脫硫脫硝是當前大氣污染治理的一大重點,我國脫硫脫硝設(shè)備制造市場混亂,如何提高煙氣脫硫脫硝裝置運行的可靠性、經(jīng)濟性,確保實現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物減排目標,是當前脫硫脫硝設(shè)備生產(chǎn)急需解決的問題。探討了脫硫脫硝技術(shù)現(xiàn)狀,提出脫硫脫硝系統(tǒng)的可靠性建議。廢氣處理設(shè)備
1 脫硫脫硝技術(shù)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)外采用的脫硫技術(shù)中,主要采用的方法仍然是煙氣脫硫,在煙氣脫硫中又分為濕法、干法和半干法三種工藝,其中濕法脫硫工藝占已安裝FGD機組總?cè)萘康?/span>85%左右,而美國、日本、德國甚至達到了 90%以上,其中包括石灰石-石膏法、海水脫硫、磷銨復(fù)合肥法、鈉堿法、氨肥法、氧化鎂法等等。現(xiàn)有煙氣凈化技術(shù)中除塵、脫硫、脫硝往往是在多個獨立系統(tǒng)中分別完成,不但占地面積大,而且投資、操作費用高,并且隨著煙氣脫硫的普及,大氣中氮氧化物危害所占的比例將越來越大。煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)主要有三類:煙氣脫硫和煙氣脫硝的組合技術(shù);對現(xiàn)有FGD系統(tǒng)進行改造增加脫硝功能;利用吸附劑同時脫除SO2和NOx。煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)按照其作用機理可以分為濕法、固相吸收再生法、氣固催化法、吸收劑噴射技術(shù)及高能電子活化氧化法
五大類。
2 脫硫脫硝系統(tǒng)的可靠性現(xiàn)狀
電力行業(yè)主設(shè)備的可靠性管理開展較早,也較為規(guī)范,火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機、發(fā)電機以及相關(guān)的重要的輔助設(shè)備已經(jīng)納入到可靠性管理中。由于煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)在我國大規(guī)模的建設(shè)和運營時間還不長,技術(shù)、經(jīng)驗、人員素質(zhì)等方面的因素決定了脫硫脫硝系統(tǒng)可靠性管理工作的滯后,目前國內(nèi)脫硫脫硝系統(tǒng)可靠性方面的研究開展較少,沒有表征脫硫脫硝系統(tǒng)可靠性的統(tǒng)一指標,多數(shù)火電廠主要以脫硫脫硝效率和投運率來度量系統(tǒng)的可靠性,煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)可靠性評價體系還沒有建立。電廠關(guān)注重點主要放在脫硫設(shè)施的安全運行,脫硫脫硝效率和排放濃度符合考核要求,脫硫脫硝系統(tǒng)運行不能影響到主設(shè)備的安全運行;對于脫硫脫硝設(shè)備的健康狀態(tài)關(guān)注較少。由于工藝設(shè)計缺陷、設(shè)備質(zhì)量差、實際燃燒煤質(zhì)與設(shè)計煤種差異大、運營維護不到位等多方面因素,致使脫硫脫硝系統(tǒng)不能正常運行,脫硫脫硝效率得不到保證,脫硫脫硝系統(tǒng)的可靠性差,難以滿足電廠安全、
可靠、經(jīng)濟、高效的要求。 廢氣處理設(shè)備
3 脫硫脫硝系統(tǒng)可靠性影響因素
(1) 系統(tǒng)設(shè)計方面。設(shè)計是系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ),脫硫脫硝系統(tǒng)的設(shè)計條件決定了系統(tǒng)的可靠性水平。我國當前脫硫脫硝系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)是借鑒國外的設(shè)計經(jīng)驗,在燃煤電廠輔助系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的。脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展前期,設(shè)計時對投資和運行費用考慮較少,全部或大部分借鑒國外設(shè)計,設(shè)備大多數(shù)采用進口,運行費用高、投資高、設(shè)施對我國燃煤變化大的特性適應(yīng)性差、部分配備的設(shè)備沒有投運等問題。
脫硫脫硝設(shè)備的國產(chǎn)化后,一些關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)也在國產(chǎn)化方面得到了突破。但隨著電力市場的改革,電力投資主體對于脫硫脫硝系統(tǒng)的投資和運行費用控制較嚴,目前脫硫脫硝系統(tǒng)的設(shè)計,以專業(yè)脫硫脫硝設(shè)備總承包商為主體,更加注重于成本控制,對于電廠的實際狀態(tài)和脫硫脫硝設(shè)施運行可靠性考慮較少。廢氣處理設(shè)備
(2) 工藝條件方面。脫硫脫硝系統(tǒng)的設(shè)計主要以鍋爐煙氣、布置場地、排煙溫度等參數(shù)為依據(jù),充分考慮脫硫脫硝效率和催化劑品質(zhì),確定合理工藝參數(shù),最終進行相關(guān)設(shè)備的選型和詳細設(shè)計。對于我國大多數(shù)電廠而言,煤的來源不穩(wěn)定,生產(chǎn)階段的燃煤與鍋爐及脫硫脫硝的設(shè)計煤種相差較大,燃煤硫分和煙氣特性相差也較大,催化劑、工藝水等來源及性質(zhì)差異性較大,系統(tǒng)實際運行工藝狀況與設(shè)計工藝條件有較大差異,這些工藝條件以及運行過程中的工藝控制也對脫硫脫硝系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生了較大的影響。
(3) 設(shè)備狀態(tài)方面。煙氣脫硫脫硝裝置主要包括煙氣及再熱器系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)備繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、相互關(guān)聯(lián)性高,影響這些分系統(tǒng)設(shè)備健康狀態(tài)的因素很多,主要包括:運行條件、設(shè)備類型、設(shè)備容量、備用容量以及結(jié)構(gòu)材質(zhì)材料等。
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