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重庆市是我国西南地区的重酸雨地区之一,能源消耗以燃煤为主,且燃煤类型主要为高硫煤,燃煤中硫分平均约为3.5%,大气中二氧化硫浓度居高不下。二氧化硫的污染不仅己严重影响社会经济的快速发展,更关系到人民的生命健康与安全,因此如何选择一个经济可行、技术可靠的脱硫工艺是控制二氧化硫污染的关键。
本论文以某2x350M电厂(以下简称电厂A)为例,针对重庆地区高硫煤的特点,为循环流化床锅炉选择一个合理的炉外脱硫工艺,使之与炉内脱硫相结合,组成一个两级脱硫工艺,以使电厂排气筒出口二氧化硫的浓度符合国家和地方的排放标准,同时满足环境空气质量标准。
在脱硫工艺的筛选过程中,引入了层次分析法,采用专家评分的方式给经济、技术、环境三个方面11个参数等进行评分、赋以权重,通过层次分析法筛选出合适脱硫工艺,最后结合电厂项目利用EIA大气环境预测软件对二氧化硫排放后的各个参数进行预测,以验证优选工艺是否能使二氧化硫达标排放,区域环境空气是否满足质量标准。
研究得出如下结论:
(1)燃烧含硫率为3.92%(电厂A)的发电厂,如果仅仅使用循环流化床炉内固硫,则无论如何改变反应条件,甚至牺牲部分热效率来提高脱硫效率,也不能达到排放标准。
(2)运用层次分析法可以较好地实现定量和定性分析相结合,避开实际情况中由于不定量带来的判断困难,为选择合适的脱硫工艺提供了决策方法。
(3)运用层次分析法得出的技术、经济和环境三个指标的重要性程度结论为:技术指标(0.493)>经济指标(0.311)>环境指标(0.196)。
(4)参选的5个脱硫工艺中,优选工艺为烟气循环流化床脱硫工艺,其次是石灰石/石膏湿法工艺。并由此看出,在技术参数均符合要求的条件下,经济参数成为了首要考虑的对象。
(5)烟气循环流化床脱硫工艺配合CFB锅炉炉内脱硫,可以在燃烧含硫率为3.92%左右的煤炭时,使排气筒出口处的二氧化硫达标排放。
(6)从电厂A的运行可以看出,应用循环流化床锅炉炉内固硫+烟气循环流化床脱硫工艺脱硫后,二氧化硫贡献值很小。
两级脱硫工艺针对高硫煤是非常有效的,这种情况下,可以不用石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺也能稳定达到标准,因此经济节约。