田东电厂关于2135MW机组脱硫设备选型的建议.docx
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田东电厂关于2135MW机组脱硫设备选型的建议
根据实际情况，合理选择脱硫装置
——田东电厂2×135MW机组脱硫设备介绍
2009年9月18日
一、田东电厂烟气脱硫项目选型的考虑原则
田东电厂是XX水利电力建设集团XX下属电厂，2台135MW火电机组，是根据当地XXXX市煤炭资源特点设计，燃烧热值约3000Cal/Kg的褐煤，含硫量1%左右，其烟气量比燃烧高热值煤的同类型锅炉要大许多，是一个资源综合利用坑口电厂。
2007年，水电集团根据中央和自治区政府节能减排的要求，决定给田东电厂安装脱硫装置。
为了保证脱硫设施运行可靠、稳定，脱硫效率满足达标排放要求，同时要结合自身实际情况，因地制宜，因厂制宜，控制投资成本、运行成本、设备维护成本等方面考虑，也要从脱硫物的处理、脱硫物堆放场地、脱硫物可能产生的二次污染以及适应环保更高要求等方面综合考虑。
水电集团组织有关工程技术人员、技经人员在全国X围内各种脱硫方法、装置进行了长达6个月的考察调研。
二、考察调研情况
通过考察调研，认为氨法具有以下优点：
1、氨法脱硫投资比其他工艺低20-30％左右。
2、氨法脱硫副产品硫铵价格高，1吨液氨可产约3.8吨的硫铵，氨法脱硫副产品的销售收入仍可以抵消脱硫成本，可基本实现收支平衡。
3、氨法脱硫成本低，氨法脱硫耗电一般为装机容量的0.5～1%。
4、氨法脱硫副产品为化肥硫酸铵，用途广泛，利用率高，基本不产生二次污染，实现变废为宝。
5、氨法脱硫装置系统较简单，不易堵塞和磨损，维护量小。
6、氨法既脱硫又脱硝，更能适应环保更高要求，氨法脱硫的同时对NOx同样有吸收作用，在脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用，所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的。
目前氨法脱硫可同时稳定脱硝30-40%左右，如要求更高脱硝率则需对系统进行改造，改造工作的难度和费用也比较低。
通过对区内外考察了解和分析，我们认为氨法脱硫在田东电厂应用还有一些优势：
1、氨法具有技术经济优势
氨法的最大特点是SO2的可资源化，可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。
副产品硫酸铵具有很好的市场前景，脱硫产物处置问题得到解决。
采用氨法烟气脱硫副产硫铵工艺，可以实现脱硫不亏损。
XX新世纪江南环保XX已建成的几套脱硫装置，可充分说明氨法脱硫的技术经济优势。
2、氨源有保障
氨的来源应该是不成问题的，XX氮肥厂的液氨产量即可满足要求，还有隆安、武鸣、黎塘等稍远的氮肥厂也可供应。
3、副产品用途广、销路宽
据与XX氮肥厂、XX农科院及几家硫铵销售商交流，认为硫酸铵销路会很好，一年几万吨还不够XX市甘蔗用肥的需求量，并表示可以利用他们现有销售网络进行销售。
如果这样，氮肥厂一方面给我们供氨，一方面又代我们销售硫酸铵，硫铵销售商亦可参与硫铵销售，流动资金可基本平衡。
我们还咨询了XX农科院土肥所的专家，专家也认为硫酸铵销路好，仅他们自己的复XX厂一年就可消化十万吨以上。
4、可享受优惠政策
火电厂氨法脱硫副产品硫酸铵是列入国家资源综合利用产品名录的，符合资源综合利用产品条件，可申请认定享受免税待遇。
5、在脱硫的同时脱硝，可免除日后再上脱硝系统的顾虑，一举两得。
6、采用氨法脱硫无废水排放，不产生二次污染。
综上所述，从运行稳定性、可靠性、脱硫效率、投资成本、运行成本、设备维护成本、脱硫副产物的处理以及适应环保更高要求等方面综合考虑，我们认为，氨法脱硫是目前田东电厂最好的选择。
三、脱硫项目实施过程
通过考察调研，内部充分论证，我们最终选择了XX新世纪江南环保XX的氨法脱硫装置，实行EPC总承包建设模式，于2008年3月25日签订合同。
项目于2008年6月6日正式开工，2009年5月完成设备安装，2009年5月29日首次进烟气，2009年8月7日-14日通过168小时试运行。
2009年9月15日通过业主验收并移交生产。
168小时试运行期间技术和经济指标统计如下：
3.1控制指标数据统计：
表一
序号
内容
单位
最小值
最大值
平均值
设计值
1
入塔气量（干基，含O2）
万Nm3/h
90.5
108.4
92.0
103
2
出塔气量（干基，含O2）
万Nm3/h
81.4
113.0
93.13
3
入塔烟温
℃
136.5
163.9
153
≤170
2
入塔SO2含量
mg/Nm3
4670
5675
5148
7684
3
出塔SO2含量
mg/Nm3
74
299
196
≤384
4
脱硫效率
%
95.0
99.5
96.2
≥95
5
塔进口尘含量
mg/Nm3
222
299
283
≤130
6
塔出口尘含量
mg/Nm3
31.7
67.4
53.4
<90
7
塔出口NH3含量
mg/Nm3
0
0.71
0.07
≤10
8
吸收塔压差（即系统阻力）
kPa
0.68
0.85
0.77
≤1.0
9
机组负荷（两台之和）
MW
233
270
260
270
3.2经济消耗指标数据统计（满负荷）
表二
序号
项目
168进入前累计数
168完成后累计数
168小时消耗总数
小时单耗
设计值
KW
1
工艺水用量（吨）
2314
8646
6332
37.7
≤54
2
耗电量（KWh）
419400
679500
260100
1548.2
≤1682
3
蒸汽（t）
68.95
246.02
177.07
1.05
≤1.8
4
氨消耗量
吨/小时
（以氨罐实际购进、168前后储量差计算）
42.35
43.10
415.95
2.48
≤3.946
外购416.7吨
5
氨逃逸（kg）
（以现场人工化验与校核气量计算）
10.95
0.065
≤10.3kg/h
6
氨利用率（%）
98%
7
硫酸铵产量
外售（吨）
1087.57
1584.6
9.43
系统增加量（吨）
497.0
8
NH3/S
2.04
≤2.08
3.3副产品硫铵质量化验分析统计表三
序号
分析项目
指标
实测值
备注
（氧化率）%
最高值
最低值
平均值
1
N%
≧20.5
21.18
20.93
21.0
100
2
H2O%
≦1.0
0.24
0.08
0.19
3
H2SO4%
≦0.2
0.17
0.08
0.13
3.4其他主要指标统计
表四
序号
项目
性质
单位
质量标准
实际值
检验方式
1
主要仪表投入率
主要
%
100
100
记录、统计
2
保护装置投入率
主要
%
100
100
记录、统计
3
热控自动投入率
主要
%
80
83
记录、统计
4
连续运行时间
主要
h
≥168
190
记录、统计
5
累计满负荷时间
主要
h
≥72
168
记录、统计
3.5运行数据分析
由运行数据知脱硫装置在运行期间，两台机组平均发电负荷为260MW，最高负荷270MW，脱硫系统基本上在满负荷工况下运行。
入塔气量平均为92万Nm3/h（干基），出塔气量平均为93.13万Nm3/h，脱硫效率96.2%。
各项运行指标均在设计值以内。
生产出成品硫铵1087.57吨。
系统内增加497.0吨硫铵。
在168h期间，由于进入脱硫塔的烟气灰含量时有增加，最高达299mg/Nm3，使浓缩液和一级吸收液的颜色略有影响，但未影响到产品的颜色。
3.6经济指标分析
工艺水量平均37.7t/h，耗电量1482KWh，小时耗氨量2.48吨，氨利用率98%，经济指标均达到设计值。
3.7主要设备运行情况
3.7.1氧化风机：
设计值单台9000Nm3/h，2台18000Nm3/h，出口压力0.15Mpa，电机额定功率400KW（单台）。
168小时试运期间，开2台氧化风机高负荷运行，氧化风流量最大18000m3/h，最小15500m3/h,电机电流均在48—50.5A,绕组温度在95—110℃，运行稳定。
启动2台氧化风机基本上能满足系统要求。
3.7.2一级循环泵：
泵设计流量600m3/h，扬程45m。
168小时试运期间，2台一级循环泵满负荷运行，分别向吸收段上、下层输送吸收液。
上层流量最大705m3/h，最小670m3/h，下层流量最大855m3/h，最小653m3/h。
整体工况运行稳定。
一级循环泵满足系统要求
3.7.3二级循环泵：
设计流量800m3/h，扬程45m
168小时试运期间，启动1台二级循环泵满负荷运行，流量最大960m3/h，最小750m3/h，电机电流20-22A,电机绕组温度100—110℃。
整体工况运行稳定。
二级循环泵满足系统要求。
3.7.4脱硫塔：
直径14m，总高95m
168小时试运期间，吸收塔满负荷运行，压差在0.7—0.8KPa，塔体及连接法兰、人孔均无泄漏。
运行稳定。
脱硫塔满足系统要求
3.7.5离心机：
HR630-NA设计参数，转鼓560/630，转速1400r/min，处理能力≥10t/h，湿料水分含量≤5%
3台离心机完全可以满足系统在任何工况下的出料要求。
3.7.6气流干燥机：
设计参数，处理能力17t/h引风机额定电流169A，
168小时试运期间，瞬间最大干燥能力12t/h，平均干燥能力8.5t/h，引风机实际运行电流130-150A。
干燥机的带电设备总运行电流在145—175A，运行正常。
气流干燥机满足生产要求。
3.7.7包装机：
设计能力300包/h，即12t/h（单台）。
168小时试运期间，包装机运行完全可以满足生产要求。
3.7.8液氨罐及其输送管道（三台，容积180m3/台）
168小时试运期间，A、B二罐投入使用，C罐备用。
氨罐及其输送管道无任何泄漏，正常运行。
此系统满足生产要求。
3.8经济消耗指标完成情况
3.8.1液氨消耗
指标：
两台机组满负荷时FGD装置连续7天运行，液氨平均消耗不超过3.946t/h，设计平均NH3/S比为2.08（摩尔比）。
测试值：
液氨消耗2.48t/h平均NH3/S2.04
液氨消耗已满足指标要求
3.8.2工艺水消耗
指标：
二台机组满负荷时FGD装置连续7天运行，最大工艺水消耗量不超过54t/h。
测试值：
37.7t/h
工艺水消耗37.7t/h已满足指标要求。
3.8.3耗电量
指标：
二台机组满负荷，FGD装置连续7天运行时，FGD的电耗（在6kV馈线处）为：
1682kW。
测试值：
1548.2kW
脱硫装置耗电已满足指标要求。
3.8.4蒸汽耗量
指标：
FGD装置用蒸汽量≤1.8t/h；
测试值：
1.05t/h
蒸汽消耗1.05t/h已满足指标要求。
3.8.5氨的回收利用率
指标：
试验验收期间脱硫装置按设计条件运行，在确保SO2脱除率的条件下，氨的回收利用率≥97％。
测试值：
98%
氨的回收利用率已满足指标要求
四、结论和建议
从脱硫装置168小时试运行各项指标来看，各项指标均达到设计和合同要求，装置运行稳定、可靠。
说明氨法脱硫工艺是成熟的，也说明当初我们选择氨法脱硫工艺是正确的。
但从过程来看，承包商仍然存在需要改进的地方：
1、设计需要进一步完善。
如管道支架、测点布置需要进一步完善。
2、设备选型要严格把关。
个别设备配套电机功率偏小，如氧化风机电机功率偏小，需要更换。
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