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1對FGD電耗的影響

以某電廠1×330MW機組為例，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，設計脫硫效率為95%。脫硫系統設計處理煙氣量109萬Nm3/h(標況、濕態)，設計硫份0.4%。脫硫裝置于2004年7月開工建設，2005年11月通過“168”試運。正常投運后，ggh多次發生堵塞，嚴重影響了系統安全運行。因煙囪已經進行防腐，電廠決定將GGH換熱元件拆除。起初，電廠對稱拆除了GGH內部約15%的換熱元件，但經運行一段時間后，堵塞現象越發嚴重，系統阻力進一步加大。電廠決定進一步將GGH的換熱元件拆除25%，但問題依然沒有解決。最后將GGH所有換熱元件拆除后，問題解決。GGH堵塞問題的解決，大大減少了平時運行維護的工作量。GGH增加煙氣系統阻力約800～1000Pa，堵塞嚴重時，可達1100Pa甚至1500Pa。GGH拆除后，隨著系統阻力降低，增壓風機負荷降低，處于非高效區域運行，因此將增壓風機電機返廠降低轉速。同時，拆除GGH，使得FGD占廠用電率由原先的1.1%～1.2%降低為0.7%～0.8%。表1為GGH拆除前后運行數據。從表中數據可以看出，拆除GGH后，系統阻力下降，增壓風機電流明顯降低。負荷為250MW時，運行三臺循環泵和兩臺循環泵時，增壓風機電流分別下降19.7%和15.4%；負荷為330MW時，運行三臺循環泵和兩臺循環泵時，增壓風機電流分別下降20.9%和19.1%。該330MW機組取消GGH后，FGD配套設備軸功率可以減小1000kW左右(GGH主電機和低泄漏風機電機取消，增壓風機軸功率降低等)，以年運行5500小時，廠用電0.35元/kWh計，一年可以節約電費192.5萬元，經濟效益十分顯著。

2對FGD技術經濟的影響

本節以2×300MW機組為例，分為脫硫新建機組和脫硫已建機組兩種情況進行分別討論。

2.1脫硫新建機組(1)初投資某電廠2×300MW機組采用濕法脫硫，一爐一塔，脫硫效率不低于95%。如果取消GGH的建設，可以節省設備費約1350萬元，GGH支架、減少的煙道及支架費用約300萬，相應的安裝和土建費用等約270萬元。因為取消GGH，需要對煙囪進行防腐，如果采用泡沫磚費用約500萬元。因此，取消GGH可節省FGD建設投資費用共約1420萬元。(2)運行費用1)電費根據計算取消GGH的建設每年可節約電費192.5萬元/臺，因此兩臺FGD可每年節約385萬元。2)水費取消GGH后，由于進入吸收塔的煙氣溫度升高，需要釋放更多的熱量和蒸發更多的水分，才能夠達到絕熱飽和狀態，系統的水耗要比安裝GGH的情況約增加50%左右，2套FGD裝置工藝水消耗約增加45t/h。水價按1.0元/m3計，不設GGH每年增加水費45×5500×1.0=24.75萬元。3)維護費按設備費的2.5%計，不設GGH每年可節省運行維護費1350×2.5%=33.75萬元。綜上所述，脫硫新建機組(2×300MW機組)若取消GGH的建設，可節約初投資1420萬元，每年節約運行費用394萬元。

2.2脫硫已建機組(1)初投資某電廠2×300MW機組采用濕法脫硫，一爐一塔，脫硫效率不低于95%。如果拆除現有GGH，其拆除費用加上補加防腐等其他費用，共需約6萬元/臺，兩臺GGH共約12萬元。需要對煙囪進行防腐，如果采用泡沫磚費用約500萬元。因此，拆除GGH需增加投資費用約512萬元。(2)運行費用1)電費如前所述，拆除GGH每年可節約電費192.5萬元/臺。兩臺FGD可每年節約385萬元。2)水費如前所述，拆除GGH每年增加水費45×5500×1.0=24.75萬元。3)維護費按設備費的2.5%計，拆除GGH每年可節省運行維護費1350×2.5%=33.75萬元。綜上所述，脫硫已建機組(2×300MW機組)若拆除現有GGH，需增加投資512萬元，每年節約運行費用394萬元。

3對FGD運行維護的影響

作為脫硫裝置中故障率最高的設備，GGH嚴重影響了系統的投運率。若取消GGH，能大大降低脫硫設施能耗，降低系統故障率，減少平時維護工作量，增加系統投運率，提高脫硫設施可靠性。取消GGH的情況，需注意以下幾點：(1)新建的脫硫裝置在地方環保許可的情況下，建議取消GGH，采用煙囪防腐的方案。煙囪防腐的投資成本僅相當于單臺GGH設備費用，取消GGH既可節約運行成本，又能提高系統投運率。(2)已建GGH的脫硫機組建議電廠加強與地方環保部門溝通，在環保許可的情況下拆除現有GGH，并對煙囪加以防腐處理。(3)拆除GGH的方式拆除GGH時，應該將其換熱元件全部拆除，并補加防腐。不建議通過只抽取GGH部分換熱元件的方式來降低能耗和系統阻力。這樣會造成煙氣短路，使得GGH堵塞更加嚴重，且起不到換熱效果。

4對FGD達標排放的影響

通常脫硫裝置一年商業運行后GGH漏風量要求保證不大于1%，但實際運行中GGH的漏風率很難控制在1.5%以內。經調研，國內GGH經過密封改造，漏風率最低能控制在0.8%。按《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中污染物排放要求，重點地區SO2排放濃度要求小于50mg/Nm3，脫硫裝置設置GGH后漏風率將對脫硫能否達標排放有較大影響。以某600MW機組為例，脫硫入口SO2濃度按3600mg/Nm3計，若設置GGH，正常的漏風量按1%計，則原煙氣中的SO2的1%將漏到凈煙氣中，為36mg/Nm3，原煙氣中SO2濃度剩余3554mg/Nm3。按50mg/Nm3排放標準，煙氣經過脫硫塔之后，需達到出口為14mg/Nm3，脫硫系統所必需達到的脫硫效率為99.61%。脫硫裝置的脫硫效率將由未設置GGH的98.6%提高至99.6%，設置GGH對脫硫達標提出更為苛刻的要求。因此，對于執行特別排放限值的重點地區，要保證長期穩定SO2達標排放建議不設置GGH。

5結論

石灰石—石膏濕法FGD系統不設置GGH可降低脫硫系統壓降，減少脫硫系統電耗，但同時增加系統水耗，加劇對尾部煙道和煙囪的酸性腐蝕程度。綜合比較，使用GGH弊大于利。脫硫裝置不設置GGH需要考慮煙溫降低導致煙囪自拔力的下降對風機出力的影響，對煙囪進行防腐的要求，注意石膏雨產生原因并提前預防和脫硫裝置的改進設計。隨著環保標準的日趨嚴格，尤其是“十二五規劃”重點地區執行特別排放限值，GGH的設置與否對脫硫的達標排放影響巨大，因此GGH的設置與否需結合當地條件以及電廠實際情況來決定，燃煤電廠煙氣脫硫裝置是否設置GGH需要綜合考慮經濟、地域、氣候以及污染防治政策、環境法規等一系列因素，重點地區建議不設置GGH以保證脫硫長期穩定達標排放。

作者：韋飛單位：國電環境保護研究院