燃煤电厂脱硫工艺技术经济分析.pdf

“i 业技术7 4 燃煤电厂脱硫工艺技术经济分析 赵建华 华能长春电热厂吉林长春1 3 0 2 1 6 。 ’ ‘ 摘要本文简要介绍了世界上较常采用的四种电厂j ，烟气脱硫工艺技术，并从工艺简易情况、j I j f 胤率、平均排j 7 放浓度、副产物．吸收剂的可获得性、电耗、对锅炉及烟． ，气系统的影响、占地等方面时各自的优缺点进行了对，’ 比，同时采用费用年值这个指标，对这四种烟气脱硫工j 7 艺进行了技术经济分析，并根据技术经济分析结果对电 ‘力企业脱硫工艺的选择提出了建议． 。关键词脱硫工艺经济效果评价。 中图分类号T M 6 1文献标识码A ， j j j j ⋯一～。_ ⋯j 。≈， 7 ．j 。j ，。i ，。，⋯| z j j l 引言 目前我国燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的 9 0 ％以上，其中发电约占一半，电力工业已成为酸雨和二氧化 硫污染严重的行业之一。所以，电厂S O 的治理是当务之急。 近年来，我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方 面加大了力度。对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工 艺建造了示范工程，这些脱硫工艺主要有石灰石石膏湿法、 简易石灰石．石膏湿法、旋转喷雾半干法、海水烟气脱硫、炉内 喷钙加尾部增湿活化工艺、电子束烟气脱硫工艺、循环流化床 脱硫工艺等。各项工艺都有其独特的技术经济特性．对于每 项技术应重视技术经济分析，为开发和利用符合我国电厂实 际的脱硫技术提供指导。 2 经济效果评价指标 经济效果评价是投资项目评价的核心内容。经济效果评 价的指标很多，主要有净现值、诤年值、费用现值、费用年值、 内部收益率、投资回收期等，它们从不同的角度反映项目的经 济性。对于电厂脱硫来说，其所带来的最大收益就是减少了 S O 排放，改善了生态环境。此外还有一些副产品带来的现金 流入，但这些收益与所发生的投资相比，实在微乎其微。由于 其收益的多少难以量化，所以在评价脱硫效益方面只考虑其 投资和费用，也就是现金流出。此外各个电厂的设备运行年 限也不尽相同，不易采用现值和比例性指标进行评价。所以， 本文中采用费用年值这个指标。 费用现值 P c 指标是对投资项目进行动态评价的重要指 标之一，它是按一定的折现率将各年所发生的费用折现到同 一时点 通常是期初 的现值累加值。 费用年值是通过资金等值换算将项目费用现值分摊到寿 命期内各年 从第1 年到第n 年 的等额年值。 费用现值和费用年值指标用于多个方案的比选，其判别 准则是费用现值或费用年值最小的方案为优。 3 脱硫工艺的技术评价 从技术的角度说，以上几种脱硫技术都比较成熟，但是在 脱硫效率、副产品的利用、电耗以及占地面积等方面都有所不 同。从技术性能来看，石灰石．石膏湿法研究开展较早，技术最 为成熟，运行经验丰富，脱硫率高，吸收剂价廉易得，副产物便 于利用，煤种适应范围宽，但占地面积大。从经济角度上看， 其投资也最大；炉内喷钙增湿活化法的主要问题是脱硫效率 低，脱硫的副产品灰渣的处理量太大；电子束法的加速器 价格较高，厂用电消耗过大是制约这项技术推广应用的主要 问题。 4 经济分析 4 ．1 脱硫投资与费用 电厂脱硫的投资和费用，主要是F G D 的初投资、运行维 护费用这两项。 初投资F G D 的初投资主要由工程建设费、不可预见费、 工程设计费和其它杂项费用4 种费用组成。 运行维护费用F G D 运行维护费用包括原材料的费用，主 要包括吸收剂、工业水、动力、蒸汽、燃料等劳动力费用，包括 生产人员和管理人员的工资；维修费用，即每年检修和大修费 用。 4 ．2 经济分析 以某3 0 0 M w 机组为例，燃煤含硫量以1 ．5 ％和2 。5 ％计， 并且忽略了脱硫副产品带来的收益。假设建设期为2 年，建 设期每年投资额为总投资额的5 0 ％，折现率为5 ％。各种脱硫 工艺的投资、运行费用如下 ；i ＼奎项费用 硫工艺、＼ 投资 万元年运行费用 万元， 燃煤古硫量I ．5 ％2 ．5 ％1 ．5 ％2 ．5 ％ 石灰石一石膏湿法 2 0 9 7 02 1 3 0 01 7 3 02 0 1 6 简易石灰石．石膏湿法 1 3 5 2 01 3 8 6 。1 3 8 11 6 1 2 喷钙增湿法 9 3 3 09 9 0 01 5 0 12 0 4 3 电子柬法 1 7 9 0 5“ 9 0 52 2 2 8 43 0 4 4 6 注以上数据来源于2 0 0 5 年电力学报 ， P c 氡P ／4 ，i o ，2 C P ／A ，i o ，“ 一2 尸／只i o ，2 A C P C P ／／／，，t ／ 其中卜一总投资；c 年运行费用；b 折现率；r i 运行年限 由上述数据可以看出，电厂烟气脱硫是一项相当大的投 资，其投资额根据所采用的脱硫工艺不同，其投资额也相距甚 远，大约在电厂总投资比重的3 ％- 2 0 ％范围内。但是在选择脱 硫工艺时并不能够只根据它的初投资大小来取舍，必须比较 各种工艺运行的经济性。 虽然脱硫的初投资巨大，但是随着运行年限的增加，它的 年运行费用是逐渐降低的。传统的湿式石灰石- 石膏法初投 资最大，电子束法次之，炉内喷钙尾部增湿法 下转第1 3 4 页 万方数据 工业技术 度。安装T e b i s 系统后，超市可以根据实际需要调节店内的温 度，这样避免了风机盘管始终在同一转速下运行的缺陷。这 样做主要是减少了两部分消耗冷热源的消耗和三速风机的 消耗，这两种消耗的降低将使整个中央空调系统的能耗降低。 由于季节、人流等使用环境的不同甚至中央空调本身的 差异，都会导致中央空调能耗的变化，所以数据的精确计算是 比较困难的。但是以酒店为例，室内温度夏季升高l ℃或冬季 低l ℃，整个中央空调系统的能耗将减少6 ％- 8 ％左右。按此 估算，运用E I B 系统后，超市中央空调的节能效率是十分可观 的。 2 ．3T e b i s 系统对照明设备和空调系统的综合控制 E I B ／K N X 系统的优越性不仅体现在对设备的节能控制 上，还体现在对用电设备极高的管理效率上。T e b i sE I B ／K N X 系统可以对超市中的照明设备和中央空调系统进行集中控制， 统一管理。根据超市的实际运行情况，可以预设几种场景模 式，每种模式下部设定超市部分或所有区域内特定的照度以 及特定的温度，启动模式即可达到满意的效果。同时，T e b i s 的 中控软件可以实时监控每一个回路的运行状态，极大的方便 了维护管理。T e b i s 智能化管理所带来的管理效率的提高也 无形中为超市节约了大量的管理成本。 3 结论与展望 有调查显示，如果连锁行业万元营业额下降5 ％- 1 0 ％，按 照2 0 0 8 年营业规模推算，则可减排二氧化碳达到4 0 ～8 0 万吨， 环境效益十分显著。而E I B 系统通过对超市内照明和中央空 调的合理控制，大大降低了能耗，并且运用智能化的手段极大 地提高了管理效率。在国家倡导环保节能以及企业追求环境 效益的今天，T e b i s E I B ／K N X 系统也将会在超市节能改造中得 到广泛的应用。 参考文献 【1 】中国连锁经营协会超市行业节能情况调查报告． 【2 J 2A B Bi - b u sE I B 系统在酒店电气节能中的应用． 【3 】鲁鸿雁，丁锡宏E I B 在办公楼中的应用． 【4 J2 0 0 9 中国连锁零售业环保节能状况绿皮书． 【5 】陈楠G E 、良业双灯合璧．商务周刊． 【6 】T c b i sE I B ／K N X 系统设计应用手册海格电气有限公司资料 上接第1 2 5 页 最小。而电子束法的运行费用最高，湿式石 灰石- 石膏法的年运行费用次之，简易石灰石．石膏法的运行费 用最小。这一点是不同电厂选择脱硫工艺的依据。其次，燃 煤含硫量的大小也直接影响着脱硫费用，燃煤含硫量的变化， 脱硫费用也不同程度的在增加。虽然有些脱硫工艺的初投资 对燃煤含硫量大小的不是很敏感，但是其运行费用对含硫量 的敏感度却是很大的，如电子束法脱硫工艺和喷钙增湿法，随 着燃煤含硫量的提高，运行费用的上升幅度就大 如上图 。当 脱硫设备的运行年限超过一定的时间后，喷钙增湿法的运行 费用还会超过简易石灰石- 石膏法。 脱硫费用的高低并不是绝对不变的，在某此特殊的环境 条件下，一些脱硫工艺经济效益是随着设备运行年限的增加 开始显现出来 曲线交叉 。而且在此分析过程中忽略了副产 品带来的经济效益，若考虑这些因素，对以上脱硫费用进行修 正，某些脱硫工艺综合经济效益增加的优势将会愈发明显。因 此电厂在选择脱硫工艺时必须考虑各种脱硫工艺的综合经济 性。 5 结论 从经济上看，石灰石一石膏湿法脱硫，由于其脱硫的投资 额巨大，一般不适合小电厂及老电厂，但此工艺最为成熟，脱 硫效率高，对于大型的机组，如3 0 0M w 及以上燃煤电站锅炉 比较适合，而且也应用得最为广泛。电子柬照射法虽然脱硫 费用高，但与湿式石灰石一石膏法相比具有占地面积小、处理 过程中不产生废水废渣、能同时脱硫脱硝、系统对负荷的变化 有较好的适应性等优点，因此在运行费用允许的条件下应优 1 3 4 先考虑。随着技术的完善、电子枪造价的降低，电子束法会在 大型燃煤电站得到广泛的应用。而对于投资较少的炉内喷钙 尾部增湿活化脱硫技术，比较适合中型机组，特别是1 0 0M W 以上，3 0 0M w 以下容量的机组和易于改造原有锅炉相关设施 的电厂，此外在采用此技术时应考虑燃用煤种的含硫量是否 符合要求，要尽可能燃用含硫较低的煤种，这样会更有利于电 厂的经济运行。当然对于中型机组，湿法脱硫和简易脱硫工 艺亦可选用，但要以综合效益为标准，慎重而择之。 在以上的分析中，只是对3 0 0 M w 机组，燃煤含硫量为1 。 5 ％和2 ．5 ％的时候进行的经济分析，而且忽略了脱硫副产品 带来的收益等多种因素，这些因素也会对脱硫的经济效益产 生一定的影响。电厂在具体选用F G D 工艺时，应该根据工程 项目的要求，不仅要考虑技术因素，还要考虑实际存在的问题， 如对环境变化的适应、政府的规划以及电厂自身的财务状况 等。努力做到既满足环保的要求，又达到技术上、经济上合理 性。 参考文献 【l 】郝艳红，邱丽霞，王永耀．燃煤锅炉烟气脱硫技术经济分析及应用 J 】．电力 学报，2 0 0 5 ． 【2 】罗传奎。沈又幸等．大中型燃煤电厂脱硫工艺的确定与技术经济分析【J 】．动 力工程，1 9 9 9 ． 【3 】李朝杰．燃煤电厂脱硫工艺的比较及选择f J l ．贵州电力技术，2 0 0 4 1 2 ． 【4 】4 李成益．几种烟气脱硫工艺及技术经济分析【J 】．石油化工技术经济 嘲刘文格，李青．燃煤电厂脱硫技术的选择【J J ．山东电力高等专科学校学报， 2 0 0 14 ． 万方数据