阳光脱硫可研报告

阳光脱硫可研报告内容摘要：

河两岸底山丘陵区均有出露，厂区中部、西部的河谷阶地底部均有分布。 地下水条件 地下水位埋深较深， 在设计基础之下，对基础没有影响。 地震效应 该工程地震基本烈度为 6 度， 场地类别属于 I类。 厂区 总平面布置 脱硫场地位于烟囱与铁路运输线之间，已建的建、构筑物有启动锅炉房、锅炉酸洗池、铁路护坡及厂区部分管网。 根据本脱硫工程的性质、规模、工艺流程、交通运输，以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地自然条件，经技术经济比较后，总平面布置如下：1~4 吸收塔及相应泵房、检修支架沿铁路线旁依次布置；石灰石浆液制备车间布置在 3 吸收塔之间； 1~4 增压风机及检修支架沿原烟囱、烟道旁依次布置；脱硫综合楼布置在 3 引风机支架之间。 交通运输采用原有厂区道路。 脱硫场地内竖向按照与原有厂区竖向布置相协调的原则布置。 山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 9 新建管网布置尽可能采用架空管线。 根据总平面布置，场地内已建的启动锅炉房、锅炉酸洗池、铁路护坡及部分灰管需拆除改造。 电厂大气污染物排放状况 山西阳光发电有限责任公司 未上脱硫装置时已采用的烟气污染物治理措施有：采用除尘效率 99%的静电除尘器，保证 含尘 量小于 100mg/Nm3。 根据太原理工大学测试中心、太原电力高等专科学校、山西电力科学研究院等单位近期的测试报告显示，电厂向大气排放的主要污染物排放情况见 下 表 ： 表 一 ： 大气污染物排放 测试结果 名称 SO2 mg/Nm3 NO mg/Nm3 备注 1～ 4 机组 1950～ 3860 914～ 1426 标态 脱硫工程建设条件 吸收剂的供应 根据工艺选择结果， 山西阳光发电有限责任公司 4300MW 工程烟气脱硫 采用 石灰石 /石膏湿法脱硫工艺 ，其使用的吸收剂为石灰石 ， 石灰石的年需要量约为 172800吨（按年利用小时 6000 小时计）。 石灰石质量 基本 要求： 纯度： CaCO3 ≥ 90% MgCO3 ≤ 3% 粒径 ： ≤ 20mm 脱硫副产 物处置及综合利用条件 石灰石 /石膏湿法脱硫工艺的副产品以二水石膏为主，石膏含量一般在 90%以上。 根据国际和国内的市场运作情况表明，脱硫石膏的主要用途为生产各种建筑石膏制品和用于水泥生产的缓凝剂，且发达国家由于立法的规定，脱硫石膏正在逐步取代天然石膏。 目前国外火力发电厂的脱硫石膏主要用途是做建筑制品和水泥缓凝剂，建筑制品山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 10 主要是纸面石膏板、石膏砌块、石膏抹灰、纤维石膏板和矿渣石膏板。 而我国的脱硫石膏利用尚处于起步阶段，生产脱硫石膏并利用的电厂有重庆珞璜电厂、太原第一热电厂 、山东黄台电厂和 北京第一热电厂 等 ，但在 系统设计时均考虑了运至事故灰场堆放。 太原第一热电厂 12 号机组（ 300MW）采用的是简易石灰石 /石膏湿法脱硫工艺，处理约 60%烟气量，设计脱硫效率 80%，并投资 3000 多万元建了一个石膏处理厂，对含水约 10%的二水石膏进行烘干炒制造粒，目前销路较好，现又投资建设了一条石膏砌块生产线。 其余如重庆电厂、浙江半山电厂以及太原第二热电厂均按单独设置场地堆放，待条件成熟后再加以利用。 我国天然石膏资源十分丰富，已探明的石膏工业储藏量约为 亿吨，居世界首位，广泛分布于全国各个省市自治区。 随着我国工业和经济的不断发展 ，近年来石膏产量不断增长。 据不完全统计，全国石膏的年产量在九十年代初就达到一千多万吨，产量最大的是普通石膏和雪花石膏。 而且，我国天然石膏的品位和质量较好，可以满足多种工业的需要。 本 工程采用石灰石 /石膏湿法脱硫工艺，石膏年生产量约为 31 万吨，纯度在 90%以上，不含有害杂质，表面游离水分在 10%左右，是一种质量较好的化学石膏。 鉴于以上所述，本期工程脱硫石膏采取二级脱水后单独堆放，为今后的综合利用打下基础。 脱硫场地 根据 石灰石 /石膏湿法脱硫装置 的工艺要求并结合 阳光发电 厂 的现场情况 ，脱硫场地布置在烟囱后，现场 情况可以满足布置要求。 详见 附图。 水、电、汽、气供应条件 供水和排水 烟气脱硫采用石灰石 /石膏湿法脱硫， 4 台 300MW 机组脱硫装置的用水量为 4， 根据脱硫工艺的要求并考虑降低电厂的运行成本， 每台机组消耗的 中，其中 69t/h 采用电厂的循环水排污水， 14. 5t/h 采用电厂的 工业 水； 脱硫装置 全厂的废水排放量 不大于 20t/h， 脱硫岛内不 单 设废水处理车间，废水直接排至电厂的污水处理车间。 供电 脱硫岛的供电方案为：一采用专用厂用变压器，二由机组的厂用变压器引接，两山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 11 种方案的最终确定应结合 电厂的具体情况经技术经济比较确定。 供气 仪用和检修用的压缩空气来自空压机房。 脱硫工艺方案选择 设计基础参数 通过对设计煤种和校核煤种分析，并结合电厂运行中实际燃煤，选择以燃用Sar=%的煤种及锅炉最大连续负荷工况为设计依据。 主要设计参数如下（以单台机组计）： 机组容量： 300MW 处理烟气量： 1191507Nm3/h 锅炉燃煤量： 燃料收到基低位发热量： 设计煤种含硫量： % 脱硫装置进口 SO2浓度： 3745mg/Nm3 设计脱硫率： 95% 脱硫 工艺简介 目前国 内 外 采用的 脱硫技术已有 百余 种 ，按脱硫方法来分有湿法、半干法、干法， 目前在国内 应用较广泛的脱硫技术主要有：湿式石灰石 /石膏法、旋转喷雾半干法、 CFB 法、 NID 法、炉内喷钙 尾部加湿活化法等，目前 国内各脱硫公司 通过引进技术、合资以及自行开发 已 掌握了以上几种脱硫技术。 对于湿法烟气脱硫工艺，其主要的代表工艺如下： 湿式石灰石 /石膏法 湿式石灰石 /石膏法其工艺特点是采用石灰石浆液作为脱硫剂，经吸收、氧化和除雾等处理过程，形成副产品石膏。 其工艺成熟、适用于不同容量的机组，应用范围最广，脱硫剂 利用充分，脱硫效率可达 90%以上。 并且脱硫剂来源丰富，价格较低，副产品石膏利用前景较好。 该法是目前世界上技术最为成熟、应用 最 广的脱硫工艺， 仅燃煤电站，采用该工艺的全球装机总容量已接近 149000MW， 应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的 90%以上，应用的单机容量已达 1000MW。 在国内已有珞山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 12 璜电厂一、二期 300MW 机组及北京一热、重庆电厂 、 浙江半山电厂 、 太原第一热电厂、太原第二热电厂、 广东瑞明电厂、广东连州电厂、 贵州安顺电厂 2 300 机组、山东黄台电厂 2 300 机组、 广东台山 2 600MW 机组、河北 定州 2 600MW 机组等工程 投产， 目前在建设中的大、中型工程超过 100 个。 其不足之处是系统比较复杂，占地面积大。 海水洗涤法 海水洗涤法 (SWW)脱硫技术采用未处理的海水洗涤烟气，利用海水的天然碱性来中和二氧化硫。 洗涤后，所用海水利用空气处理，以减少它的化学需氧量和降低酸性，然后将之排入大海。 该工艺的主要优点为不需要固体吸收剂作为反应剂，运行成本低；其最明显的缺点是仅局限于沿海地区使用。 采用该技术，在燃料含硫量低于 %的情况下，脱硫效率高（最高达 98%），但在二氧化硫含量更高的情况下，海水的耗量将明 显增大，从而使投资成本和生产成本显著增加。 目前国内深圳西部电力公司 2 号 300MW 机组、福建后石电厂 4 600MW 机组已投入运行。 氨洗涤法 氨洗涤法脱硫工艺采用氨水作为脱硫剂，二氧化硫通过 与 氨反应从烟气中脱除，最终产品为硫酸氨；其运方式与石灰石石膏法相似。 该工艺的主要优点为 系统简单，占地面积小 ， 极少出现 结垢和堵塞现象 、无废水排放 、副产物价值高 ； 缺点是 脱硫剂的采购成本高，脱除每 吨 二氧化硫的成本是石灰石石膏法的 15 倍 左右 ，副产物 硫酸铵含氮量 %，为白色或微带颜色的结晶，易溶于水，是最早生产的氮肥品种。 随着化肥工业的发展，新的氮肥品种的出现，使硫铵与碳铵一样渐成被淘汰的氮肥品种。 其 养分低 、 长期施用硫铵会造成土壤板结，不宜直接施用 ，仅能作为复合肥的添加剂。 因此，要实现其副产物的高价值 ，脱硫装置需配套 综合利用设备（磁化复合肥生产线） ，从而使投资成本大大增加。 另外，由于氨水和硫酸 铵 的价格 受区域和市场影响较大，采用该技术具有较大的风险。 氨水 本身 具有较强的挥发性 和 较强的刺激性臭味、并有渗透性、腐蚀性， 需采取相应的防爆、防泄漏、防腐蚀措施； 副产物 硫酸铵易溶于水 ，在硫酸 铵 滞销时， 堆放山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 13 和贮存问题难以解决 ，并形成二次 污染。 国内外脱硫装置的生产制造能力 脱硫装置在国外已是一种成熟的 产品，可设计生产制造的厂家很多，主要集中在美、德、日、芬兰等国。 国内 生产商 在引进消化国外技术的基础上， 已具备相当的生产和供货能力， 目前 主要 脱硫设备除除雾器、旋流站外，其余设备均可实现国产化。 脱硫 工艺 的选择 选择 原则 （ 1）、 工艺 技术 成熟，稳定可靠，在国内外业绩多，尤其是大型化业绩； （ 2）、 吸收剂质优价廉，有稳定可靠的供货渠道； （ 3）、运行稳定、维护费用低； （ 4）、设备国产化率高； （ 5）、投资造价低、风险低。 本工程脱硫方案的选择 几种脱硫工艺的比较 钙法 镁法 钠法 氨法 脱硫效率， % 95 95 95 95 原料 石灰石 氧化镁 碳酸钠（纯碱） 氨（液氨、氨水、碳铵） 来源情况 天然矿，丰富 菱镁矿，有限 合成，有限 合成，丰富 原料价格，元 /吨 约 40 350 1200，（纯碱） 氨水 =2200 原料消耗，吨 /吨 SO2 （液铵） 副产品 ,石膏 Na2SO4 (NH4)2SO4,化肥 副产品用途 可作建材原料 ，但基本抛弃 可作化肥添加剂，但基本抛弃可作玻璃生产原料，但因质含氮量低，不能直接作为 农用化肥，山西阳光发电有限责任公司 4x300MW 机组技改烟气脱硫岛 可行性研究报告 14 二次渣或水污染 量差，基本抛弃 需进一步加工，硫酸 铵 按 600元 /吨 副产品量，吨 /吨 SO2 产品 原料差价，元 /吨SO2 74 280 1992 580 市场业绩 全世界范围 90%以上 极少 极少 极少 根据《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》（ DL/T51962020）的规定，大容量机组（ 200MW 及以上）的电厂建设烟气脱硫装置时，宜优先采用 石灰石石膏法脱硫工艺， 同 时 考虑到氨法等其他脱硫工艺 应用的业绩较少， 脱硫副产物需进一步加工 才可能获得一定的利润， 这样整个脱硫装置需 总体考虑后 投资成本 增加 约 30%， 同 时 ，其脱硫剂和副产物受地区局限和市场影响较大，大大增加了投资的风险性， 因此， 山西阳光发电有限责任公司 采用石灰石石膏法作为首选的脱硫工艺。 脱硫工程设想 工艺部分 工艺系统 构成 FGD 装置运行时，烟气通过位于吸收塔中部的入口烟道进入塔内。 烟气进入塔内后向上流过喷淋段，以逆流方式与喷淋下来的石灰石浆液接触。 烟气中的 SO2 被石灰石浆液吸收并发生化学反应， 在吸收塔下部反应池内被鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏晶体。 在吸收塔上部，脱硫后的烟气通过除雾器除去夹带的液滴后，从顶部离开吸收塔。 FGD 装置所需石灰石吸收剂浆液来自石灰石制备系统，由泵送至吸收塔后进行吸收反应。 脱硫反应后所产生的石膏浆液由泵送至石膏水力旋流站进行初步脱水，再经真空皮带脱水机二次脱水后成为副产物石膏，产品送至石膏储库储存。