國內(nèi)幾種煙氣脫硫方法利弊分析
中國脫硫市場現(xiàn)況:
根據(jù)環(huán)境質(zhì)量公告,我國二氧化硫排放總量位居世界第一,超出大氣環(huán)境容量80%,至2005年底,中國有50多家脫硫公司先后引進了德國、美國、日本、瑞典、意大利、奧地利、韓國等國的煙氣脫硫技術(shù)裝備。但現(xiàn)在我國引進的脫硫技術(shù)裝備,都是發(fā)達國家上個世紀30年代應用至今的落后的脫硫技術(shù),絕大部分是濕式石灰石/石灰-石膏法工藝(例:以含硫4%的燃煤脫硫計算成本,每噸燃煤脫硫需石灰石/石灰的耗用和脫硫系統(tǒng)運行等費用合計高達92元人民幣,如此高昂的脫硫成本,很多企業(yè)是不情愿的,政府不的不進行脫硫電價補償,每發(fā)電一度補償費用為1-1.5分人民幣(補償費用約為企業(yè)脫硫費用的20-40%)。
中國國內(nèi)已經(jīng)實施和正在實施大型火電發(fā)電機組的煙氣脫硫幾乎都采用了國外的核心工藝包技術(shù),這是德國、日本、美國等國的大型工程公司、技術(shù)公司長期在中國進行脫硫技術(shù)商業(yè)推廣的成果,這樣就極大地制約了中國脫硫產(chǎn)業(yè)進一步、高層次的發(fā)展。在已投運和在建的火電廠煙氣脫硫項目中,擁有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)項目的總裝機容量僅占脫硫項目總裝機容量的7.4%。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),提出火電廠煙氣SO2減排的整體解決方案,逐步實現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化目標,是國家環(huán)境保護部和電力主管部門始終倡導和支持的開發(fā)計劃。
火電廠工業(yè)鍋爐脫硫發(fā)展存在的問題:1. 石灰石一石膏法脫硫;2. 氨法脫硫;3. 循環(huán)流化床脫硫;4. 雙堿法脫硫。現(xiàn)分析敘述如下:
1.石灰石一石膏法脫硫
缺點:
(1)投資成本大。以一個裝機容量60萬千瓦的中型電廠為例,安裝脫硫設備的投資約1.2至1.5億元人民幣。(現(xiàn)有燃煤機組還需安裝約1.3億千瓦裝機的煙氣脫硫設施,“十一五”時期又約有3億千瓦燃煤機組需要安裝煙氣脫硫設施),現(xiàn)有的燃煤機組和“十一五”時期的燃煤機組共計約4.3億千瓦裝機的煙氣需安裝脫硫設施,建設4.3億千瓦裝機的煙氣脫硫設施國家將耗資約1100億元人民幣。
(2)脫硫設備、系統(tǒng)運行費用高。例:以含硫4%的燃煤脫硫計算成本,每噸燃煤脫硫需石灰石/石灰的耗用和脫硫系統(tǒng)運行等費用合計高達92元人民幣,如此高昂的脫硫成本,很多企業(yè)是不情愿的,政府不的不進行脫硫電價補償,每發(fā)電一度補償費用為1-1.5分人民幣(此脫硫電價補償費約為企業(yè)正常脫硫費用的20-40%)。
(3)脫硫設備、系統(tǒng)工程長周期運行性能差,可用率低。在已投運的脫硫裝置中,大部分工程從投運第一天起,就沒有間斷過改進和維修,有的電廠不甘重負干脆停用,環(huán)保檢查時臨時運行應付檢查。再過兩、三年,隨著投運的脫硫裝置的不斷增加,這一問題更加突出,已引起有關部門高度重視。
(4)脫硫效率低,根本不能正常運行脫硫達標。鍋爐系統(tǒng)實際運行參數(shù)與設計值偏離太大,脫硫效率降低,根本達不到設計的脫硫效率和二氧化硫排放達標要求。
(5)脫硫裝置達不到正常運行、應用要求。裝置自身應用效率降低,結(jié)垢、腐蝕、磨損非常嚴重、密封水泄漏、羅茨風機噪聲大等問題。
(6)脫硫裝置系統(tǒng)脫硫過程后的二次污染物(廢水石膏漿),致使火電廠周邊環(huán)境污染更加劇惡化。脫硫裝置的石灰石/石灰、石膏法工藝,在用于脫硫運行后生成的石膏漿,因質(zhì)量和市場因素無回收利用價值,大部采用拋棄法。每噸燃煤脫硫治理后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)廢水石膏漿達3-5m3,排放至火電廠灰場,造成二次污染環(huán)境和嚴重污染地下水環(huán)境。長期排放脫硫后的二次污染物廢水石膏漿,如長期不回收利用,將造成比脫除的二氧化硫危害更為嚴重的環(huán)境污染危害和污染地下水體,已引起有關專家、學者,相關職能部門的高度重視,應積極應對二次污染物廢水石膏漿的污染態(tài)勢采取措施,不能長此下去,脫硫治理會得不償失,事半功倍。
(7)有關專家對引進的脫硫裝置認為。脫硫技術(shù)裝備濕式石灰石/石灰、石膏法工藝、FGD技術(shù)從開始引進研發(fā)到正常商業(yè)化應用,需要20年以上時間,然而現(xiàn)在的脫硫裝備技術(shù)面對我國的脫硫市場是不能正常應用的,花費高昂的脫硫裝置投入,不能很好的運行脫硫。反而新增大量的二次污染物廢水石膏漿,應選用新的脫硫技術(shù)和新工藝;痣姀S和工業(yè)鍋爐已安裝石灰石一石膏法脫硫裝置應用節(jié)能脫硫循環(huán)法工藝:可替代原用石灰石一石膏法脫硫工藝。改用燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤,在爐內(nèi)完成一次脫硫后,利用爐渣沖渣水,在脫硫系統(tǒng)中只應用噴淋塔系統(tǒng)洗滌煙氣,完成二次脫硫,廢水再用于沖爐渣,該水體循環(huán)使用不外排,無二次污染。
優(yōu)勢:
(1)取消脫硫系統(tǒng)的大部分設備運行(只應用噴淋塔系統(tǒng)),可降低能耗和脫硫系統(tǒng)能正常運行,脫硫治理達標。
(2)取消脫硫系統(tǒng)添加的石灰石/石灰,可減去購料成本和生產(chǎn)成本。
(3)完成脫硫后無新增的二次污染物(石膏漿液)排放。
(4)可使脫硫系統(tǒng)的運行費用(包括購石灰石/石灰的材料費)在原有基礎上降低(費用)50%以上。
(5)節(jié)約水資源,不外排污水,噸燃煤可節(jié)水3-5m3。
(6)燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤入爐拌燒主動脫硫,可節(jié)能2-8%。)
2.氨法脫硫中國氨法脫硫市場現(xiàn)況
例1:—某電廠氨法脫硫系統(tǒng)項目耗資約2千萬元。該項目驗收時燃煤煙氣污染環(huán)保脫硫治理達標。可是——試用6個月時間脫硫系統(tǒng)運行累計不足15天。脫硫系統(tǒng)由于無法正常運行,脫硫系統(tǒng)項目閑置2年時間,現(xiàn)在該系統(tǒng)已成為一堆(垃圾)廢料(這期間該電廠燃煤發(fā)電,.根本就無法進行煙氣環(huán)保脫硫治理)。
例2:—某工業(yè)企業(yè)自備火電廠,為了治理火電廠燃煤二氧化硫污染,決定新建燃煤脫硫環(huán)保治理(氨法脫硫裝置應用)項目,項目結(jié)果是使該企業(yè)環(huán)保治理脫硫系統(tǒng)工程,耗資上千萬元,還欠款(工程款)百萬元,得到一個有頭無尾(該氨法脫硫裝置系統(tǒng):因為只做前面系統(tǒng),沒有做后面綜合利用系統(tǒng))的爛尾工程,根本不能正常燃煤煙氣脫硫環(huán)保治理,環(huán)保局驗收時完全不合格。
例3:―某電廠氨法脫硫環(huán)保治理投資約為8千萬元,因為項目完工后,環(huán)保治理脫硫高成本,高污染,系統(tǒng)完全不能正常運行,環(huán)保脫硫公司聲稱:系統(tǒng)如需正常運行還要投資上千萬元…….,因為該電廠已經(jīng)投資數(shù)千萬元上氨法脫硫裝置系統(tǒng),還要投資一是資金困難,二是不敢再相信氨法脫硫?所以該項目根本就沒有投入正常使用,目前該火電廠已經(jīng)面臨全面關停(因污染原因國家已關停其中2臺發(fā)電機組)。
火電廠和工業(yè)鍋爐已安裝氨法脫硫裝置應用節(jié)能脫硫循環(huán)法工藝:可替代原用氨法脫硫工藝。改用燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤,在爐內(nèi)完成一次脫硫后,利用爐渣沖渣水,在氨法脫硫系統(tǒng)中只應用噴淋塔系統(tǒng)洗滌煙氣,完成二次脫硫,廢水再用于沖爐渣,該水體循環(huán)使用不外排,無二次污染。
有以下優(yōu)勢:
(1)取消脫硫系統(tǒng)的大部分設備運行(只應用噴淋塔系統(tǒng)),可降低能耗和脫硫系統(tǒng)能正常運行,脫硫治理達標。
(2)燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤入爐拌燒主動脫硫,可節(jié)能2-8%。
(3)節(jié)約水資源,不外排污水、噸燃煤可節(jié)水3-5m3。
(4)可使脫硫系統(tǒng)的運行費用(包括材料費)在原有基礎上降低70%以上。
(5)不新增二次污染物排放。
3.中國循環(huán)流化床脫硫現(xiàn)況:
1.) 熱損失大:1公斤石灰石(吸熱)損失4公斤煤炭熱值。
2.) 脫硫效果差:溫度超過620度時(循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度為950-1000),硫份物質(zhì)復分解二氧化硫。因此脫硫治理不能達標(以含硫4%的燃煤為例:二氧化硫脫除率為20%左右)。
3.) 石灰石利用率低:石灰石屬于化學吸附,只形成單質(zhì)層吸附功能。石灰石不能循環(huán)利用(循環(huán)利用無脫硫效果)。
4.) 現(xiàn)在的電除塵系統(tǒng)設計方案,不能滿足國家現(xiàn)在的煙塵排放標準;痣姀S和工業(yè)循環(huán)流化床鍋爐應用節(jié)能脫硫循環(huán)法工藝:取消爐內(nèi)投入石灰石脫硫。改用燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤,在爐內(nèi)完成一次脫硫后,利用爐渣沖渣水,在電除塵系統(tǒng)后新建噴淋塔(濕法系統(tǒng)約為全套脫硫裝置投資的10-15%)系統(tǒng)洗滌煙氣,完成二次脫硫,廢水再用于沖爐渣,該水體循環(huán)使用不外排,無二次污染。
有以下優(yōu)勢:
(1)燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤入爐拌燒主動脫硫,可節(jié)能2-8% 。
(2)不外排污水、不新增二次污染物排放。
(3)脫硫系統(tǒng)的運行費用(包括原料費)在原來基礎上降低50以上。
(4)脫硫,煙塵治理達標。
4.雙堿法脫硫雙堿法脫硫應用節(jié)能脫硫循環(huán)法工藝:
燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤,在爐內(nèi)完成一次脫硫后,利用爐渣沖渣水,在原有的脫硫,除塵噴淋塔系統(tǒng)洗滌煙氣,完成二次脫硫,廢水再用于沖爐渣,該水體循環(huán)使用不外排,無二次污染。
有以下優(yōu)勢:
(1)應用原有的脫硫除塵噴淋塔系統(tǒng),脫硫,煙塵治理達標。
(2)燃煤節(jié)能脫硫劑加入原煤入爐拌燒主動脫硫,可節(jié)能2-8%。
(3)節(jié)約水資源,不外排污水、噸燃煤可節(jié)水3-5m3。
(4)可使脫硫系統(tǒng)的運行費用(包括原料費)在原有基礎上降低(費用)50%以上。
(5)不新增二次污染物排放。

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