1、國內(nèi)電力市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì),火電發(fā)展面臨的問題,大力發(fā)展燃煤發(fā)電機(jī)組，必然帶來巨大的環(huán)境壓力，煙氣排放中會(huì)有更多的SOx、NOx和CO2，并排出大量的灰渣和污水,減少污染的潔凈煤發(fā)電技術(shù)有：循環(huán)流化床（CFBC）、增壓流化床（PFBC）、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）,提高火電機(jī)組效率技術(shù)有：超臨界（SC）與超超臨界（USC）,CFBC、PFBC、IGCC等技術(shù)處于試驗(yàn)或示范階段，近期內(nèi)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實(shí),從技術(shù)難度和現(xiàn)實(shí)性看，SC和USC，配以常規(guī)的煙氣脫硫系統(tǒng)，是容易實(shí)現(xiàn)的,國內(nèi)脫硫技術(shù)的發(fā)展歷程與前景：,2000年前后，脫硫技術(shù)的引進(jìn)使脫硫行業(yè)出現(xiàn)爆發(fā)式增長，大量的脫硫公司涌入市場(chǎng)；,脫硫公

2、司的數(shù)量激增，低價(jià)競(jìng)爭層出不窮，到2006年前后，工程造價(jià)僅為80120元/千瓦，價(jià)格僅為2001年的1/10,現(xiàn)階段，市場(chǎng)已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展期，行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭逐漸有價(jià)格轉(zhuǎn)向技術(shù)、服務(wù)競(jìng)爭,預(yù)計(jì)2010年2011年，火電脫硫市場(chǎng)的的總需求約為242.5億元，其中舊電廠改造項(xiàng)目約占到一半。,循環(huán)流化床技術(shù),由于循環(huán)流化床屬于低溫燃燒，因此氮氧化物排放遠(yuǎn)低于煤粉爐，并可實(shí)現(xiàn)燃燒中直接脫硫，脫硫效率高且技術(shù)設(shè)備簡單和經(jīng)濟(jì)，其脫硫的初投資及運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于煤粉爐加FGD，是目前我國在經(jīng)濟(jì)上可承受的燃煤污染控制技術(shù)燃料適應(yīng)性廣且燃燒效率高，特別適合于低熱值劣質(zhì)煤,增壓流化床技術(shù),效率可以達(dá)到42%43%，比常規(guī)粉

3、煤發(fā)電和常壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)效率高出3%左右，而發(fā)電能力增加20%,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù),供電效率高，能達(dá)到42%45%，最終可達(dá)50%52%，有利于減少CO2的排放,粉塵、NOx、SOx的排放量小，能滿足嚴(yán)格的環(huán)境要求。,超臨界與超超臨界,概念：火電廠超臨界機(jī)組和超超臨界機(jī)組指的是鍋爐內(nèi)工質(zhì)水的壓力和溫度臨界點(diǎn)。,水的臨界點(diǎn)：臨界壓力22.115MP,臨界溫度374.15，在這個(gè)壓力和溫度時(shí)，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的臨界點(diǎn)。在超臨界狀態(tài)下，水具有極高的氧化性和超強(qiáng)的溶劑化性能,分類方式：爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個(gè)臨界點(diǎn)就叫亞臨界鍋爐，高于這個(gè)臨界點(diǎn)就是超臨界鍋爐，爐內(nèi)蒸汽溫度不低于59

4、3或蒸汽壓力不低于31MPa被稱為超超臨界。目前，在工程上，也常常將25MPa以上的稱為超超臨界。,脫硫技術(shù),燃燒前脫硫：分物理脫硫和化學(xué)脫硫兩種。其優(yōu)點(diǎn)是能同時(shí)除去灰分，減輕運(yùn)輸量，減輕鍋爐的沾污和磨損，減少電廠灰渣處理量，還可回收部分硫資源。但煤的燃燒前的脫硫技術(shù)還存在著種種問題，得不到廣泛應(yīng)用，如IGCC鍋爐的煤氣化技術(shù)。,爐內(nèi)脫硫：是在燃燒過程中，向爐內(nèi)加入固硫劑如CaCO3等，使煤中硫分轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，隨爐渣排除。應(yīng)用較多的就是循環(huán)硫化床鍋爐。缺點(diǎn)：脫硫效率低，對(duì)鍋爐受熱面磨損大，如CFB，PFB技術(shù),煙氣脫硫：主要是使用石灰石(CaCO3）、石灰（CaO)或碳酸鈉(Na2CO3）等漿

5、液作洗滌劑，在反應(yīng)塔中對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，從而除去煙氣中的SO2。技術(shù)比較成熟，脫硫效率高(90%98)，機(jī)組容量大，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用較低和副產(chǎn)品易回收等優(yōu)點(diǎn)。,干法：高能電子活化氧化法，荷電干吸收劑噴射脫硫法(CDSI)，超高壓窄脈沖電暈分解有害氣體技術(shù)(UPDD)，爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床反應(yīng)器脫硫技術(shù)；半干法：西門子奧鋼聯(lián)的高性能燒結(jié)廢氣凈化法（MEROS），奧地利能源與環(huán)境工程公司的循環(huán)流化床技術(shù)法（Turbosorp），法國阿爾斯通公司的脫硫除塵一體化技術(shù)法（NID）；濕法：石灰石一石膏法、濕式鎂石膏法及噴霧干燥法等。,煙氣脫硫技術(shù),EBA工藝主要有煙氣冷卻、加氨、電子束照射以及粉體捕集

6、等四道工序,其流程示意圖見右圖。溫度為150左右的煙氣經(jīng)預(yù)除塵后,再經(jīng)冷卻塔噴水冷卻至6070左右;根據(jù)煙氣中SO2及NOx的濃度加入化學(xué)計(jì)量的氨,然后將含有氨的混合氣體導(dǎo)入反應(yīng)器;在電子束照射下,氨將SO2和NOx轉(zhuǎn)化為硫酸銨(NH4)2SO4和硝酸銨NH4NO3粉粒,粉粒經(jīng)捕集設(shè)備回收作肥料,凈化氣體經(jīng)煙囪排入大氣。,電子束照射法脫硫（干法）,NID(newintegrateddesulfurization)工藝是法國ALSTOM公司上世紀(jì)80年代初研發(fā)的一種能適于多組分有毒廢氣治理和電站煙氣脫硫的新型一體化干法脫硫工藝。其工藝流程如圖1。面臨問題：燒結(jié)煙氣量大，煙氣濕度高，煙氣成分波動(dòng)大

7、，煙氣含塵濃度高且粉塵顆粒細(xì)，煙氣含腐蝕性氣體，煙氣喊二噁英及重金屬等有毒物質(zhì),阿爾斯通脫硫技術(shù)（半干法）,濕法煙氣脫硫技術(shù)流程,脫硫系統(tǒng)圖,脫硫系統(tǒng)全圖,石灰石膏法脫硫流程,增壓風(fēng)機(jī),脫硫煙道,增壓風(fēng)機(jī),主要作用是克服脫硫系統(tǒng)對(duì)煙氣的壓降影響，保證脫硫系統(tǒng)的正壓運(yùn)行；根據(jù)布置位置的不同，需要考慮抗腐蝕的影響。,工作原理：氣流由風(fēng)道進(jìn)入風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱，經(jīng)過收斂和預(yù)旋后，葉輪對(duì)氣流作功，后導(dǎo)葉又將氣流的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向運(yùn)動(dòng)，并在擴(kuò)壓器內(nèi)將氣體的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)所需的靜壓能，從而完成風(fēng)機(jī)的工作過程。,優(yōu)點(diǎn)：隨鍋爐容量的增加而相應(yīng)增大，軸流式風(fēng)機(jī)則可以做得很大，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、耗電

8、低、低負(fù)荷時(shí)效率高等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)：造價(jià)和維護(hù)成本較高,軸流風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),工作原理：葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機(jī)殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風(fēng)機(jī)出口排出流入管道。當(dāng)葉輪中的空氣被排出后，就形成了負(fù)壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。,優(yōu)點(diǎn)：離心式風(fēng)機(jī)有較悠久的發(fā)展歷史，具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠、效率較高(空心機(jī)翼型后彎葉片的可達(dá)85一92)，制造成本較低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)：離心風(fēng)機(jī)的容量已經(jīng)受到葉輪材料強(qiáng)度的限制，不能隨鍋爐容量的增加而相應(yīng)增大，無法用于300MW以上大型機(jī)組,增壓風(fēng)機(jī)鋼結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品,風(fēng)機(jī)罩殼,異型薄板類鋼結(jié)構(gòu)，多為10

9、mm鋼板外加加勁槽鋼焊接結(jié)構(gòu)。材質(zhì)包括碳鋼，不銹鋼等，單體重量約10噸左右加工精度要求焊縫外觀及質(zhì)量要求較高。焊縫外觀不達(dá)標(biāo)，使用過程中易發(fā)生磨蝕現(xiàn)象，影響風(fēng)機(jī)性能采購商：豪頓華等風(fēng)機(jī)制造商,煙氣換熱器（GGH）,作用:利用原煙氣將脫硫后的凈煙氣進(jìn)行加熱，使排煙溫度達(dá)到露點(diǎn)之上，減輕對(duì)凈煙道和煙囪的腐蝕提高污染物的擴(kuò)散度降低進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度，降低塔內(nèi)對(duì)防腐的工藝技術(shù)要求目前脫硫系統(tǒng)80%以上使用回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器。還有水媒式和蒸汽式煙氣換熱器等。,煙氣換熱器（GGH）,缺點(diǎn):GGH設(shè)備本體以及由GGH引發(fā)的直接投資,包括煙道、支架和沖洗系統(tǒng)的費(fèi)用大約是FGD總投資的15%，投資巨大GGH本體

10、對(duì)煙氣的壓降約在1000Pa，如果考慮到由于安裝GGH而引起的煙道壓降，總的壓損約在1200Pa左右。為了克服這些阻力，必須增加增壓風(fēng)機(jī)的壓頭，使FGD系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用大大增加在GGH的熱側(cè)會(huì)產(chǎn)生大量的粘稠的濃酸液。這些酸液不但對(duì)GGH的換熱元件和殼體有很強(qiáng)的腐蝕作用，而且會(huì)粘附大量煙氣中的飛灰，形成固垢物，進(jìn)一步加大煙氣的壓降需要定期清洗，產(chǎn)生的污水需要特殊處理后排放以20年的運(yùn)行壽命計(jì)算，整個(gè)GGH系統(tǒng)的直接投資和運(yùn)行總費(fèi)用約等于鍋爐的整個(gè)脫硫系統(tǒng)的直接投資，費(fèi)用巨大。,煙氣換熱器鋼結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品,煙氣換熱器罩殼,總重量約500噸左右，總體加工難度不大，鋼板需卷圓加工,GGH鋼架,總重量約600

11、噸左右，與鍋爐鋼結(jié)構(gòu)類似,吸收塔,分類:依據(jù)脫硫原理分噴淋塔、雙回路塔、填料塔、和噴射鼓泡塔等4種類型依據(jù)制造材料分為麻石吸收塔，鋼制吸收塔和玻璃鋼吸收塔,吸收塔,整個(gè)脫硫系統(tǒng)的核心部分，用來吸收煙氣中二氧化硫，氟化氫和氯化氫等酸性污染物質(zhì)原煙氣由吸收塔下部漿池液面上逆流而上通過噴淋層，與噴淋層中的石灰石漿液液滴發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)脫硫污染物被吸收后，凈煙氣由吸收塔頂部引出，通過GGH加熱后進(jìn)入主煙道，再由煙囪排入大氣,吸收塔鋼結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品,吸收塔本體鋼結(jié)構(gòu),吸收塔本體重量約400T,石灰石制備系統(tǒng),石灰石接收存儲(chǔ)系統(tǒng)石灰石接收料斗，石灰石傳輸機(jī)，石灰石筒倉等石灰石研磨系統(tǒng)濕式球磨機(jī)，磨機(jī)漿液泵，

12、石灰石漿液旋流機(jī)等石灰石漿液供給系統(tǒng)石灰石漿液箱，石灰石漿液泵,石灰石制備系統(tǒng),石灰石汽車運(yùn)來卸料斗給料機(jī)斗式提升機(jī)皮帶輸送機(jī)石灰石倉稱重皮帶給料機(jī)濕式球磨機(jī)石灰石漿液循環(huán)箱石灰石漿液循環(huán)泵石灰石旋流器石灰石漿液箱石灰石漿液泵石灰石分配箱（吸收塔頂部）吸收塔,石灰石制備系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu),石灰石筒倉,石灰石傳送帶,輔機(jī)鋼架,整個(gè)制備系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)所占比例不大，約為50T左右，石灰石筒倉目前已鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。系統(tǒng)中的研磨機(jī)及旋流泵等多為進(jìn)口機(jī)械設(shè)備。,脫硫煙道系統(tǒng),脫硫煙道系統(tǒng),脫硫煙道分別由煙道鋼支架、吸收塔原煙道、凈煙道組成。一般情況下,吸收塔原煙道重550噸，布置在引風(fēng)機(jī)與吸收塔之間；凈煙道重45

13、0噸，布置在吸收塔與煙囪之間。煙道鋼支架300噸,吸收塔原煙道,凈煙道,除霧器,除霧器實(shí)際就是類似百葉窗的隔板通道，從吸收塔出來的煙氣通過吸收塔頂部煙道進(jìn)入除霧器，煙氣中帶有大量的濕汽。煙氣通過除霧器的時(shí)候接觸隔板凝結(jié)成水回流到吸收塔。除霧器的作用就是煙氣流經(jīng)時(shí)除去煙氣攜帶的滴液。除霧器及除霧器前煙道的沖洗裝置，其作用就是沖洗因煙氣帶入煙道凝結(jié)的石膏。同時(shí)也是對(duì)煙氣殘余硫分最后的吸收。其噴淋管材質(zhì)為PP管。除霧器本身就是吸收塔的一部分。,技術(shù)前沿,脫硫系統(tǒng)的吸收塔和儲(chǔ)料倉等開始使用新型材料玻璃鋼，可有效解決系統(tǒng)抗腐蝕性的問題歐美國家現(xiàn)已取消了脫硫系統(tǒng)中的煙氣換熱器，無GGH的脫硫系統(tǒng)將成為發(fā)展走向IGCC和CFB技術(shù)逐漸成為火電發(fā)展的整體方向，在未來，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐加脫硫系統(tǒng)的電廠模式將逐步淘汰,玻