CN110991787A - 一种火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，属于大气污染控制技术领域。本发明的评价方法，如下：（一）确定脱硫工艺；（二）根据脱硫工艺筛选评价技术指标和参数；（三）收集项目资料，进行初步技术评价；（四）根据已掌握的情况进行现场查评，核实初步技术评价内容；（五）根据现场查评情况对各项评价指标进行量化打分；（六）根据查评情况总结问题、提出建议，形成最终评价技术报告；（七）超低排放后脱硫装置性能评价工作结束。
Description
技术领域
本发明涉及一种火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，属于大气污染控制技术领域。
背景技术
2014年3月28日国家发展改革委、环境保护部联合制定(发改价格[2014]536号)《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》，该办法自2014年5月1日起实施。2014年9月12日，国家发改委、环保部和国家能源局联合发布(发改能源【2014】2093号)《关于印发<煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)>的通知》，要求进一步提升煤电高效清洁发展水平，燃煤电厂实施超低排放改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。
近年来，为了大量消减煤电行业SO2的排放量，国内大力发展烟气脱硫治理技术，实现SO2排放浓度不高于35mg/m3的超低排放限值。在燃煤机组烟气脱硫技术领域，各种新型脱硫技术层出不穷。新技术开发时间短，应用业绩少，实践经验欠缺，运行效果并不理想。从已投产的超低排放脱硫装置运行情况来看，技术效益、运行指标、排放参数、节能降耗和运行维护管理等均存在一定问题。
燃煤电厂超低排放技术主要在我国实施，各项脱硫技术实施效果并没有国内外的相关技术规范可以参考，如何对技术实施效果进行评价没有相关依据。因此，开发一种火电厂超低排放后脱硫装置的评价技术与方法，显得十分迫切与必要。
有鉴于此，在申请号为201711127611.2的专利文献中公开了一种燃煤电厂大气环境影响评价方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，从技术评价的角度解决脱硫装置技术性能、运行现状等方面问题的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特点在于：所述评价方法如下：
(一)确定脱硫工艺，如单塔、串塔、托盘单塔、单塔双循环、双塔双循环、旋汇耦合脱硫塔等，核实吸收剂为石灰石或石灰石粉；
(二)根据脱硫工艺筛选评价技术指标和参数；
(三)收集项目资料，如可行性研究报告、设计资料、施工资料、工程技术协议、验收报告、调试报告、化验报告、运行台账、检修台账等，进行初步技术评价；
(四)根据已掌握的情况进行现场查评，核实初步技术评价内容；
(五)根据现场查评情况对各项评价指标进行量化打分；
(六)根据查评情况总结问题、提出建议，形成最终评价技术报告；
(七)超低排放后脱硫装置性能评价工作结束。
进一步地，采用得分率对各项评价指标进行量化，得分率的计算公式如下：
Px＝Cx/Cx0×100
式中：Px为各评价指标相对得分率，％；Cx为各评价指标体系实际得分，分；Cx0为各评价指标标准分，分。
进一步地，其特征在于：火电厂超低排放后脱硫装置为基于石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺建设，性能评价内容包括性能考核指标评价、运行和检修指标评价、资源能源消耗指标评价、技术经济指标评价，采用综合评价的方法对火电厂超低排放后脱硫装置性能进行评价。
进一步地，性能考核指标评价涉及的指标包括脱硫效率、净烟气中SO2浓度、雾滴含量、石膏品质、系统阻力、水耗量、电耗量、除尘效率、吸收剂耗量。
进一步地，运行和检修指标评价涉及的指标包括脱硫塔(含内构件)健康状况、烟气系统健康状况、氧化风系统运行状况、脱水系统运行状况、吸收剂制备系统运行状况、工艺水系统运行状况、电气系统运行状况、CEMS健康状况；
所述脱硫塔(含内构件)健康状况主要指脱硫塔本体完好、无烟气泄漏、喷淋管道无积垢和断裂、除雾器运行正常、浆液循环泵运行正常、搅拌器无磨损、各种输送管道正常、工业测点位置是否合规等；
所述烟气系统健康状况主要指增压风机(可选)、进出口烟道、事故喷淋系统、挡板门、膨胀节等是否满足运行要求；
所述氧化风系统运行状况主要指氧化风机风量、压力、氧化风温、电耗、减温水、氧化风管等是否满足运行要求；
所述脱水系统运行状况主要指石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站、脱水机、真空装置、滤布冲洗装置等是否满足运行要求；
所述吸收剂制备系统运行状况主要指石灰石储仓(可选)、石灰石粉仓(可选)、斗轮提升机、湿式球磨机、石灰石浆液罐、石灰石浆液输送系统、搅拌器等是否满足正常运行要求；
所述工艺水系统运行状况主要指工艺水箱、流量计、压力计、液位计、输送泵、工艺水质等是否满足运行要求；
所述CEMS健康状况主要指在线监测的流量、流速、压力、温度、烟气成分、pH计、密度计、液位计、流量计等表计工作是否正常。
进一步地，资源能源消耗指标评价主要包括吸收剂耗量、水耗、电耗、压缩空气消耗等。
进一步地，技术经济指标评价主要包括系统阻力、烟气温降、脱硫装置可用率等。
相比现有技术，本发明具有以下优点：
1、量化脱硫装置性能评价技术指标，客观、公正、科学，有利于脱硫工艺进行横纵向技术对比。
2、及时发现脱硫装置运行弊端，并提出合理化建议，有利于脱硫装置节能降耗。
3、全面、系统地对脱硫装置进行技术“体检”，排查技术隐患，促进脱硫装置技术整改优化。
4、有利对超低排放改造后脱硫装置进行有效技术管控，建立技术性能指标数据库，高效解决后续生产运行中的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法的示意图。
图2是本发明实施例的主要脱硫工艺分类的示意图。
图3是本发明实施例的石灰石-石膏湿法工艺及主要技术指标的示意图。
图4是本发明实施例的氨法脱硫工艺及主要技术指标的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图4所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，如下：
(一)确定脱硫工艺，如单塔、串塔、托盘单塔、单塔双循环、双塔双循环、旋汇耦合脱硫塔等，核实吸收剂为石灰石或石灰石粉；
(二)根据脱硫工艺筛选评价技术指标和参数；
(三)收集项目资料，如可行性研究报告、设计资料、施工资料、工程技术协议、验收报告、调试报告、化验报告、运行台账、检修台账等，进行初步技术评价；
(四)根据已掌握的情况进行现场查评，核实初步技术评价内容；
(五)根据现场查评情况对各项评价指标进行量化打分；
(六)根据查评情况总结问题、提出建议，形成最终评价技术报告；
(七)超低排放后脱硫装置性能评价工作结束。
本实施例中，采用得分率对各项评价指标进行量化，得分率的计算公式如下：
Px＝Cx/Cx0×100
式中：Px为各评价指标相对得分率，％；Cx为各评价指标体系实际得分，分；Cx0为各评价指标标准分，分。
本实施例中的火电厂超低排放后脱硫装置为基于石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺建设，性能评价内容包括性能考核指标评价、运行和检修指标评价、资源能源消耗指标评价、技术经济指标评价，采用综合评价的方法对火电厂超低排放后脱硫装置性能进行评价。
本实施例中的性能考核指标评价涉及的指标包括脱硫效率、净烟气中SO2浓度、雾滴含量、石膏品质、系统阻力、水耗量、电耗量、除尘效率、吸收剂耗量。
本实施例中的运行和检修指标评价涉及的指标包括脱硫塔(含内构件)健康状况、烟气系统健康状况、氧化风系统运行状况、脱水系统运行状况、吸收剂制备系统运行状况、工艺水系统运行状况、电气系统运行状况、CEMS健康状况；
所述脱硫塔(含内构件)健康状况主要指脱硫塔本体完好、无烟气泄漏、喷淋管道无积垢和断裂、除雾器运行正常、浆液循环泵运行正常、搅拌器无磨损、各种输送管道正常、工业测点位置是否合规等；
所述烟气系统健康状况主要指增压风机(可选)、进出口烟道、事故喷淋系统、挡板门、膨胀节等是否满足运行要求；
所述氧化风系统运行状况主要指氧化风机风量、压力、氧化风温、电耗、减温水、氧化风管等是否满足运行要求；
所述脱水系统运行状况主要指石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站、脱水机、真空装置、滤布冲洗装置等是否满足运行要求；
所述吸收剂制备系统运行状况主要指石灰石储仓(可选)、石灰石粉仓(可选)、斗轮提升机、湿式球磨机、石灰石浆液罐、石灰石浆液输送系统、搅拌器等是否满足正常运行要求；
所述工艺水系统运行状况主要指工艺水箱、流量计、压力计、液位计、输送泵、工艺水质等是否满足运行要求；
所述CEMS健康状况主要指在线监测的流量、流速、压力、温度、烟气成分、pH计、密度计、液位计、流量计等表计工作是否正常。
本实施例中的资源能源消耗指标评价主要包括吸收剂耗量、水耗、电耗、压缩空气消耗等。
本实施例中的技术经济指标评价主要包括系统阻力、烟气温降、脱硫装置可用率等。
以X电厂项目为实施例对本发明进行具体描述，具体内容包括：
X电厂3号机组超低排放改造后脱硫工艺为石灰石-石膏湿法工艺，投运4层喷淋层，设计入口SO2浓度2400mg/m3，出口SO2浓度不大于35mg/m3，脱硫效率不低于98.6％，烟尘排放浓度不高于5mg/m3，脱硫系统阻力小于2400Pa，石灰石耗量不高于9t/h，工艺水耗量不高于66t/h，电耗量不高于5000kW，SO3排放浓度不高于15mg/m3，石膏纯度大于90％，吸收塔出口雾滴含量不高于15mg/m3，吸收塔洗尘效率不低于75％。采用湿式球磨机制浆，制浆系统全厂共用。真空皮带脱水机全厂共用。基于上述超低排放改造技术背景，对脱硫装置进行性能评价。
首先，根据脱硫工艺的技术参数筛选性能评价技术指标，具体分类包括性能考核指标、运行和检修指标、资源能源消耗指标和技术经济指标。性能考核指标有脱硫效率、净烟气中SO2浓度、雾滴含量、石膏品质、系统阻力、水耗量、电耗量、除尘效率、吸收剂耗量等；运行和检修指标有脱硫塔(含内构件)健康状况、烟气系统健康状况、氧化风系统运行状况、脱水系统运行状况、吸收剂制备系统运行状况、工艺水系统运行状况、电气系统运行状况、CEMS健康状况；资源能源消耗指标有吸收剂耗量、水耗、电耗、压缩空气消耗等；技术经济指标包括系统阻力、烟气温降、脱硫装置可用率等。
然后，根据筛选的性能评价技术指标收集K电厂3号机组脱硫装置超低排放改造的相关资料，包括可行性研究报告、环评报告、设计方案、施工方案、工程改造技术协议、调试报告、监理报告、设备台账、运行台账、检修台账、历史数据、环保事故台账、运行故障分析报告、近一年生产报表、分析化验报告等；根据收集到的相关资料，进行脱硫装置技术性能状况汇总，例如，脱硫效率为99.1％，满足保证值要求，不扣分；吸收塔出口雾滴含量为21mg/m3，吸收塔洗尘效率为72％，石膏品质中含水率为12％，亚硫酸钙含量为1.15％，不满足保证值要求，扣除相应分数；检修台账记录吸收塔内部喷淋支管存在断裂、堵塞情况、除雾器堵塞、循环浆液泵故障、运行台账记录存在出口SO2浓度小时均值超标、pH计监测数据失真现象；入炉煤质与设计煤质偏离，等等，针对具体的各项指标进行初步评价。
落实K电厂3号机组现场查评条件，开展现场查评工作，并和相关技术人员进行充分的沟通和交流，保证每一项指标都核实无误，如涉及吸收塔健康状况的指标有脱硫塔本体完好、无烟气泄漏、喷淋管道无积垢和断裂、除雾器运行正常、浆液循环泵运行正常、搅拌器无磨损、各种输送管道正常、工业测点位置合规等，涉及烟气系统健康状况主要指标有增压风机(可选)、进出口烟道、事故喷淋系统、挡板门、膨胀节等，涉及氧化风系统运行状况主要指标有氧化风机风量、压力、氧化风温、电耗、减温水、氧化风管等，涉及脱水系统运行状况主要指标有石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站、脱水机、真空装置、滤布冲洗装置等，涉及吸收剂制备系统运行状况主要指标有石灰石储仓(可选)、石灰石粉仓(可选)、斗轮提升机、湿式球磨机、石灰石浆液罐、石灰石浆液输送系统、搅拌器等，涉及工艺水系统运行状况主要指标有工艺水箱、流量计、压力计、液位计、输送泵、工艺水质等，涉及CEMS健康状况主要指标有在线监测的流量、流速、压力、温度、烟气成分、pH计、密度计、液位计、流量计等，根据打分方法量化打分，确定各项指标的得分，得到各项指标和总的得分率。
最后，针对评价工作中发现的问题，提出合理化建议，包括脱硫系统优化调整、在线表计校验方法、制浆供浆系统优化、脱水系统优化、运行设备保养、现场巡查关键点等，指出当前技术问题以及技术隐患，提前做好防范准备和应急预案，形成最终性能评价技术报告。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：所述评价方法如下：
(一)确定脱硫工艺；
(二)根据脱硫工艺筛选评价技术指标和参数；
(三)收集项目资料，进行初步技术评价；
(四)根据已掌握的情况进行现场查评，核实初步技术评价内容；
(五)根据现场查评情况对各项评价指标进行量化打分；
(六)根据查评情况总结问题、提出建议，形成最终评价技术报告；
(七)超低排放后脱硫装置性能评价工作结束。
2.根据权利要求1所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：采用得分率对各项评价指标进行量化，得分率的计算公式如下：
Px＝Cx/Cx0×100
式中：Px为各评价指标相对得分率，％；Cx为各评价指标体系实际得分，分；Cx0为各评价指标标准分，分。
3.根据权利要求1所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：火电厂超低排放后脱硫装置为基于石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺建设，性能评价内容包括性能考核指标评价、运行和检修指标评价、资源能源消耗指标评价、技术经济指标评价，采用综合评价的方法对火电厂超低排放后脱硫装置性能进行评价。
4.根据权利要求3所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：性能考核指标评价涉及的指标包括脱硫效率、净烟气中SO2浓度、雾滴含量、石膏品质、系统阻力、水耗量、电耗量、除尘效率、吸收剂耗量。
5.根据权利要求3所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：运行和检修指标评价涉及的指标包括脱硫塔健康状况、烟气系统健康状况、氧化风系统运行状况、脱水系统运行状况、吸收剂制备系统运行状况、工艺水系统运行状况、电气系统运行状况、CEMS健康状况；
所述脱硫塔健康状况主要指脱硫塔本体完好、无烟气泄漏、喷淋管道无积垢和断裂、除雾器运行正常、浆液循环泵运行正常、搅拌器无磨损、各种输送管道正常、工业测点位置是否合规；
所述烟气系统健康状况主要指增压风机、进出口烟道、事故喷淋系统、挡板门、膨胀节是否满足运行要求；
所述氧化风系统运行状况主要指氧化风机风量、压力、氧化风温、电耗、减温水、氧化风管是否满足运行要求；
所述脱水系统运行状况主要指石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站、脱水机、真空装置、滤布冲洗装置是否满足运行要求；
所述吸收剂制备系统运行状况主要指石灰石储仓、石灰石粉仓、斗轮提升机、湿式球磨机、石灰石浆液罐、石灰石浆液输送系统、搅拌器是否满足正常运行要求；
所述工艺水系统运行状况主要指工艺水箱、流量计、压力计、液位计、输送泵、工艺水质是否满足运行要求；
所述CEMS健康状况主要指在线监测的流量、流速、压力、温度、烟气成分、pH计、密度计、液位计、流量计工作是否正常。
6.根据权利要求3所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：资源能源消耗指标评价主要包括吸收剂耗量、水耗、电耗、压缩空气消耗。
7.根据权利要求1所述的火电厂超低排放后脱硫装置性能的评价方法，其特征在于：技术经济指标评价主要包括系统阻力、烟气温降、脱硫装置可用率。
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