GGH设置与否的技术经济论文范文

1对FGD电耗的影响

以某电厂1×330MW机组为例，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，设计脱硫效率为95%。脱硫系统设计处理烟气量109万Nm3/h(标况、湿态)，设计硫份0.4%。脱硫装置于2004年7月开工建设，2005年11月通过“168”试运。正常投运后，GGH多次发生堵塞，严重影响了系统安全运行。因烟囱已经进行防腐，电厂决定将GGH换热元件拆除。起初，电厂对称拆除了GGH内部约15%的换热元件，但经运行一段时间后，堵塞现象越发严重，系统阻力进一步加大。电厂决定进一步将GGH的换热元件拆除25%，但问题依然没有解决。最后将GGH所有换热元件拆除后，问题解决。GGH堵塞问题的解决，大大减少了平时运行维护的工作量。GGH增加烟气系统阻力约800～1000Pa，堵塞严重时，可达1100Pa甚至1500Pa。GGH拆除后，随着系统阻力降低，增压风机负荷降低，处于非高效区域运行，因此将增压风机电机返厂降低转速。同时，拆除GGH，使得FGD占厂用电率由原先的1.1%～1.2%降低为0.7%～0.8%。表1为GGH拆除前后运行数据。从表中数据可以看出，拆除GGH后，系统阻力下降，增压风机电流明显降低。负荷为250MW时，运行三台循环泵和两台循环泵时，增压风机电流分别下降19.7%和15.4%；负荷为330MW时，运行三台循环泵和两台循环泵时，增压风机电流分别下降20.9%和19.1%。该330MW机组取消GGH后，FGD配套设备轴功率可以减小1000kW左右(GGH主电机和低泄漏风机电机取消，增压风机轴功率降低等)，以年运行5500小时，厂用电0.35元/kWh计，一年可以节约电费192.5万元，经济效益十分显著。

2对FGD技术经济的影响

本节以2×300MW机组为例，分为脱硫新建机组和脱硫已建机组两种情况进行分别讨论。

2.1脱硫新建机组(1)初投资某电厂2×300MW机组采用湿法脱硫，一炉一塔，脱硫效率不低于95%。如果取消GGH的建设，可以节省设备费约1350万元，GGH支架、减少的烟道及支架费用约300万，相应的安装和土建费用等约270万元。因为取消GGH，需要对烟囱进行防腐，如果采用泡沫砖费用约500万元。因此，取消GGH可节省FGD建设投资费用共约1420万元。(2)运行费用1)电费根据计算取消GGH的建设每年可节约电费192.5万元/台，因此两台FGD可每年节约385万元。2)水费取消GGH后，由于进入吸收塔的烟气温度升高，需要释放更多的热量和蒸发更多的水分，才能够达到绝热饱和状态，系统的水耗要比安装GGH的情况约增加50%左右，2套FGD装置工艺水消耗约增加45t/h。水价按1.0元/m3计，不设GGH每年增加水费45×5500×1.0=24.75万元。3)维护费按设备费的2.5%计，不设GGH每年可节省运行维护费1350×2.5%=33.75万元。综上所述，脱硫新建机组(2×300MW机组)若取消GGH的建设，可节约初投资1420万元，每年节约运行费用394万元。

2.2脱硫已建机组(1)初投资某电厂2×300MW机组采用湿法脱硫，一炉一塔，脱硫效率不低于95%。如果拆除现有GGH，其拆除费用加上补加防腐等其他费用，共需约6万元/台，两台GGH共约12万元。需要对烟囱进行防腐，如果采用泡沫砖费用约500万元。因此，拆除GGH需增加投资费用约512万元。(2)运行费用1)电费如前所述，拆除GGH每年可节约电费192.5万元/台。两台FGD可每年节约385万元。2)水费如前所述，拆除GGH每年增加水费45×5500×1.0=24.75万元。3)维护费按设备费的2.5%计，拆除GGH每年可节省运行维护费1350×2.5%=33.75万元。综上所述，脱硫已建机组(2×300MW机组)若拆除现有GGH，需增加投资512万元，每年节约运行费用394万元。

3对FGD运行维护的影响

作为脱硫装置中故障率最高的设备，GGH严重影响了系统的投运率。若取消GGH，能大大降低脱硫设施能耗，降低系统故障率，减少平时维护工作量，增加系统投运率，提高脱硫设施可靠性。取消GGH的情况，需注意以下几点：(1)新建的脱硫装置在地方环保许可的情况下，建议取消GGH，采用烟囱防腐的方案。烟囱防腐的投资成本仅相当于单台GGH设备费用，取消GGH既可节约运行成本，又能提高系统投运率。(2)已建GGH的脱硫机组建议电厂加强与地方环保部门沟通，在环保许可的情况下拆除现有GGH，并对烟囱加以防腐处理。(3)拆除GGH的方式拆除GGH时，应该将其换热元件全部拆除，并补加防腐。不建议通过只抽取GGH部分换热元件的方式来降低能耗和系统阻力。这样会造成烟气短路，使得GGH堵塞更加严重，且起不到换热效果。

4对FGD达标排放的影响

通常脱硫装置一年商业运行后GGH漏风量要求保证不大于1%，但实际运行中GGH的漏风率很难控制在1.5%以内。经调研，国内GGH经过密封改造，漏风率最低能控制在0.8%。按《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中污染物排放要求，重点地区SO2排放浓度要求小于50mg/Nm3，脱硫装置设置GGH后漏风率将对脱硫能否达标排放有较大影响。以某600MW机组为例，脱硫入口SO2浓度按3600mg/Nm3计，若设置GGH，正常的漏风量按1%计，则原烟气中的SO2的1%将漏到净烟气中，为36mg/Nm3，原烟气中SO2浓度剩余3554mg/Nm3。按50mg/Nm3排放标准，烟气经过脱硫塔之后，需达到出口为14mg/Nm3，脱硫系统所必需达到的脱硫效率为99.61%。脱硫装置的脱硫效率将由未设置GGH的98.6%提高至99.6%，设置GGH对脱硫达标提出更为苛刻的要求。因此，对于执行特别排放限值的重点地区，要保证长期稳定SO2达标排放建议不设置GGH。

5结论

石灰石—石膏湿法FGD系统不设置GGH可降低脱硫系统压降，减少脱硫系统电耗，但同时增加系统水耗，加剧对尾部烟道和烟囱的酸性腐蚀程度。综合比较，使用GGH弊大于利。脱硫装置不设置GGH需要考虑烟温降低导致烟囱自拔力的下降对风机出力的影响，对烟囱进行防腐的要求，注意石膏雨产生原因并提前预防和脱硫装置的改进设计。随着环保标准的日趋严格，尤其是“十二五规划”重点地区执行特别排放限值，GGH的设置与否对脱硫的达标排放影响巨大，因此GGH的设置与否需结合当地条件以及电厂实际情况来决定，燃煤电厂烟气脱硫装置是否设置GGH需要综合考虑经济、地域、气候以及污染防治政策、环境法规等一系列因素，重点地区建议不设置GGH以保证脱硫长期稳定达标排放。

作者：韦飞单位：国电环境保护研究院