PDF《超临界 350 MW 机组 CFB 锅炉 脱硫脱硝经济性分析》

1 号机组最佳钙硫 摩尔比为 1.3~2.0. 3.2 炉内炉外脱硫效率最佳占比 炉内脱硫的喷钙量直接关系到炉内 NOx 排放 质量浓度和炉外脱硫塔入口 SO2 质量浓度,从而影 响脱硝还原剂尿素和炉外脱硫剂的用量.试验通过 调整炉内脱硫喷钙量,控制炉外脱硫塔入口 SO2 质 量浓度;

再通过调整炉外脱硫塔 Ca(OH)2 的加入量 和SNCR 脱硝系统的喷氨量, 保证 SO2 和NOx 质量 浓度达到超低排放要求.试验选取

2 种不同硫分的 煤种,找出不同喷钙量所对应的脱硝还原剂尿素和 炉后脱硫剂 Ca(OH)2 使用量, 以实现 SO2 和NOx 超 低排放下的最经济运行. 试验工况Ⅰ: 入炉煤硫分 wt,ar(S)=0.8%, 机组负 荷为350 MW,炉外 脱硫 塔入口 SO2 质 量浓 度分别为

1

700、1

200、

800、

600、

400、

200、

100 mg/m3 (标准状态,下同),SO2 平均排放质量浓 度约

30 mg/m3 , NOx 平均排放质量浓度约

45 mg/m3 . 试验用石灰石

96 元/t,生石灰

480 元/t,尿素

2 000 元/t.工况Ⅰ下试验数据见表 2,炉内脱硫效 率与运行成本、 炉内钙硫摩尔比的关系如图

3 所示. 第11 期 张建生 超临界

350 MW 机组 CFB 锅炉脱硫脱硝经济性分析

117 http://www.rlfd.com.cn 表2工况 I 试验数据 Table

2 The test data under condition I 参数 脱硫塔入口 SO2 质量浓度/(mg・ m-3)

1 700

1 200

800 600

400 200

100 炉内喷钙消耗量/(t・ h-1) 3.2 6.6 9.0 12.5

15 18 20.0 炉内钙硫摩尔比 0.51 1.05 1.40 1.90 2.30 2.70 3.18 Ca(OH)2 消耗量/(t・ h-1) 4.76 2.48 1.60 1.25 0.70 0.30

0 炉后钙硫摩尔比 1.94 1.43 1.39 1.45 1.21 1.04 ― 尿素溶液消耗量/(m3・ h-1) 0.37 0.42 0.54 0.80 1.20 1.40 1.60 干尿素消耗量/(kg・ h-1)

148 168

216 320

480 560

640 氨氮摩尔比 1.89 2.05 1.91 2.42 2.55 2.62 2.63 运行成本/(元・ h-1))

2 513

1 974

1 954

2 365

2 710

3 004

3 240 图3工况 I 炉内脱硫效率与运行成本、炉内钙硫摩尔比关系 Fig.3 Variations of the operation cost and mole ratio of calcium to sulfur in furnace with the in-furnace desulfurization efficiency under condition I 由表

2 和图

3 可见:当炉膛出口 SO2 质量浓度 为800 mg/m3 时,炉内炉外脱硫脱硝成本(运行成 本)最低,经济性最佳,此时炉内脱硫效率达到 72%;

当炉内脱硫效率低于 72%时, 炉内脱硫对 NOx 生成影响程度较小,此时 NOx 脱除成本虽低,但炉 外脱硫系统入口 SO2 质量浓度较大,Ca(OH)2 的用 量较大且单价较高,故脱除成本较高;

继续增加炉 内脱硫剂,炉内脱硫效率不断提高,钙硫摩尔比进 一步增加,NOx 质量浓度增大,脱硝成本增加,但 炉外脱硫系统 Ca(OH)2 的用量逐渐减少,脱硝成本 的增加大于 Ca(OH)2 成本的减少.因此,试验工况 Ⅰ中,当炉内脱硫效率达到 72%时,脱硫脱硝运行 成本最低. 试验工况Ⅱ: 入炉煤硫分 wt,ar(S)=1.2%, 机组负 荷为

350 MW,炉后脱硫塔入口 SO2 质量浓度分别 控制在

1

400、1

200、

800、600 mg/m3,SO2 平均排 放质量浓度约为

100 mg/m3,NOx 平均排放质量浓 度约为

100 mg/m3 .工况Ⅱ下的试验数据和趋势曲 线如表

3 和图

4 所示.由表

3 和图

4 可见,工况Ⅱ 呈现的炉内脱硫效率与运行成本、炉内钙硫摩尔比 变化趋势和工况Ⅰ相似,在工况Ⅱ下,当炉膛出口 SO2 质量浓度为

1 200 mg/m3 时, 锅炉的脱硫脱硝运 行成本最低. 表3工况 II 各试验数据 Table