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文檔簡介
ICS27.060.30CCSJ98IDB14/T2725—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號和單位 2 65.1評價方式 65.2NOx爐內(nèi)控制與爐外治理協(xié)同評價 65.3SO2爐內(nèi)控制和爐外治理協(xié)同評價 65.4顆粒物控制與治理技術(shù) 65.5高溫?zé)煔庥酂崤c低溫?zé)煔庥酂峄厥諈f(xié)同 75.6綜合評價 75.7數(shù)據(jù)來源 76評價流程 76.1一般原則 76.2評價流程圖 87耦合脫硫過程的能效評價 7.1爐內(nèi)脫硫 7.2濕法脫硫 7.3半干法脫硫 8耦合脫硝過程的能效評價 8.1爐內(nèi)脫硝(SNCR) 8.2SCR脫硝 219耦合除塵過程的能效評價 9.1布袋除塵器 9.2電袋除塵器 9.3濕電除塵器 10余熱回收評價 10.1高溫?zé)煔庥酂峄厥?10.2低溫?zé)煔庥酂峄厥眨摿蛴酂峄厥眨?DB14/T2725—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由山西省市場監(jiān)督管理局提出、組織實(shí)施和監(jiān)督檢查。山西省市場監(jiān)督管理局對標(biāo)準(zhǔn)的組織實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查。本文件由山西省特種設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位:大同市綜合檢驗(yàn)檢測中心(原大同市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所、大同市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試所)、中特檢驗(yàn)集團(tuán)有限公司、中國特種設(shè)備檢測研究院、山東大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大同市新信環(huán)保熱能有限責(zé)任公司、哈爾濱電氣股份有限公司。本文件主要起草人:張松松、劉建敏、董勇、高建民、齊國利、朱小文、王守信、董鶴鳴、謝敏、杜謙、崔琳、管立江、楊濤、溫廷東、王凡、郝國華、辛耀武、王日有、張昊、楊旭、周必云、李一兵、顏冬。DB14/T2725—20231鍋爐污染物減排優(yōu)化方法及能效評價本文件規(guī)定了鍋爐污染物減排方法的能效評價流程、鈣硫摩爾比計(jì)算要求、脫硫成本計(jì)算、脫硝成本計(jì)算和其他費(fèi)用等要求。本文件適用于層燃鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、煤粉鍋爐、液體燃料鍋爐、氣體燃料鍋爐污染物減排優(yōu)化及能效評價,其他類型鍋爐可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2589綜合能耗計(jì)算通則GB2900.48電工名詞術(shù)語鍋爐GB/T10180工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程GB/T10184電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程GB13223火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)NB/T47034工業(yè)鍋爐技術(shù)條件TSG11鍋爐安全技術(shù)規(guī)程TSG91鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1鈣硫摩爾比入爐鈣基脫硫劑與燃料中含硫量的摩爾比。按下式計(jì)算:脫硫劑數(shù)量×a的含量/脫硫劑數(shù)量×a的含量/40.1燃料消耗量S的含量/323.2運(yùn)行小時鍋爐機(jī)組處于運(yùn)行狀態(tài)的小時數(shù)。3.3爐內(nèi)脫硫燃料和脫硫劑同時送入燃燒室,燃燒室內(nèi)脫硫劑裂解成氧化物,氧化物和二氧化硫結(jié)合成硫酸鹽,脫除SO2的過程。DB14/T2725—202323.4濕法脫硫用含有吸收劑的溶液或漿液,在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物。3.5半干法脫硫脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫、在濕狀態(tài)下再生,或者在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的煙氣脫硫技術(shù)。3.6煙氣脫硫系統(tǒng)用吸收劑脫除燃燒所生成的煙氣中二氧化硫的設(shè)備系統(tǒng)。3.7選擇性催化還原脫硝系統(tǒng)在催化劑作用下,氨基還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮?dú)夂退囊环N脫硝系統(tǒng)。3.8選擇性非催化還原脫硝系統(tǒng)在一定溫度范圍內(nèi),氨基還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氮?dú)夂退囊环N脫硝系統(tǒng)。4符號和單位表1中所列符號及單位適用于本文件。表1符號和單位1a石灰石純度/2a生石灰純度/3b尿素溶液濃度%4添加石灰石脫硫后的計(jì)算或?qū)崪y燃料t/h5未添加石灰石脫硫后的計(jì)算或?qū)崪y燃料量t/h6Bfl濕法脫硫廢水處理量t7濕法脫硫系統(tǒng)耗水量t8B'H2O半干法脫硫系統(tǒng)耗水量t/h9Bj鍋爐燃料消耗量液氨消耗量Bns尿素消耗量爐內(nèi)石灰石粉耗量tC滿足環(huán)保要求的SO2實(shí)際排放濃度mg/Nm3CNOxmg/Nm3濕法脫硫入口(或爐內(nèi)脫硫出口)SO2濃度mg/Nm3cgasc低溫余熱煙氣比熱容D鍋爐蒸發(fā)量Ebdc1布袋除塵器引風(fēng)機(jī)增加的功率能耗折標(biāo)kgceEbdc2布袋除塵器壓縮空氣系統(tǒng)能耗折標(biāo)kgceEbdc3布袋除塵器運(yùn)行能耗折標(biāo)kgce高溫?zé)煔庥酂峄厥债a(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益高溫?zé)煔庥酂犸@熱回收kJ/m3低溫余熱節(jié)水增益EN2高溫?zé)煔庥酂釢摕峄厥誯J/m3EN2'低溫余熱經(jīng)濟(jì)效益(余熱)DB14/T2725—20233E1爐內(nèi)脫硫石灰石制粉運(yùn)行能耗折標(biāo)kgce脫硫熱損失的能耗折標(biāo)kgce濕法脫硫運(yùn)行電耗折標(biāo)kgce濕法脫硫耗電折標(biāo)kgce半干法脫硫系統(tǒng)耗電折標(biāo)kgce半干法脫硫系統(tǒng)耗水折標(biāo)kgceSNCR脫硝運(yùn)行耗水折標(biāo)kgceSNCR運(yùn)行耗電折標(biāo)kgceE5SCR運(yùn)行耗電折標(biāo)kgceSCR吹灰及加熱還原劑蒸汽耗量折標(biāo)kgce溫余熱耗電折標(biāo)kgce低溫余熱回收水增益折標(biāo)kgceF裝置靜態(tài)總投資費(fèi)用hSCR催化劑使用周期hΔ?rb熱網(wǎng)水循環(huán)水泵水阻mH2OΔ?s?us?ui疏水水泵壓頭mH2O吸收式熱泵驅(qū)動蒸汽疏水焓值kJ/kgΔ?yiliu溢流水泵壓頭mH2Oyure余熱水循環(huán)水泵壓頭mH2O?zq吸收式熱泵驅(qū)動蒸汽焓值kJ/kgH鍋爐運(yùn)行小時hHNOSNCR尿素與NO反應(yīng)的反應(yīng)熱kJ/molHNO2SNCR尿素與NO2反應(yīng)的反應(yīng)熱kJ/molHt1SNCR還原劑噴射溫度焓值kJ/kgHt2kJ/kgHt4SNCR還原劑(氣態(tài))排煙溫度下焓值kJ/kgHt3SNCR還原劑(氣態(tài))蒸發(fā)溫度下焓值kJ/kgK/Kglb鈣硫摩爾比/glbKglb濕法脫硫爐外鈣硫摩爾比/半干法脫硫爐外鈣硫摩爾比/ΔM低溫余熱煙氣回收水量節(jié)能塔入口煙氣中含水蒸氣的量節(jié)能塔出口煙氣中含水蒸氣的量脫硫系統(tǒng)出口對應(yīng)單位體積煙氣中的飽和蒸汽量g/Nm3節(jié)水塔系統(tǒng)出口對應(yīng)飽和蒸汽含水g/Nm3msO2低溫余熱煙氣中SO2總量msO2,O低溫余熱氧化SO2量mH2sO4低溫余熱H2SO4總量低溫余熱H+物質(zhì)的量mNa2CO3Na2CO3消耗量n設(shè)備使用年數(shù)布袋除塵器進(jìn)出口壓差pa脫硫系統(tǒng)出口(ta溫度)水蒸氣飽和壓力padc1壓縮空氣馬達(dá)全載功率padc2布袋除塵器配套設(shè)備電機(jī)運(yùn)行功率pb節(jié)水塔系統(tǒng)出口水蒸氣飽和壓力pc石灰粉空壓機(jī)額定功率SCR系統(tǒng)固定連續(xù)運(yùn)行設(shè)備功率qyiliu低溫余熱溢流水流量m3/hprb吸收式熱泵功率prewang熱網(wǎng)水循環(huán)水泵增加功率ps?us?uip疏水水泵功率DB14/T2725—20234PtPyfjPyiliu溢流水泵功率Pyrz余熱回收設(shè)備總功率Pyure余熱水循環(huán)水泵功率P1濕法脫硫系統(tǒng)總耗電功率半干法脫硫系統(tǒng)總耗電功率SCR脫硝系統(tǒng)耗電功率Q布袋除塵器的進(jìn)口風(fēng)量m3/sQar燃料收到基發(fā)熱量kJ/kgQgas低溫余熱煙氣降溫的顯熱吸收式熱泵總制熱量Qs?iji低溫余熱回收的實(shí)際余熱量冷凝出的蒸汽潛熱ΔQ0低溫余熱回收的理論余熱量SNCR還原劑溶液由噴射溫度加熱至蒸發(fā)溫度的吸熱量占鍋爐入爐燃料的比例%SNCR還原劑蒸發(fā)過程吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例%SNCR還原劑蒸發(fā)相變后升至排煙溫度時吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例%SNCR還原劑溶液質(zhì)量流量qrewang吸收式熱泵熱網(wǎng)水流量m3/hqs?us?ui吸收式熱泵疏水流量m3/hqyure噴淋水循環(huán)水量m3/hSNCR還原劑蒸發(fā)吸熱全過程總吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例%SNCR尿素與NOx反應(yīng)放熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例;%Radc馬達(dá)全載運(yùn)轉(zhuǎn)時間比%馬達(dá)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時間比%rSNCR還原劑氣化潛熱kJ/kgssar燃料收到基硫分%Δt低溫余熱煙氣溫降℃ta脫硫塔出口煙溫℃tb填料塔出口煙溫℃tplsrk低溫余熱噴淋水入口溫度℃trw?s熱網(wǎng)回水溫度℃trwgs吸收式熱泵熱網(wǎng)水出口溫度℃tyfj℃u1爐內(nèi)用石灰石單價'u1爐外用石灰石單價u1干法脫硫生石灰單價u2石灰石粉制備運(yùn)行電價元/kW·h'u2濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行電價元/kW·h半干法脫硫運(yùn)行電價元/kW·h'u3濕法脫硫系統(tǒng)用水單價半干法脫硫用水單價濕法脫硫石膏售價'u5濕法脫硫廢水處理價格u6低溫余熱運(yùn)行電價元/kW·h'u6Na2CO3價格低溫余熱裝置節(jié)水單價VSCR催化劑更換體積m3va脫硫塔出口煙氣流量Nm3/hvb節(jié)能塔入口的煙氣中干煙氣總量Nm3/hDB14/T2725—20235vdy低溫余熱單價(余熱)Vg節(jié)能塔出口煙氣總量Nm3/hVgy高溫?zé)煔庥酂峄厥崭邷責(zé)煔饬縨3/hSNCR入口煙氣量Nm3/h爐內(nèi)脫硫石灰石費(fèi)用濕法脫硫爐外石灰石費(fèi)用半干法脫硫爐外石灰石費(fèi)用爐內(nèi)脫硫石灰石制粉費(fèi)用濕法脫硫系統(tǒng)爐外運(yùn)行耗電費(fèi)用半干法脫硫系統(tǒng)耗電費(fèi)用濕法脫硫系統(tǒng)用水費(fèi)用半干法脫硫系統(tǒng)耗水費(fèi)用濕法脫硫石膏收益濕法脫硫廢水處理費(fèi)用低溫余熱運(yùn)行耗電費(fèi)用低溫余熱Na2CO3費(fèi)用V折舊裝置折舊費(fèi)用V維修裝置維修費(fèi)用V人工裝置運(yùn)行人工費(fèi)用V財務(wù)裝置財務(wù)費(fèi)用vbdc1元/kW·hvbdc2壓縮空氣馬達(dá)電價元/kW·hvbdc3布袋除塵器運(yùn)行電價元/kW·hvgyv高溫余熱回收熱量價格vdy低溫余熱價格v1尿素單價'v1v2制備尿素溶液水費(fèi)'v2元/kW·hv3元/kW·h'v3SCR運(yùn)行蒸汽價格'v4元/m3W石灰石耗量tWbdc1布袋除塵器阻力增加的引風(fēng)機(jī)功率運(yùn)行費(fèi)用Wbdc2布袋除塵器壓縮空氣運(yùn)行費(fèi)用Wbdc3布袋除塵器運(yùn)行電費(fèi)wc石灰粉壓縮空氣產(chǎn)量m3/h石灰石粉產(chǎn)量t/hW1尿素費(fèi)用W1'制備尿素溶液用水費(fèi)用W3SNCR脫硝耗電費(fèi)用W3'SCR蒸汽耗量費(fèi)用SCR催化劑運(yùn)行費(fèi)用ηH2O濕法脫硫石膏含水率%mg/Nm3脫硫系統(tǒng)出口飽和水蒸氣體積分?jǐn)?shù)%ηszq,b節(jié)水塔系統(tǒng)出口飽和水蒸氣體積分?jǐn)?shù)%理論爐內(nèi)脫硫效率%ηl濕法脫硫效率%%DB14/T2725—20236爐內(nèi)脫硝效率%ηyang?ua%y裝置運(yùn)行人工年均工資β石灰粉壓縮空氣系數(shù)m3/tkgce/kW·h原煤折標(biāo)系數(shù)kgce/kg新水折標(biāo)系數(shù)kgce/t蒸汽折標(biāo)系數(shù)kgce/kgY氨氮摩爾比/Y'/5總則5.1評價方式5.1.1鍋爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價包括綜合使用爐內(nèi)大氣污染物控制、爐外大氣污染物治理、以及爐內(nèi)和爐外的協(xié)同控制、高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庥酂峄厥盏膮f(xié)同。對鍋爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價采用兩種方式,一種是基于單位直接或間接花費(fèi)的評價方法,一種是基于單位能耗的評價方法。本文件通過綜合考慮爐內(nèi)和爐外大氣污染物治理協(xié)同、低溫和高溫余熱回收協(xié)同,來評價各種技術(shù)組合應(yīng)用。5.1.2爐內(nèi)大氣污染物控制包括NOx、SO2控制,NOx控制一般采用低氮燃燒技術(shù)、SNCR等,SO2控制一般采用爐內(nèi)石灰石脫硫等。5.1.3爐外大氣污染物治理包括NOx、SO2和顆粒物治理,NOx治理一般采用SCR技術(shù)、臭氧法等,SO2治理一般采用濕法脫硫、半干法脫硫等,爐外顆粒物治理一般采用布袋除塵、靜電除塵以及布袋和靜電的組合等高效除塵設(shè)備。5.1.4高溫?zé)煔庥酂峄厥找话悴捎瞄g壁式換熱器,脫硫后的低溫?zé)煔庥酂峄厥找话悴捎弥苯咏佑|式換熱器,其它型式換熱器可參照執(zhí)行。5.2NOx爐內(nèi)控制與爐外治理協(xié)同評價5.2.1優(yōu)化爐內(nèi)、爐外NOx控制與治理協(xié)同的技術(shù)路線,協(xié)調(diào)高效燃燒與低污染物排放之間的關(guān)系,分爐型科學(xué)設(shè)置NOx原始排放濃度,通過爐內(nèi)NOx指標(biāo)的科學(xué)合理設(shè)置,計(jì)算技術(shù)經(jīng)濟(jì)性或者能耗。5.2.2層燃鍋爐爐內(nèi)控制技術(shù)優(yōu)先采用燃料分布、燃燒氣氛組織、煙氣再循環(huán)、飛灰再循環(huán)等,尾部或爐外NOx治理技術(shù)優(yōu)先采用SCR技術(shù),也可以采用其他技術(shù)。5.2.3煤粉鍋爐爐內(nèi)控制優(yōu)先采用低氮燃燒技術(shù),尾部或爐外NOx治理技術(shù)優(yōu)先采用SCR技術(shù),也可采用其他技術(shù)。5.2.4循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)NOx控制技術(shù)優(yōu)先采用低氮燃燒技術(shù)與SNCR技術(shù)相結(jié)合的方法,尾部或爐外NOx治理技術(shù)可以采用SCR技術(shù)或臭氧氧化技術(shù)等。5.3SO2爐內(nèi)控制和爐外治理協(xié)同評價5.3.1按照爐型選擇是否需要爐內(nèi)脫硫技術(shù),爐外脫硫優(yōu)先選用半干法或濕法脫硫技術(shù),合理布置技術(shù)路線。5.3.2層燃鍋爐可以采用爐內(nèi)脫硫等新技術(shù),優(yōu)先使用爐外半干法或濕法脫硫等。5.3.3煤粉鍋爐優(yōu)先使用爐外半干法或濕法脫硫等。5.3.4循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)先使用爐內(nèi)干法脫硫和爐外半干法或濕法脫硫等。5.4顆粒物控制與治理技術(shù)DB14/T2725—202375.4.1根據(jù)排放要求布置不同的顆粒物脫除技術(shù)路線,優(yōu)化配置脫除設(shè)備。5.4.2層燃鍋爐優(yōu)先使用布袋除塵和靜電除塵或濕式除塵器等組合的方式。5.4.3煤粉鍋爐優(yōu)先使用布袋除塵和靜電除塵或濕式除塵器等組合的方式。5.4.4循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)先使用布袋除塵器和靜電除塵或濕式除塵器等組合的方式。5.5高溫?zé)煔庥酂崤c低溫?zé)煔庥酂峄厥諈f(xié)同5.5.1高溫?zé)煔庵饕稿仩t空氣預(yù)熱器出口與第一級除塵器入口之間的煙氣;低溫?zé)煔庵饕该摿蛩蟮臒煔狻?.5.2優(yōu)化高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庥酂峄厥战M合方式。5.6綜合評價5.6.1根據(jù)排放要求,綜合考慮鍋爐燃燒效率、余熱回收等,重點(diǎn)在于采用不同的大氣污染物控制和治理方式、余熱回收方式對鍋爐能效的影響,重心在于給出優(yōu)化的大氣污染物減排和余熱回收設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行方法。5.6.2優(yōu)化技術(shù)路線后,計(jì)算鍋爐及其系統(tǒng)的綜合能耗。5.6.3評價結(jié)果可以用標(biāo)準(zhǔn)煤或者經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)進(jìn)行表征,采用多種組合方式時,需分別計(jì)算后相加。5.7數(shù)據(jù)來源5.7.1設(shè)計(jì)階段,可以采用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評價,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括鍋爐熱力計(jì)算、大氣污染物初始排放、煙風(fēng)阻力計(jì)算(或者風(fēng)機(jī)選型)、水動力計(jì)算(或者水泵選型)、SNCR設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、SCR設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、爐內(nèi)脫硫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、爐外脫硫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、除塵設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等。5.7.2運(yùn)行階段,可以采用實(shí)際測試數(shù)據(jù)進(jìn)行評價,測試數(shù)據(jù)主要包括鍋爐燃燒效率、鍋爐熱效率、大氣污染物初始排放、SNCR脫硝反應(yīng)資源和能源消耗、SCR脫硝反應(yīng)資源和能源消耗、爐內(nèi)脫硫反應(yīng)資源和能源消耗、爐外脫硫反應(yīng)資源和能源消耗、除塵資源和能源消耗等。6評價流程6.1一般原則6.1.1設(shè)計(jì)階段6.1.2鍋爐設(shè)計(jì)熱力計(jì)算書、大氣污染物初始和最終排放設(shè)計(jì)值、煙風(fēng)阻力計(jì)算書、水動力計(jì)算書、脫硫計(jì)算書、脫硝計(jì)算書、除塵計(jì)算書等。6.1.3鍋爐原系統(tǒng)(不包括脫硫、脫硝增加的風(fēng)機(jī)和水泵等)風(fēng)機(jī)、水泵選型數(shù)據(jù)等。6.1.4優(yōu)化技術(shù)路線,包括爐內(nèi)與爐外大氣污染物控制與脫除的組合方式等,高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庥酂峄厥盏慕M合方式等。6.1.5脫硝:爐內(nèi)低氮燃燒、爐內(nèi)SNCR和尾部SCR,按爐型分別計(jì)算使用低氮燃燒技術(shù)、SNCR技術(shù)對鍋爐熱損失的影響,爐內(nèi)和爐外優(yōu)化組合方式。6.1.6脫硫:爐內(nèi)脫硫和爐外脫硫,按爐型分別計(jì)算使用爐內(nèi)對鍋爐熱損失的影響,爐內(nèi)和爐外優(yōu)化組合方式。6.1.7除塵:布袋除塵、靜電除塵和濕式除塵以及其組合方式,分別計(jì)算能源消耗或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。6.1.8余熱回收:按照預(yù)定最終排煙溫度目標(biāo),分別對高溫?zé)煔夂兔摿蚝蟮蜏責(zé)煔膺M(jìn)行優(yōu)化。6.1.9運(yùn)行階段DB14/T2725—202386.1.10測試鍋爐燃燒效率、鍋爐熱效率、大氣污染物初始排放、最終排放、爐內(nèi)脫硫資源和能源消耗、爐外脫硫資源和能源消耗、爐內(nèi)SNCR資源和能源消耗、SCR資源和能源消耗、除塵資源和能源消耗。6.1.11測試余熱回收資源和能源消耗。6.1.12優(yōu)化運(yùn)行方式:爐內(nèi)脫硫和爐外脫硫脫除比例;爐內(nèi)NOx控制、爐外脫硝或尾部脫硝比例。6.1.13分別計(jì)算優(yōu)化前后的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)與單位折標(biāo)能耗。6.2評價流程圖6.2.1脫硫評價流程圖6.2.1.1經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評價流程首先設(shè)定鈣硫摩爾比,當(dāng)鈣硫摩爾比≤2.0時,直接計(jì)算爐內(nèi)脫硫成本;當(dāng)2.0<鈣硫摩爾比≤2.5時,建議進(jìn)行脫硫熱損失計(jì)算,也可以選擇直接計(jì)算爐內(nèi)脫硫成本,通過計(jì)算脫硫熱損失,獲得燃料消耗成本的增加值,再計(jì)算爐內(nèi)脫硫成本;當(dāng)鈣硫摩爾比>2.5時,需要計(jì)算脫硫熱損失,獲得燃料消耗成本的增加值,并計(jì)算爐內(nèi)脫硫成本。第二,分別計(jì)算不同鈣硫摩爾比條件下的脫硫設(shè)施入口SO2濃度,按照進(jìn)口濃度分別計(jì)算半干法脫硫成本、濕法脫硫成本,同時計(jì)算其他費(fèi)用。第三,分別計(jì)算不同鈣硫摩爾比條件下,爐內(nèi)脫硫成本加上半干法脫硫成本(含其他費(fèi)用)、爐內(nèi)脫硫成本加上濕法脫硫成本(含其他費(fèi)用)。第四,比較不同鈣硫摩爾比條件下,總成本差異,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。脫硫經(jīng)濟(jì)性評價方法如圖1。圖1脫硫經(jīng)濟(jì)性評價方法6.2.1.2能效指標(biāo)評價流程首先設(shè)定鈣硫摩爾比,當(dāng)鈣硫摩爾比≤2.0時,直接計(jì)算爐內(nèi)脫硫單位折標(biāo)能耗;當(dāng)2.0<鈣硫摩爾比≤2.5時,建議進(jìn)行脫硫熱損失計(jì)算,也可以選擇直接計(jì)算爐內(nèi)脫硫單位能耗,通過計(jì)算脫硫熱損失,獲得燃料消耗的能耗增加值,再計(jì)算爐內(nèi)脫硫能耗;當(dāng)鈣硫摩爾比>2.5時,需要計(jì)算脫硫熱損失,獲得燃料消耗的能耗增加值,并計(jì)算爐內(nèi)脫硫單位折標(biāo)能耗。第二,分別計(jì)算不同鈣硫摩爾比條件下的脫硫設(shè)施入口SO2濃度,按照進(jìn)口濃度分別計(jì)算半干法脫硫單位折標(biāo)能耗、濕法脫硫單位折標(biāo)能耗,同時計(jì)算其他消耗的單位折標(biāo)能耗。DB14/T2725—20239第三,分別計(jì)算不同鈣硫摩爾比條件下,爐內(nèi)脫硫單位折標(biāo)能耗加上半干法脫硫單位折標(biāo)能耗(含其他消耗)、爐內(nèi)脫硫單位折標(biāo)能耗加上濕法脫硫單位折標(biāo)能耗(含其他消耗)。第四,比較不同鈣硫摩爾比條件下的單位折標(biāo)能耗,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。脫硫能效評價方法如圖2。圖2脫硫能效評價方法6.2.2脫硝評價流程圖6.2.2.1經(jīng)濟(jì)性評價流程首先設(shè)定脫硝設(shè)施入口NOx濃度指標(biāo),當(dāng)采用低氮燃燒技術(shù)后,NOx≤100mg/Nm3時,直接計(jì)算爐內(nèi)SNCR或尾部SCR脫硝成本;當(dāng)100<NOx<200mg/Nm3時,有SNCR運(yùn)行的,建議進(jìn)行脫硝熱損失計(jì)算,獲得燃料消耗的成本增加值,再計(jì)算SNCR與SCR脫硝成本;當(dāng)NOx≥200mg/Nm3時,有SNCR運(yùn)行的,需要計(jì)算脫硝熱損失,獲得燃料消耗的成本增加值,并計(jì)算SNCR與SCR脫硝成本。第二,分別計(jì)算脫硝設(shè)施入口不同NOx下,低氮燃燒加上SNCR脫硝成本(含其他消耗)、低氮燃燒加上SCR脫硝成本(含其他消耗)。第三,比較不同入口NOx濃度、相同出口濃度指標(biāo)條件下的成本,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。脫硝經(jīng)濟(jì)性評價方法如圖3。DB14/T2725—2023圖3脫硝經(jīng)濟(jì)性評價方法6.2.2.2能耗指標(biāo)評價流程首先設(shè)定脫硝設(shè)施入口NOx濃度指標(biāo),當(dāng)采用低氮燃燒技術(shù)后,NOx≤100mg/Nm3時,直接計(jì)算爐內(nèi)SNCR或尾部SCR脫硝單位折標(biāo)能耗;當(dāng)100<NOx<200mg/Nm3時,有SNCR運(yùn)行的,建議進(jìn)行脫硝熱損失計(jì)算,獲得燃料消耗的能耗增加值,再計(jì)算SNCR與SCR脫硝單位折標(biāo)能耗;當(dāng)NOx≥200mg/Nm3時,有SNCR運(yùn)行的,需要計(jì)算脫硝熱損失,獲得燃料消耗的單位折標(biāo)能耗增加值,并計(jì)算SNCR與SCR脫硝單位折標(biāo)能耗。第二,分別計(jì)算脫硝設(shè)施入口不同NOx下,低氮燃燒加上SNCR脫硝單位折標(biāo)能耗(含其他消耗)、低氮燃燒加上SCR脫硝單位折標(biāo)能耗(含其他消耗)。第三,比較不同入口NOx濃度指標(biāo)、相同出口NOx濃度指標(biāo)條件下的單位折標(biāo)能耗,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。脫硝能效評價方法如圖4。圖4脫硝能效評價方法DB14/T2725—20236.2.3除塵評價流程6.2.3.1經(jīng)濟(jì)性評價流程針對不同爐型進(jìn)行除塵技術(shù)路線優(yōu)化,層燃鍋爐、煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐分別選用布袋除塵與靜電除塵、濕式除塵等組合,分別計(jì)算布袋除塵配濕式除塵、布袋除塵配靜電除塵等組合方式,計(jì)算不同技術(shù)路線的成本,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。6.2.3.2能耗指標(biāo)評價流程針對不同爐型進(jìn)行除塵技術(shù)路線優(yōu)化,層燃鍋爐、煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐分別選用布袋除塵與靜電除塵、濕式除塵等組合,分別計(jì)算布袋除塵配濕式除塵、布袋除塵配靜電除塵等組合方式,計(jì)算不同技術(shù)路線的單位折標(biāo)能耗,形成優(yōu)化設(shè)計(jì)或運(yùn)行技術(shù)路線。6.2.4余熱回收評價流程6.2.4.1經(jīng)濟(jì)性評價流程針對排煙煙氣溫度品質(zhì),按照不同爐型,包括層燃鍋爐、煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐,即脫硫塔前高溫?zé)煔庥酂峄厥?、脫硫過程中余熱回收的比例,分別計(jì)算不同回收方式的成本和能源節(jié)約利潤。6.2.4.2能耗指標(biāo)評價流程針對排煙煙氣溫度品質(zhì),按照不同爐型,包括層燃鍋爐、煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐,即脫硫塔前高溫?zé)煔庥酂峄厥?、脫硫過程中余熱回收的比例,分別計(jì)算不同回收方式的單位折標(biāo)能耗。6.2.5綜合評價6.2.5.1經(jīng)濟(jì)性評價將脫硫成本、脫硝成本、除塵成本、余熱回收能源節(jié)約(增益)相加,形成最終成本或利潤。6.2.5.2能耗指標(biāo)評價將脫硫、脫硝、除塵等的單位折標(biāo)能耗、余熱回收凈單位折標(biāo)節(jié)約量相加,形成最終折標(biāo)能耗或折標(biāo)節(jié)約量。7耦合脫硫過程的能效評價7.1爐內(nèi)脫硫7.1.1爐內(nèi)脫硫經(jīng)濟(jì)性評價7.1.1.1石灰石耗量費(fèi)用在設(shè)計(jì)時可以采用公式(1)計(jì)算石灰石耗量,如果是運(yùn)行階段也可以使用公式(1或者直接使用經(jīng)過計(jì)量的石灰石耗量數(shù)據(jù)。石灰石耗量按照公式(1)計(jì)算:式中:DB14/T2725—2023W—石灰石耗量,t;a—石灰石純度,可以是化驗(yàn)數(shù)據(jù)或者取0.9;K—固體燃料中硫燃燒后生成SO2的份額,可以實(shí)測SO2后計(jì)算,也可以取0.9;Bj—鍋爐燃料消耗量,實(shí)測數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),t/h;sar—燃料收到基硫分,化驗(yàn)數(shù)據(jù),%;Kglb—鈣硫摩爾比,實(shí)測或設(shè)定數(shù)據(jù);H—鍋爐運(yùn)行小時,實(shí)測或預(yù)期數(shù)據(jù),h。石灰石費(fèi)用按照公式(2)計(jì)算:式中:V1—爐內(nèi)脫硫石灰石費(fèi)用,萬元;u1—爐內(nèi)用石灰石單價,元/t。7.1.1.2運(yùn)行耗電費(fèi)用分為兩種情況,一種是直接購買石灰石粉,另一種是有石灰石制備車間。爐內(nèi)脫硫石灰石制粉費(fèi)用按照公示(3)計(jì)算:式中:V2—爐內(nèi)脫硫石灰石制粉費(fèi)用,萬元;Pt—電機(jī)總額定功率,kW;wca—石灰石粉產(chǎn)量,t/h;PC—石灰粉空壓機(jī)額定功率,kW;β—石灰粉壓縮空氣系數(shù),一般取115.2m3/t;wc—石灰粉壓縮空氣產(chǎn)量,m3/h;Bs—爐內(nèi)石灰石粉耗量,t/h;u2—石灰石粉制備運(yùn)行電價,元/kW·h。若直接購買石灰石粉,則該部分運(yùn)行耗電費(fèi)用為零。7.1.2爐內(nèi)脫硫能耗評價7.1.2.1運(yùn)行耗電從能耗角度,進(jìn)行折標(biāo)。爐內(nèi)脫硫石灰石制粉運(yùn)行能耗折標(biāo)按照公式(4)計(jì)算:(4)式中:E1—爐內(nèi)脫硫石灰石制粉運(yùn)行能耗折標(biāo),kgce;φ1—電力折標(biāo)系數(shù),0.1229kgce/kW·h。7.1.2.2爐內(nèi)脫硫熱損失DB14/T2725—20237.1.2.2.1工業(yè)鍋爐使用GB/T10180,分別計(jì)算爐內(nèi)不同鈣硫摩爾比條件的脫硫熱損失,進(jìn)一步計(jì)算燃料消耗量的變化。工業(yè)鍋爐脫硫熱損失的能耗折標(biāo)按照公式(5)計(jì)算:式中:E'1—脫硫熱損失的能耗折標(biāo),kgce;BA—添加石灰石脫硫后的計(jì)算或?qū)崪y燃料量,t/h;BB—未添加石灰石脫硫后的計(jì)算或?qū)崪y燃料量,t/h;H—鍋爐運(yùn)行小時,h;φ2—原煤折標(biāo)系數(shù),0.7143kgce/kg。7.1.2.2.2電站鍋爐使用GB/T10184,分別計(jì)算爐內(nèi)不同鈣硫摩爾比條件的脫硫熱損失,進(jìn)一步計(jì)算燃料消耗量的變化。電站鍋爐脫硫熱損失的能耗折標(biāo)按照公式(6)計(jì)算:7.1.2.3運(yùn)輸費(fèi)用石灰石的運(yùn)輸費(fèi)用核算到石灰石的單價中,不再單獨(dú)計(jì)算。7.2濕法脫硫7.2.1濕法脫硫經(jīng)濟(jì)性評價7.2.1.1石灰石費(fèi)用計(jì)算濕法脫硫爐外石灰石耗量,先由爐內(nèi)鈣硫摩爾比確定爐內(nèi)脫硫效率。根據(jù)SO2排放限制,計(jì)算爐外應(yīng)達(dá)到的脫硫效率,如果是運(yùn)行情況,可結(jié)合電廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)來求得爐外鈣硫摩爾比,即可通過計(jì)算濕法脫硫入口處SO2總量得到石灰石耗量。濕法脫硫爐外脫硫效率按照公式(7)計(jì)算:n:l=1?式中:ηt'l—濕法脫硫效率,%;CSO2—濕法脫硫入口(或爐內(nèi)脫硫出口)SO2濃度,mg/Nm3;C—滿足環(huán)保要求的SO2實(shí)際排放濃度,mg/Nm3;ηtl—理論爐內(nèi)脫硫效率,%。濕法脫硫爐外石灰石費(fèi)用按照公式(8)計(jì)算:(e)式中:DB14/T2725—2023V'1—濕法脫硫爐外石灰石費(fèi)用,萬元;kg'lb—濕法脫硫爐外鈣硫摩爾比;u'1—爐外用石灰石單價,元/t。若為氧化鎂脫硫,則需要在V'1計(jì)算結(jié)果乘以0.4。7.2.1.2運(yùn)行耗電費(fèi)用濕法脫硫工藝中主要耗能設(shè)備為漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī),約占總脫硫系統(tǒng)總能耗的60%—70%。引風(fēng)機(jī)能耗中,脫硫塔阻力的貢獻(xiàn)率約為20%。實(shí)際運(yùn)行中,針對不同脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度,會采用不同功率循環(huán)泵進(jìn)行組合以達(dá)到能耗最低,此處計(jì)算忽略這部分影響。此外不設(shè)煙氣再熱器(GGH)。濕法脫硫爐外運(yùn)行耗電費(fèi)用按照公式(9)計(jì)算:式中:V2'—濕法脫硫系統(tǒng)爐外運(yùn)行耗電費(fèi)用,萬元;P1—濕法脫硫系統(tǒng)總耗電功率,kW;u2'—濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行電價,元/kW·h。7.2.1.3運(yùn)行耗水費(fèi)用脫硫系統(tǒng)耗水點(diǎn)主要包含煙氣帶走的水蒸氣、煙氣攜帶液態(tài)水、石膏帶走的水量以及排放廢水4個部分。用水費(fèi)用按照公式(10)計(jì)算:式中:V3'—濕法脫硫系統(tǒng)耗水費(fèi)用,萬元;BH2O—濕法脫硫系統(tǒng)耗水量,t;u3'—濕法脫硫系統(tǒng)用水單價,元/t。7.2.1.4石膏收益爐外脫硫的工業(yè)副產(chǎn)品是石膏,主要成分是結(jié)晶硫酸鈣,含水率一般為10%—20%。爐外脫硫石膏收益按照公式(11)計(jì)算:式中:V4'—濕法脫硫石膏收益,萬元;Bs'O2—爐內(nèi)脫硫后SO2剩余量,t;ηH2O—濕法脫硫石膏含水率,%;u4'—濕法脫硫石膏售價,元/t。7.2.1.5廢水處理費(fèi)用廢水處理費(fèi)用按照公式(12)計(jì)算:DB14/T2725—2023式中:V'5—濕法脫硫廢水處理費(fèi)用,萬元;Bfl—濕法脫硫廢水處理量,t;u—濕法脫硫廢水處理價格,元/t。7.2.2濕法脫硫能耗評價7.2.2.1運(yùn)行耗電折標(biāo)濕法脫硫工藝中主要耗能設(shè)備為漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī),約占總脫硫系統(tǒng)總能耗的60%—70%。引風(fēng)機(jī)能耗中,脫硫塔阻力的貢獻(xiàn)率約為20%。實(shí)際運(yùn)行中,針對不同脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度,會采用不同功率循環(huán)泵進(jìn)行組合以達(dá)到能耗最低,此處計(jì)算忽略這部分影響,此外不設(shè)煙氣再熱器(GGH)。濕法脫硫爐外運(yùn)行耗電能耗按照公式(13)計(jì)算:式中:E2'—濕法脫硫運(yùn)行耗電折標(biāo),kgce;P1—濕法脫硫系統(tǒng)總耗電功率,kW。7.2.2.2運(yùn)行耗水折標(biāo)脫硫系統(tǒng)耗水點(diǎn)主要包含煙氣帶走的水蒸氣、煙氣攜帶液態(tài)水、石膏帶走的水量以及排放廢水4個部分。用水費(fèi)用按照公式(14)計(jì)算:φ3式中:E2''—濕法脫硫水耗折標(biāo),kgce;BH2O—濕法脫硫系統(tǒng)耗水量,t;φ3—新水折標(biāo)系數(shù),0.2571kgce/t。7.2.3其他費(fèi)用7.2.3.1折舊成本脫硫裝置折舊年限為15年,固定資產(chǎn)形成率為95%,則折舊費(fèi)用按照公式(15)計(jì)算:式中:V折舊—裝置折舊費(fèi)用,萬元;F—裝置靜態(tài)總投資費(fèi)用,萬元;DB14/T2725—2023n—設(shè)備使用年數(shù),年。7.2.3.2維修成本維修費(fèi)用按靜態(tài)投資的3%計(jì)算,則維修費(fèi)用按照公式(16)計(jì)算:式中:V維修—裝置維修費(fèi)用,萬元。7.2.3.3人工成本假定每臺機(jī)組增加運(yùn)行人員n人,每人年均工資y萬元,人工費(fèi)用按照公式(17)計(jì)算:假定每臺機(jī)組增加運(yùn)行人員n人,每人年均工資y萬元,人工費(fèi)用按照公式(17)計(jì)算:式中:V人工—裝置運(yùn)行人工費(fèi)用,萬元。y—裝置運(yùn)行人工年均公司,萬元/人7.2.3.4財務(wù)成本財務(wù)費(fèi)用按靜態(tài)投資的5%計(jì)算,則財務(wù)成本按照公式(18)計(jì)算:式中:V財務(wù)—裝置財務(wù)費(fèi)用,萬元。7.3半干法脫硫7.3.1半干法脫硫經(jīng)濟(jì)性評價7.3.1.1生石灰費(fèi)用爐外石灰石費(fèi)用按照公式(19)計(jì)算:式中:V'1'—半干法脫硫爐外石灰石費(fèi)用,萬元;a''—生石灰純度;kg''lb—半干法脫硫爐外鈣硫摩爾比;u'1'—半干法脫硫生石灰單價,元/t。DB14/T2725—20237.3.1.2運(yùn)行耗電費(fèi)用相較于濕法脫硫工藝,半干法脫硫工藝需再增設(shè)高效布袋除塵器,因此需要考慮半干法脫硫系統(tǒng)阻力與布袋除塵器阻力對引風(fēng)機(jī)電耗的貢獻(xiàn)率。已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表明,半干法脫硫系統(tǒng)與布袋除塵器的阻力之和約為濕法脫硫系統(tǒng)阻力的兩倍,所以將這部分電耗近似為濕法脫硫阻力所致引風(fēng)機(jī)電耗的兩倍。半干法脫硫爐外運(yùn)行耗電費(fèi)用按照公式(20)計(jì)算:式中:V2''—半干法脫硫系統(tǒng)耗電費(fèi)用,萬元;P'1—半干法脫硫系統(tǒng)總耗電功率,kW;U2''—半干法脫硫運(yùn)行電價,元/kW·h。7.3.1.3運(yùn)行耗水費(fèi)用半干法脫硫系統(tǒng)耗水費(fèi)用按照公式(21)計(jì)算:式中:V3''—半干法脫硫系統(tǒng)耗水費(fèi)用,萬元;BH'2O—半干法脫硫系統(tǒng)耗水量,t/h;U3''—半干法脫硫用水單價,元/t。7.3.2半干法脫硫能耗評價7.3.2.1運(yùn)行耗電折標(biāo)半干法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行耗電折標(biāo)按照公式(22)計(jì)算:式中:E3'—半干法脫硫系統(tǒng)耗電折標(biāo),kgce;P'1—半干法脫硫系統(tǒng)總耗電功率,kW。7.3.2.2運(yùn)行耗水折標(biāo)半干法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行耗水折標(biāo)按照公式(23)計(jì)算:式中:E3''—半干法脫硫系統(tǒng)耗水折標(biāo),kgce;B'H2O—半干法脫硫系統(tǒng)耗水量,t/h。DB14/T2725—20237.3.3其他費(fèi)用7.3.3.1折舊成本脫硫裝置折舊年限為15年,固定資產(chǎn)形成率為95%,則折舊費(fèi)用參照公式(15)計(jì)算。7.3.3.2維修成本維修費(fèi)用按靜態(tài)投資的3%計(jì)算,則維修費(fèi)用參照公式(16)計(jì)算。7.3.3.3人工成本假定每臺機(jī)組增加運(yùn)行人員n人,每人年均工資y萬元,人工費(fèi)用參照公式(17)計(jì)算。7.3.3.4財務(wù)成本財務(wù)費(fèi)用按靜態(tài)投資的5%計(jì)算,則財務(wù)成本參照公式(18)計(jì)算。8耦合脫硝過程的能效評價8.1爐內(nèi)脫硝(SNCR)8.1.1SNCR脫硝經(jīng)濟(jì)性評價8.1.1.1SNCR還原劑費(fèi)用SNCR還原劑一般為尿素,其它還原劑可參照執(zhí)行。脫硝效率與氨氮摩爾比有直接關(guān)系,根據(jù)入口煙氣量的值,可求出使NOx排放值小于50mg/Nm3的臨界脫硝效率,從而反推出所需氨氮摩爾比,若SNCR與SCR聯(lián)用,可依據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況輸入所需氨氮摩爾比。根據(jù)實(shí)際調(diào)查,SNCR的脫硝效率一般為40%—75%。氨氮摩爾比按照公式(24)計(jì)算:式中:γ—SNCR氨氮摩爾比;ηtx—爐內(nèi)脫硝效率,%;CNOx—SNCR入口NOx含量,mg/Nm3(按照NO占95%,NO2占5%計(jì)算)。尿素消耗量按照公式(25)計(jì)算:式中:ns—尿素消耗量,t/h;y—SNCR入口煙氣量,Nm3/h。尿素費(fèi)用按照公式(26)計(jì)算:DB14/T2725—2023式中:W1—尿素費(fèi)用,萬元;1—尿素單價,元/t。8.1.1.2運(yùn)行耗水費(fèi)用尿素使用前需用水稀釋為一定濃度的尿素溶液。用水費(fèi)用按照公式(27)計(jì)算:式中:W2—制備尿素溶液用水費(fèi)用,萬元;b—尿素溶液濃度,%;2—制備尿素溶液水費(fèi),元/t。8.1.1.3運(yùn)行耗電費(fèi)用根據(jù)鍋爐脫硝實(shí)際數(shù)據(jù)確定脫硝耗電功率P2??蓞⒖加蛇\(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得耗電與尿素耗量之間的近似關(guān)系按照公式(28)計(jì)算:式中:P2—SNCR脫硝耗電功率,kW;c—單位質(zhì)量尿素耗電量,一般為20kW·h/t。運(yùn)行耗電費(fèi)用按照公式(29)計(jì)算:式中:W3—SNCR脫硝耗電費(fèi)用,萬元;V3—SNCR運(yùn)行電價,元/kW·h。8.1.2SNCR脫硝能耗評價8.1.2.1運(yùn)行耗水折標(biāo)SNCR系統(tǒng)運(yùn)行耗水折標(biāo)按照公式(30)計(jì)算:(30)式中:E4—SNCR運(yùn)行耗水折標(biāo),kgce。8.1.2.2運(yùn)行耗電折標(biāo)SNCR系統(tǒng)運(yùn)行耗電折標(biāo)按照公式(31)計(jì)算:DB14/T2725—2023φ1式中:E4'—SNCR運(yùn)行耗電折標(biāo),kgce。8.1.2.3SNCR脫硝熱損失SNCR還原劑噴入爐膛后,依次經(jīng)歷還原劑溶液蒸發(fā)、發(fā)生脫硝反應(yīng)、隨煙氣排出等主要過程。SNCR技術(shù)對鍋爐效率的影響主要在以下三個方面:還原劑溶液蒸發(fā)吸熱、脫硝反應(yīng)放熱以及增大鍋爐排煙焓等。a)還原劑溶液蒸發(fā)吸熱還原劑溶液噴入爐膛后,會先后經(jīng)歷溶液吸熱、液體蒸發(fā)、蒸發(fā)后的氣體升溫至煙氣溫度等三個主要過程。還原劑溶液質(zhì)量流量按照公式(32)計(jì)算:式中:qm—SNCR還原劑溶液質(zhì)量流量,t/h。還原劑溶液由噴射溫度(20℃)加熱至蒸發(fā)溫度(100℃)的吸熱量按照公式(33)計(jì)算:式中:qa—SNCR還原劑溶液由噴射溫度加熱至蒸發(fā)溫度的吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例,%;Ht2—SNCR還原劑蒸發(fā)溫度(100℃)焓值,kJ/kg;Ht1—SNCR還原劑噴射溫度焓值,kJ/kg;Qar—入爐燃料收到基發(fā)熱量,kJ/kg。還原劑溶液隨即進(jìn)入蒸發(fā)過程,蒸發(fā)吸熱量按照公式(34)計(jì)算:式中:qb—SNCR還原劑蒸發(fā)過程吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例,%;r—SNCR還原劑氣化潛熱,kJ/kg。還原劑溶液蒸發(fā)后,其蒸汽繼續(xù)吸熱,最終達(dá)到與排煙溫度相同的溫度。該過程吸熱量按照公式(35)計(jì)算:式中:qc—SNCR還原劑蒸發(fā)相變后升至排煙溫度時吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例,%;Ht4—SNCR還原劑(氣態(tài))排煙溫度下焓值,kJ/kg;DB14/T2725—2023Ht3—SNCR還原劑(氣態(tài))蒸發(fā)溫度下焓值,kJ/kg。綜上,還原劑溶液蒸發(fā)吸熱全過程的總吸熱量按照公式(36)計(jì)算:式中:q1—SNCR還原劑蒸發(fā)吸熱全過程總吸熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例,%。b)脫硝反應(yīng)放熱SNCR系統(tǒng)中尿素與NOx的反應(yīng)式如下:CO(NH2)2+2NO+O2=2N2+CO2+2H2O+HNOO(NH2)2+NO2=N2+CO2+2H2O+HNO2HNO、HNO2分別為兩個反應(yīng)對應(yīng)的反應(yīng)熱。這兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),脫硝反應(yīng)放熱量按照公式(37)計(jì)算:式中:q2—SNCR尿素與NOx反應(yīng)放熱量占鍋爐入爐燃料熱值的比例,%;HNO—SNCR尿素與NO反應(yīng)的反應(yīng)熱,kJ/mol;HNO2—SNCR尿素與NO2反應(yīng)的反應(yīng)熱,kJ/mol。c)鍋爐排煙焓變化還原劑溶液噴入爐膛后,由反應(yīng)生成的水蒸氣、CO2與N2會增大煙氣體積,造成鍋爐煙氣排煙焓的增大,進(jìn)而增大排煙損失,導(dǎo)致鍋爐整體效率的下降。但已有研究顯示,鍋爐排煙焓變化對鍋爐效率的影響非常小,可忽略。d)也可以按照以下規(guī)定近似計(jì)算脫硝熱損失8.2SCR脫硝3md)也可以按照以下規(guī)定近似計(jì)算脫硝熱損失8.2SCR脫硝8.2.1SCR脫硝經(jīng)濟(jì)性評價8.2.1.1還原劑費(fèi)用SCR還原劑一般使用液氨,其它還原劑參照執(zhí)行。當(dāng)氨氮摩爾比為0.9時,脫硝效率可達(dá)90%。因此氨氮摩爾比取0.9,可以滿足排放要求。液氨消耗量按照公式(38)計(jì)算:DB14/T2725—2023式中:BNH3—SCR液氨消耗量,t/h;Y'—SCR氨氮摩爾比。液氨費(fèi)用按照公式(39)計(jì)算:式中:W'1—SCR液氨費(fèi)用,萬元;v'1—SCR液氨單價,元/t。8.2.1.2運(yùn)行耗電費(fèi)用SCR液氨脫硝工藝主要耗電設(shè)備有液氨卸料壓縮機(jī)、液氨泵、稀釋風(fēng)機(jī)以及廢水泵。本文件將固定連續(xù)運(yùn)行設(shè)備功率Pg'和其余設(shè)備電耗隨液氨量變化情況分開處理。根據(jù)鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)確定脫硝耗電功率P2',則該耗電功率按照公式(40)計(jì)算:式中:P2'—SCR脫硝系統(tǒng)耗電功率,kW;Pg'—SCR系統(tǒng)固定連續(xù)運(yùn)行設(shè)備功率,kW。運(yùn)行耗電費(fèi)用按照公式(41)計(jì)算:式中:W2'—SCR系統(tǒng)耗電費(fèi)用,萬元;v2'—SCR運(yùn)行電價,元/kW·h。8.2.1.3運(yùn)行蒸汽費(fèi)用吹灰以及加熱還原劑需消耗蒸汽。蒸汽耗量費(fèi)用按照公式(42)計(jì)算:式中:W3'—SCR蒸汽耗量費(fèi)用,萬元s—SCR蒸汽耗量,t/h;v3'—SCR運(yùn)行蒸汽價格,元/t(此處可以取180元/t)。8.2.1.4運(yùn)行催化劑費(fèi)用催化劑的運(yùn)行費(fèi)用按照公式(43)計(jì)算:DB14/T2725—2023式中:W4'—SCR催化劑運(yùn)行費(fèi)用,萬元;V—SCR催化劑更換體積,m3;h—SCR催化劑使用周期,h;v4'—SCR催化劑價格,元/m3。8.2.2SCR脫硝(使用液氨)能耗評價8.2.2.1運(yùn)行耗電折標(biāo)SCR液氨脫硝工藝主要耗電設(shè)備有液氨卸料壓縮機(jī)、液氨泵、稀釋風(fēng)機(jī)以及廢水泵。本文件將固定連續(xù)運(yùn)行設(shè)備軸功率和其余設(shè)備電耗隨液氨量變化情況分開處理。根據(jù)鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)確定脫硝耗電功率P2',運(yùn)行耗電折標(biāo)按照公式(44)計(jì)算:式中:E5—SCR運(yùn)行耗電折標(biāo),kgce。8.2.2.2蒸汽耗量折標(biāo)吹灰以及加熱還原劑需消耗蒸汽。蒸汽耗量折標(biāo)按照公式(45)計(jì)算:式中:E—SCR吹灰及加熱還原劑蒸汽耗量折標(biāo),kgce;s—SCR蒸汽耗量,t/h;φ4—蒸汽折標(biāo)系數(shù),0.1286kgce/kg。8.2.3其它費(fèi)用8.2.3.1折舊成本脫硝裝置折舊年限為15年,固定資產(chǎn)形成率為95%,則折舊費(fèi)用參照公式(15)計(jì)算。8.2.3.2維修成本維修費(fèi)用按靜態(tài)投資的3%計(jì)算,則維修費(fèi)用參照公式(16)計(jì)算。8.2.3.3人工成本假定每臺機(jī)組增加運(yùn)行人員n人,每人年均工資y萬元,人工費(fèi)用參照公式(17)計(jì)算。8.2.3.4財務(wù)成本財務(wù)費(fèi)用按靜態(tài)投資的5%計(jì)算,則財務(wù)成本參照公式(18)計(jì)算。9耦合除塵過程的能效評價DB14/T2725—20239.1布袋除塵器9.1.1布袋除塵器經(jīng)濟(jì)性評價若為設(shè)計(jì)階段,依據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),分別計(jì)算阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加的功率、壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗、除塵器運(yùn)行的功率消耗。若為運(yùn)行階段,可以根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分別計(jì)算阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加的功率、壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗、除塵器運(yùn)行的功率消耗。9.1.1.1阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加的功率消耗費(fèi)用布袋除塵器阻力增加的引風(fēng)機(jī)功率運(yùn)行費(fèi)用按照公式(46)計(jì)算:式中:wbdc1—布袋除塵器阻力增加的引風(fēng)機(jī)功率運(yùn)行費(fèi)用,萬元;Δp—布袋除塵器進(jìn)出口壓差,Pa;Q—布袋除塵器的進(jìn)口風(fēng)量,m3/s;vbdc1—引風(fēng)機(jī)電價,元/kW·h。9.1.1.2壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗費(fèi)用布袋除塵器壓縮空氣增加(運(yùn)行)費(fèi)用按照公式(47)計(jì)算:式中:wbdc2—布袋除塵器壓縮空氣運(yùn)行費(fèi)用,萬元;padc1—壓縮空氣馬達(dá)全載功率,kW;vbdc2—壓縮空氣馬達(dá)電價,元/kW·h;Radc—馬達(dá)全載運(yùn)轉(zhuǎn)時間比,%;Ra'dc—馬達(dá)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時間比,%。9.1.1.3除塵器運(yùn)行的功率消耗布袋除塵器運(yùn)行的電費(fèi)按照公式(48)計(jì)算:式中:wbdc3—布袋除塵器運(yùn)行電費(fèi),萬元;padc2—布袋除塵器配套設(shè)備電機(jī)運(yùn)行功率,kW;vbdc3—布袋除塵器運(yùn)行電價,元/kW·h。9.1.2布袋除塵器能耗評價9.1.2.1阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加的功率消耗折標(biāo)DB14/T2725—2023布袋除塵器引風(fēng)機(jī)增加的功率能耗折標(biāo)按照公式(49)計(jì)算:式中:Ebdc1—布袋除塵器引風(fēng)機(jī)增加的功率能耗折標(biāo),kgce。9.1.2.2壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗折標(biāo)布袋除塵器壓縮空氣系統(tǒng)能耗折標(biāo)按照公式(50)計(jì)算:式中:Ebdc2—布袋除塵器壓縮空氣系統(tǒng)能耗折標(biāo),kgce。9.1.2.3除塵器運(yùn)行的功率消耗折標(biāo)布袋除塵器運(yùn)行能耗折標(biāo)按照公式(51)計(jì)算:式中:Ebdc3—布袋除塵器運(yùn)行能耗折標(biāo),kgce。9.2電袋除塵器9.2.1電袋除塵器經(jīng)濟(jì)性評價9.2.1.1電袋復(fù)合除塵的功耗電袋復(fù)合除塵的功耗應(yīng)為電除塵和布袋除塵的功耗累加。9.2.1.2引風(fēng)機(jī)功率增加消耗費(fèi)用引風(fēng)機(jī)的功率增加消耗費(fèi)用參照公式(46)計(jì)算。9.2.1.3壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗費(fèi)用壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗費(fèi)用參照公式(47)計(jì)算。9.2.1.4本體設(shè)備能耗費(fèi)用電袋除塵器本體設(shè)備能耗包括除塵設(shè)施的全部用電設(shè)備,例如一、二次整流變壓器,變頻設(shè)備,加熱裝置等,消耗費(fèi)用參照公式(48)計(jì)算。9.2.2電袋除塵器能耗評價9.2.2.1電袋復(fù)合除塵的功耗電袋復(fù)合除塵的能耗應(yīng)為電除塵和布袋除塵的能耗累加。DB14/T2725—20239.2.2.2引風(fēng)機(jī)功率消耗能耗折標(biāo)引風(fēng)機(jī)的功率消耗能耗折標(biāo)參照公式(49)進(jìn)行計(jì)算。9.2.2.3壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率能耗折標(biāo)壓縮空氣系統(tǒng)增加的功率消耗能耗折標(biāo)參照公式(50)進(jìn)行計(jì)算。9.2.2.4本體設(shè)備能耗折標(biāo)電袋除塵器本體設(shè)備能耗包括除塵設(shè)施的全部用電設(shè)備,例如一、二次整流變壓器,變頻設(shè)備,加熱裝置等,能耗折標(biāo)參照公式(51)計(jì)算。9.3濕電除塵器9.3.1濕電除塵器經(jīng)濟(jì)性評價9.3.1.1除塵器阻力電耗費(fèi)用濕電除塵器阻力電耗費(fèi)用參照公式(46)進(jìn)行計(jì)算。9.3.1.2除塵器其他電耗費(fèi)用濕電除塵器高壓供電設(shè)備和低壓用電設(shè)備等電耗費(fèi)用參照公式(48)計(jì)算。9.3.2濕電除塵器能耗評價9.3.2.1除塵器阻力電耗的能耗折標(biāo)濕電除塵器阻力電耗能耗折標(biāo)參照公式(49)進(jìn)行計(jì)算。9.3.2.2除塵器其他電耗的能耗折標(biāo)濕電除塵器高壓供電設(shè)備和低壓用電設(shè)備等的電耗折標(biāo),參照公式(51)計(jì)算。9.3.3其他費(fèi)用9.3.3.1折舊成本脫硝裝置折舊年限為15年,固定資產(chǎn)形成率為95%,則折舊費(fèi)用參照公式(15)計(jì)算。9.3.3.2維修成本維修費(fèi)用按靜態(tài)投資的3%計(jì)算,則維修費(fèi)用參照公式(16)計(jì)算。9.3.3.3人工成本假定每臺機(jī)組增加運(yùn)行人員n人,每人年均工資y萬元,人工費(fèi)用參照公式(17)計(jì)算。9.3.3.4財務(wù)成本財務(wù)費(fèi)用按靜態(tài)投資的5%計(jì)算,則財務(wù)成本參照公式(18)計(jì)算。10余熱回收評價DB14/T2725—202310.1高溫?zé)煔庥酂峄厥?0.1.1高溫?zé)煔庥酂峄厥找笥捎诓即龎m器入口溫度要高于露點(diǎn)溫度,不建議使用布袋除塵器的燃煤鍋爐在布袋除塵器前加裝高溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置,應(yīng)通過鍋爐本體空氣預(yù)熱器使布袋除塵器入口煙溫降到170℃以下。10.1.2高溫?zé)煔庥酂峄厥战?jīng)濟(jì)性評價10.1.2.1回收能量包括顯熱計(jì)算和潛熱按照公式(52)計(jì)算:式中:EN—高溫?zé)煔庥酂峄厥债a(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益,萬元;EN1—高溫?zé)煔庥酂犸@熱回收,kJ/m3;EN2—高溫?zé)煔庥酂釢摕峄厥?,kJ/m3;vgy—高溫?zé)煔庥酂峄厥崭邷責(zé)煔饬浚琺3/h;vgy—高溫余熱回收熱量價格,元/kJ。10.1.2.2成本計(jì)算包括換熱器及其附件成本。10.1.2.3折舊成本換熱器折舊年限為15年,固定資產(chǎn)形成率為95%,則折舊費(fèi)用參照公式(15)計(jì)算。10.1.2.4維修成本維修費(fèi)用按靜態(tài)投資的3%計(jì)算,則維修費(fèi)用參照公式(16)計(jì)算。10.1.2.5財務(wù)成本財務(wù)費(fèi)用按靜態(tài)投資的5%計(jì)算,則財務(wù)成本參照公式(18)計(jì)算。10.1.3高溫?zé)煔庥酂峄厥漳芎脑u價10.1.3.1阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加的功率消耗折標(biāo)引風(fēng)機(jī)的功率消耗能耗折標(biāo)按式(49)進(jìn)行計(jì)算。10.1.3.2余熱回收裝置電耗的能耗折標(biāo)余熱回收裝置水泵等設(shè)備電耗能耗折標(biāo),參照式(51)計(jì)算。10.2低溫?zé)煔庥酂峄厥眨摿蛴酂峄厥眨?0.2.1低溫?zé)煔庥酂峄厥战?jīng)濟(jì)性低溫?zé)煔庥酂峄厥眨摿蛴酂峄厥眨┙?jīng)濟(jì)性評價需輸入量見如表2,能耗計(jì)算如表3。DB14/T2725—2023表2低溫?zé)煔庥酂峄厥战?jīng)濟(jì)型評價輸入量序號符號名稱單位取值或來源1D鍋爐蒸發(fā)量t/h按設(shè)計(jì)值或?qū)嶋H運(yùn)行負(fù)荷2v0每蒸噸鍋爐煙氣量Nm3/h按設(shè)計(jì)值或?qū)嶋H值3ta脫硫塔出口煙溫℃按照脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)書或測量值4tb填料塔出口煙溫℃取值范圍25~305ηSO2脫硫塔出口SO2含量按不同排放標(biāo)準(zhǔn)取值6trw?s熱網(wǎng)回水溫度℃按熱網(wǎng)設(shè)計(jì)值或運(yùn)行值7trwgs吸收式熱泵熱網(wǎng)水出口溫度℃基于吸收式熱泵選型8吸收式熱泵驅(qū)動蒸汽焓值基于吸收式熱泵選型9吸收式熱泵驅(qū)動蒸汽疏水焓值基于吸收式熱泵選型Δ?yure余熱水循環(huán)水泵壓頭mH2O基于填料塔設(shè)計(jì)Δ?rb熱網(wǎng)水循環(huán)水泵水阻mH2O基于吸收式熱泵選型Δ
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