旋轉噴霧煙氣脫硫工藝在黃島電廠的應用評價
1993年中日合作在山東黃島發電廠4號鍋爐(670t/h)引風機之后，安裝了一套處理煙氣量30萬m3／h旋轉噴霧脫硫‘>煙氣脫硫裝置。經工業試驗后，于1998年移交給黃島發電廠。
1999年2月23～26日國家電力公司在黃島電廠召開了中日合作山東黃島發電廠脫硫示范項目現場評估會，中日雙方專家組對該項目的技術性能、設備運行、經濟分析、技術資料與文件等進行了全面的評估，對在試驗與運行中取得的寶貴數據與豐實的經驗達成了共識。該脫硫裝置移交中方管理后，黃島電廠作了進一步改進完善，使脫硫裝置的可用率明顯提高。目前該脫硫裝置隨4號鍋爐運行，各項參數正常。
該工藝系統有生石灰接收貯存系統、漿液制造和供給系統、脫硫反應系統、除塵除渣系統等。
1、主要試驗與問題
在試驗過程中，每個特性試驗都穿插多個條件變化試驗，取得了大量有價值的試驗數據，其中最佳運行參數試驗包括生石灰熟化時間變化試驗、熟化起始溫度變化試驗、注入鹽分試驗、漿液濃度變化試驗、副產品加入試驗、旋轉噴霧輪轉速變化試驗、多品種生石灰試驗以及脫硫塔熱特性試驗等。
通過以上試驗，基本掌握了半干法的脫硫性能，找到了最佳運行工況，找出了提高脫硫性能的方法與途徑。
脫硫裝置在運行初期曾因設計、制造、運行等多方面因素的影響出現過不少問題，因設備故障脫硫系統停運處理達77次，占系統總啟動次數的40。影響脫硫系統運行的主要問題表現在：
反應塔塔壁積灰造成塔底嚴重堵灰；旋轉噴霧器圓盤和噴嘴磨損；旋轉噴霧器振動以及輔機故障等。另外，排灰管道堵塞、電除塵器腐蝕、電磁閥動作不靈也是影響正常運行的因素。以上問題經過幾次大、小修，采取多種改造措施，設備運行的可靠性與耐久性得到顯著提高。
黃島發電廠在脫硫裝置工業試驗全面完成后，為確保脫硫裝置正常運行和可持續發展，成立了環保公司，加大管理力度，夯實脫硫裝置安全運行的基礎，積極鞏固脫硫系統的運行成果。
2、設備的主要改造措施
2.1生石灰系統斗式提升機：將下部軸承構造改為滑動式。
2.2液體旋流器改為設置在旋轉噴霧器前段。
2.3脫硫反應塔加設旁路煙道；塔底旋轉排灰器改為破碎機，并加裝排碎格柵；在入口煙道加裝煙氣整流板；設置放射狀頂部翼。
2.4旋轉噴霧器變更圓盤耐磨板的材質，將噴嘴及入口形狀變更為喇叭管口形。
2.5灰處理系統：將副產品排灰管改為明溝沖洗方式。
2.6公用系統增設一條供水管線及水泵，以保證供水。
3、整個工程的評價
3.1技術性能
(1)該脫硫裝置在處理煙氣量25萬m3／h，鈣硫比為1.4，使用添加副產品的石灰漿，比差溫度保持在15～18℃時，脫硫效率可達70以上，達到了中日雙方協議書預定的目標，為電廠采用半干法脫硫工藝提供了寶貴的經驗。
(2)吸收劑制備系統布置緊湊，能耗較低。在試運行期間進行了一系列的條件試驗,為提高吸收劑的活性，做了許多有益的工作。這種制備系統用于低品位石灰時，需要妥善解決因排渣而帶來的吸收劑損失問題。
(3)該脫硫系統采用高徑比為3的細長型脫硫吸收塔，減少了占地面積，尤其適用于老電廠脫硫改造。該塔經多次改進，改善了塔內的流場和傳熱傳質條件，使脫硫吸收塔可以安全穩定運行。
(4)旋轉噴霧器采用大功率變頻調速裝置，具有體積小、重量輕、操作維護方便的特點。
(5)DCS(分散控制)系統和控制水平能適應該試驗裝置的控制要求，但若作為商業裝置推廣，還需在冗余和可靠性方面進一步完善。
3.2設備運行
(1)該脫硫裝置自1994年10月5日投入試驗運行，至1998年3月31日工業試驗結束，累計運行14419h。1998年4月1日移交中方管理后，至1999年11月10日，累計運行7788h。
(2)該裝置調節控制性能良好，可適應設計范圍內的負荷(煙氣量、煙氣SO2濃度等)變化。
(3)該裝置投運初期故障較多，經中日雙方共同努力，這些問題基本得到解決。移交中方管理后，山東黃島發電廠又作了進一步改進完善，使脫硫裝置的運行更加穩定，可用率明顯提高。
3.3經濟分析
3.3.1建設投資
該項目建設費用為17.38億日元，相當于人民幣1.086億元，其中設備費用5912.5萬元，設計及工廠試驗費1187.5萬元，土建安裝費用2985.7萬元，試運調整費775萬元。按脫硫煙氣量相對應的發電量折算，單位投資為1340元／kW。上述費用若排除工業試驗特殊性引起的費用，按日本國電源開發(株)的測算，建設費用可降低至11.85億日元，相當于人民幣7106萬元，單位投資相應降低為889元／kW。
3.3.2年運行費用
該項目的年運行費為1850萬元人民幣，按照脫硫量對應的發電容量約為8.33萬kW計算，每kW·h電的脫硫成本為0.0404元，相應脫SO2的成本為4486元／kg。
上述費用中若排除工業試驗特殊性引起的費用，年運行費用將相應有所降低。
3.4問題
以上評價較全面地代表了該脫硫裝置4年多來工業試驗及隨后的實際運行情況，從社會、環境、效益方面收益頗大，但該裝置在設計中未能考慮副產品回收再利用的問題。
4、普及與推廣應用前景
(1)旋轉噴霧(半干法)是一種常用的脫硫工藝，山東黃島發電廠脫硫裝置采取了很多有利于提高工藝實用性和競爭力的設計，如采用占地面積小的細高型反應塔，體積小、維護量少、運行可靠的一體化高速變頻電機驅動的旋轉噴霧器，這些在國內外都具有一定的先進性，和其他脫硫工藝相比，尚具有占地面積小、工藝系統簡單、水耗低、能耗低等優點，對于缺水又缺少脫硫預留場地的中小機組進行脫硫改造很有吸引力，極具推廣應用前景，但需對制漿系統進一步簡化，并提高吸收劑的利用率，這樣做前景更佳。
(2)在脫硫選擇上，應考慮一是要經濟性好；二是要可靠性高；三是脫硫工藝要符合清潔生產的要求，即要節水、減少占地、節能且脫硫副產品能實現綜合利用；四是要考慮技術的先進性和可改造性，以適應不斷提高的環保要求。
示范項目的國產化離不開以上4個方面的問題。應注意的是：除主機要引進技術外，其他諸如DCS(分散控制)系統、噴霧輪、噴嘴及調節裝置等需要進行技術研究，以便盡快實現國產化的目標。
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