特高硫煤SO2超低排放技术评估

3.2采样与测试方法

污染物和烟气参数测试参照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157—1996）[5]、《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》（GB/T21508—2008）[6]、Stationarysourceemissions—Determinationofmassconcentrationofparticulatematter（dust）atlowconcentrations—Manualgravimetricmethod（ISO12141—2002）[7]（固定污染源排放——低浓度时颗粒物（粉尘）的质量浓度测量——手工重量分析法）。污染物的采样与分析方法见表2。

表2污染物的采样与分析方法

测试仪器：德国罗斯蒙特NGA2000烟气分析仪,青岛崂应3012H自动烟尘（气）测试仪,采样头与滤膜一体化装置,液滴捕集器,SO3气体采样系统。

3.3测试结果

在不同的负荷条件下,脱硫系统的脱硫效率和出口污染物浓度见表3,污染物浓度均为标态、干基、6%O2。

从表3看出,旋汇耦合脱硫除尘一体化技术在满负荷工况下的脱硫效率在99.70%~99.78%,平均值为99.75%,出口SO2质量浓度在24.7~30.8mg/m3,平均值为28.0mg/m3;在中负荷工况下,脱硫效率为99.82%,出口SO2质量浓度为23.6mg/m3,脱硫效率在高、中负荷工况下均高于99.7%,比保证效率高0.05%~0.12%,出口SO2质量浓度比超低排放要求低11.4mg/m3~4.2mg/m3,满足超低排放要求。脱硫效率、出口SO2质量浓度在不同负荷条件下比较稳定,与机组运行负荷基本没有关系。

从表3中可以看出,在高负荷工况下入口SO2质量浓度在10153.5~11814.6mg/m3,平均值为11019.3mg/m3,入口SO2质量浓度比设计值高-12.67%~1.61%,平均值比设计值高-5.23%,在中负荷工况下入口SO2质量浓度为13380.4mg/m3,比设计值高15.08%。

旋汇耦合湿法脱硫系统设计6台循环浆液泵,在试验期间浆液循环泵F停运,其余5台浆液循环泵正常运行,说明该脱硫系统有1台浆液循环泵可以作为备用,可确保在煤质硫分往上波动时,或某台浆液循环泵发生故障时,旋汇耦合湿法脱硫系统仍可保证较高的脱硫效率和出口SO2达到超低排放。

表3旋汇耦合湿法脱硫除尘一体化技术主要污染物脱除效率和排放浓度

从表3中还可看出,旋汇耦合脱硫除尘一体化技术对颗粒物、SO3、液滴也有不同程度的脱除效果。在高、中负荷工况下对颗粒物的除尘效率在78.6%~87.8%,出口颗粒物浓度4.60~5.76mg/m3,传统空塔湿法烟气脱硫系统的除尘效率基本在50%左右,旋汇耦合湿法脱硫系统的除尘效率明显高于湿法烟气脱硫系统的除尘效率,出口颗粒物浓度均低于10mg/m3,也能满足超低排放要求。

在高、中负荷工况下,对SO3的脱除效率为61.5%~75.2%,高于文献[8,9,10,11]认为的SO3气溶胶颗粒很难吸收,传统的石灰石-石膏湿法脱硫技术对SO3脱除效率在30%~50%的数值。脱硫系统出口液滴质量浓度在17.5~23.6mg/m3,远低于《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石-石膏湿法脱硫》（HJ/T179—2005）中规定的液滴质量浓度应不大于75mg/m3的要求。

4经济性分析

电厂单台350MW机组的超低排放改造费用为2000万元,系统增加的阻力为550Pa左右,与同类型机组超低排放改造投资费用和增加的阻力进行比较如图1所示。

图1超低排放改造投资和增加的阻力

从图1可以看出,旋汇耦合脱硫除尘一体化系统的投资成本是单塔双循环脱硫技术的57%,单塔双循环+湿除技术的40%,双塔双循环脱硫技术的50%,双塔双循环+湿除技术的36%,而单塔双循环、双塔双循环脱硫技术只能脱除SO2,对颗粒物的脱除效率比较低,如果考虑颗粒物的超低排放,需要增加湿式除尘系统。可见,以旋汇耦合脱硫除尘一体化技术的投资成本比较低。

从增加的阻力来看,旋汇耦合脱硫除尘一体化系统中脱硫系统只增加一台浆液循环泵,增加阻力150Pa,高效管束除尘除雾器增加阻力400Pa,超低排放改造总阻力只增加550Pa,远低于单塔双循环、双塔双循环技术所增加的阻力,其增加的能耗是最低的,所以从投资和运行成本上看,旋汇耦合脱硫除尘一体化技术都具有比较大的优势。

5结论

（1）旋汇耦合湿法脱硫除尘一体化技术在350MW机组燃用特高硫煤脱硫系统的脱硫效率为99.70%~99.82%,SO2排放浓度在23.6~30.8mg/m3,能够满足SO2超低排放小于35mg/m3的要求。

（2）旋汇耦合湿法脱硫除尘一体化技术对颗粒物、SO3、液滴也有较好的脱除效率,对颗粒物的除尘效率在78.6%~87.8%,出口颗粒物浓度4.60~5.76mg/m3;对SO3的脱除效率在61.5%~75.2%;液滴的排放浓度在17.5~23.6mg/m3,远低于《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石-石膏湿法脱硫》（HJ/T179—2005）中规定的液滴质量浓度应不大于75mg/m3的要求。

（3）旋汇耦合湿法脱硫除尘一体化技术具有脱硫效率高,对多种污染物排放一体化解决的优势,投资和运行成本较低,系统运行稳定,该技术在特高硫煤350MW机组上的成功应用,为较低成本解决特高硫煤SO2超低排放提供了技术途径。

《中国电力》作者：易玉萍,朱法华,张文杰,李军状,段玖祥,李小龙

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