位計(jì)、PH計(jì)、煙氣流量檢測儀等;
。17)、橡膠內(nèi)襯管、復(fù)合材料管、合金鋼管;
。18)、一般閥門;
。19)、支吊架;
。20)、采暖通風(fēng)設(shè)備;
(21)、通訊設(shè)備;
。22)、高、低壓電纜和控制用電纜;
目前已具備條件開發(fā)的設(shè)備(在研制開發(fā)成功之前,若脫硫工程急需,可考慮進(jìn)口)
。1)大容量耐腐耐磨泥漿泵;
。2)高氣密性的雙層擋板門;
。3)高效水力旋流分離器;
。4)真空皮帶脫水機(jī)及附屬設(shè)備;
。5)壓力霧化噴嘴;
(6)除霧器;
(7)煙氣換熱器:回轉(zhuǎn)式換熱器、強(qiáng)制熱媒水循環(huán)式熱交換器;
。8)攪拌設(shè)備;
(9)特大容量的脫硫干風(fēng)機(jī)、強(qiáng)制氧化用大流量高壓離心風(fēng)機(jī);
。10)脫硫DCS系統(tǒng)控制軟件;
目前仍需進(jìn)口的設(shè)備
。1)脫硫濕風(fēng)機(jī);
(2)重要的檢測、采樣一次元器件:進(jìn)、出口SO2檢測儀、煙塵檢測儀、漿液濃度計(jì)、漿液流量計(jì)等;
。3)關(guān)鍵部位閥門;
五、實(shí)施火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的措施
(一)加強(qiáng)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的組織領(lǐng)導(dǎo)
煙氣脫硫國產(chǎn)化工作涉及電力、機(jī)械、環(huán)保等有關(guān)部門,必須有組織、有計(jì)劃、有步驟地實(shí)施火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化,避免多頭引進(jìn)、重復(fù)引進(jìn)、低水平引進(jìn),促進(jìn)其盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國家經(jīng)貿(mào)委將會同有關(guān)部門建立火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化協(xié)調(diào)會議制度,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),及時(shí)協(xié)調(diào)解決國產(chǎn)化工作中的重大問題。各有關(guān)部門要各司其職,共同努力,加快煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程。
。ǘ┙M織實(shí)施煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程
國家電力公司在重慶等三個(gè)火電廠煙氣脫硫工程中,采用技貿(mào)結(jié)合方式,引進(jìn)了德國斯坦米勒公司石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝的設(shè)計(jì)技術(shù),目前應(yīng)抓緊消化吸收工作,并結(jié)合我國國情對該技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,力爭在2001年底前基本掌握該工藝的設(shè)計(jì)技術(shù)。
對國內(nèi)已有示范項(xiàng)目和運(yùn)行業(yè)績、并可能在適宜地區(qū)和一定條件下應(yīng)用的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝、噴霧干燥法脫硫工藝、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化脫硫工藝、電子束脫硫工藝、海水脫硫工藝等,應(yīng)及時(shí)組織技術(shù)力量,結(jié)合工程進(jìn)行消化吸收,并明確這些工藝的應(yīng)用范圍和條件,為工程應(yīng)用創(chuàng)造條件。其它若干種煙氣脫硫工藝,應(yīng)在2005年末之前具備獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。
國家經(jīng)貿(mào)委將會同有關(guān)部門組織實(shí)施燃煤電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程,采用目前國際最先進(jìn)和成熟的濕法脫硫工藝,擬選擇太原第二熱是廠五期技改工程20萬千瓦機(jī)組石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工程為煙氣脫硫國產(chǎn)化的依托工程,選擇國內(nèi)有一定基礎(chǔ)和實(shí)力的公司作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的牽頭單位,聯(lián)合設(shè)計(jì)院共同設(shè)計(jì),然后請國外權(quán)威公司對設(shè)計(jì)進(jìn)行論證和認(rèn)可;設(shè)備通過招投標(biāo)方式在全國范圍內(nèi)采購,關(guān)鍵設(shè)備采取引進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合制造的方式;脫硫系統(tǒng)的施工、安裝、調(diào)試等也將采取招投標(biāo)的方式確定。與此同時(shí),還將選擇其它煙氣脫硫工藝作為國產(chǎn)化的示范工程。
(三)積極扶持脫硫設(shè)備的生產(chǎn)和供應(yīng)
脫硫裝置的構(gòu)成大致可分為專用設(shè)備、通用設(shè)備及非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)件幾大類。以石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝為例,專用設(shè)備主要有:噴淋系統(tǒng)、除霧器、大容量循環(huán)漿泵、煙氣換熱器、真空皮帶脫水機(jī)、采樣與檢測的一次元件及其控制系統(tǒng)、大容量濕風(fēng)機(jī)等。這些專用設(shè)備有的尚屬國內(nèi)空白;有的雖有功能相近的產(chǎn)品,但質(zhì)量和規(guī)格與國外先進(jìn)水平相比還有一定的差距,均需結(jié)合國情進(jìn)行開發(fā)。國家應(yīng)給予必要的扶持。
脫硫裝置中的通用設(shè)備,大多數(shù)可在國內(nèi)生產(chǎn)和采購,如一般的泵與風(fēng)機(jī)、物料輸送機(jī)械、破碎與磨粉設(shè)備、電氣設(shè)備等。由于國內(nèi)生產(chǎn)廠家很多,因此需要對性能、質(zhì)量、價(jià)格、服務(wù)等進(jìn)行全面比較,推薦一些脫硫工程配套設(shè)備的生產(chǎn)廠家,在國內(nèi)脫硫工程配套的采購上予以優(yōu)先考慮。同時(shí),還要幫助這些生產(chǎn)廠在品種規(guī)格、工藝質(zhì)量、服務(wù)措施等方面不斷完善和提高,做到質(zhì)量優(yōu)良,價(jià)格合理,服務(wù)周到,逐步接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。
脫硫工程中非標(biāo)兵鋼結(jié)構(gòu)件,如吸收塔、罐、槽、煙道、密封擋板門、支架平臺等,一般適宜就地加工制造。為保證非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)件的加工安裝質(zhì)量,需要參照國外的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國內(nèi)實(shí)際,制定有關(guān)脫硫設(shè)備及非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)件的加工、安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范。凡加工安裝質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè),不得參與脫硫工程的建設(shè)。
。ㄋ模⿲(shí)行招投標(biāo)制度,加強(qiáng)規(guī)范化管理
在國家對國內(nèi)火電廠煙氣脫硫市場給予必要的政策扶持的同時(shí),要引入市場競爭機(jī)制,促進(jìn)國內(nèi)火電廠煙氣脫硫市場健康有序地發(fā)展。必須嚴(yán)格按照《中華人民共和國招投標(biāo)法》,對火電廠煙氣脫硫項(xiàng)目實(shí)行“公平、公正、公開”的招投標(biāo)制度。要規(guī)范脫硫工程招投標(biāo)文件的編制,制定嚴(yán)格的招投標(biāo)全過程的監(jiān)督制度和保密制度,制定科學(xué)、合理的評標(biāo)辦法,并選拔一批專業(yè)基礎(chǔ)好、有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、作風(fēng)正派、認(rèn)真負(fù)責(zé)的技術(shù)人員參加評標(biāo)工作,逐步形成評標(biāo)專家網(wǎng)。
為確保采用國產(chǎn)化技術(shù)和設(shè)備的煙氣脫硫工程能高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行,必須實(shí)行規(guī)范化管理。一是對國產(chǎn)化的煙氣脫硫設(shè)備性能進(jìn)行規(guī)范,要制定煙氣脫硫設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn);二是對國產(chǎn)化項(xiàng)目的可研、標(biāo)書、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備采購、監(jiān)理、調(diào)試等進(jìn)行規(guī)范;三是通過國產(chǎn)化依托工程的實(shí)施,完善運(yùn)行的規(guī)范化管理。
。ㄎ澹┡嘤头龀钟袑(shí)力的脫硫工程公司
國產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)備成套化能力,但目前國內(nèi)還缺少具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、施工、安裝、調(diào)試和管理一條龍服務(wù)的工程公司,工程總承包能力弱。通過實(shí)施國產(chǎn)化,要培育和扶持有實(shí)力的脫硫工程公司,使之在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、施工安裝、調(diào)試和運(yùn)行管理等方面逐步接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,成為火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。
(六)研究制定促進(jìn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的配套政策
為促進(jìn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化,必須研究制定相配套的鼓勵(lì)政策,如向承擔(dān)建設(shè)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的企業(yè)和承包火電廠煙氣脫硫工程的工程公司提供長期低息優(yōu)惠貸款政策;對進(jìn)口煙氣脫硫成套設(shè)備分階段合理征稅,引導(dǎo)和鼓勵(lì)企業(yè)使用國產(chǎn)煙氣脫硫設(shè)備的政策;鼓勵(lì)煙氣脫硫國產(chǎn)化依托工程所在的電廠多發(fā)電,提高其經(jīng)濟(jì)效益的政策等等。政策是否配套,涉及到規(guī)劃目標(biāo)能否如期實(shí)現(xiàn)。國家經(jīng)貿(mào)委將協(xié)調(diào)有關(guān)部門研究制定火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化的政策,逐步形成促進(jìn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的配套政策體系。
博宇電力技術(shù)部