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[摘要] 针对简易湿法烟气脱硫除尘装置普遍存在的堵灰、阻力大、烟气带水和塔板易腐蚀等问题,成功研制XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置。文章简要探讨了该项目的概况、基本原理、技术创新点、解决的关键问题、技术特点、鉴定及效益。
[关键词] 喷雾旋流 烟气脱硫 除尘装置
1 项目概况
1.1 国内外同类项目发展概况
我国中小型锅炉烟气脱硫主要以简易碱性湿法、半干法为主导技术。410t/h以上级别的大型锅炉以湿法即石灰石—石膏法为主导技术。锅炉烟气湿法脱硫工艺在目前世界上应用最多,美国、德国、日本等一些西方发达国家大多数都采用湿法脱硫工艺。因此,锅炉烟气湿法脱硫是当今世界上最为成熟的一项技术,固硫剂价廉易得,副产物便于利用,煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。目前单机容量在20万kW以上的火电机组容量占火电总装机容量的55%,高参数、大容量火电机组是当前和今后相当长时间内火电发展的方向。因此,大机组锅炉烟气脱硫是火电厂的工作重点,是控制火电厂大气污染的关键,而湿法脱硫工艺是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。所以,我国也在重点发展湿法脱硫技术。
迄今为止,国内却仅有不到1% 装机容量的火电厂和少数中小型锅炉实施烟气脱硫。主要有脱硫成本问题、产物出路问题以及引进技术国产化的问题。
国内中小型锅炉的烟气简易碱性湿法脱硫工艺都不同程度存在缺陷,主要表现在设备内部积灰、阻力大、烟气带水和运行成本高等。国内多数环保公司、研究机构也在不断探索,试图从设备结构改进、材料以及脱硫过程主耗物替代方面寻找突破。
1.2 本项目开发的目的和意义
我国锅炉现状是中小型居多、燃煤居多、低效率或无配置环保装置居多,福建省也不例外。污染状况没有根本性改观,并有继续扩大的趋势。一台65t/h燃煤锅炉运行一年产生的二氧化硫气体总量为900～1200吨,全国未配套脱硫除尘装置的中小型锅炉有几十万台,大气污染状况不言而喻。XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置的相关技术是根据市场需求而研发,这一装置的成功研制无疑会为解决上述问题带来新的选择,也对我国环境保护工作产生重要意义。
2 项目技术的基本原理
XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置由烟气进口导向通道、烟气预处理装置、脱硫除尘主塔、副塔、中心导流柱、脱水旋流板、除雾器、脱硫剂配制系统、废液再生系统、烟气出口烟气及引风机等设备和部件组成。
从锅炉出来的烟气先经烟道增湿初除尘降温预处理后,由塔底切向进入,旋流上升,通过装有两层高效喷嘴的主吸收段,由于烟气高速旋转的离心力作用,使喷嘴喷出的部分液体形成雾化,从而增大气液间的接触面积;烟气继续旋流上升进入导向旋流板进行汽水一级分离,同时把塔板流下的部分分离水带动旋转使其雾化,对烟气中残余SO2进行二次吸收。由于烟气旋转离心力的作用,最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下,经过溢流装置到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触。烟气继续上升进入第二块旋流板、挡水圈进行汽水二级分离。液体在与气体充分接触后得到有效分离,避免雾沫夹带,其气液负荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄,开孔率大而使压降较低,比达到同样效果的压降约低50%,因此,综合性能优于常用的旋流板塔。
吸收SO2的吸收液为含NaOH水溶液,吸收SO2后的相对饱和的亚硫酸钠和亚硫酸氢钠废液流入再生水池,通入空气把亚硫酸钠氧化,加入10%含量的石灰水进行再生,把NaOH还原出来,同时生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀,含NaOH清水溶液溢流到循环水池循环使用,亚硫酸钙和硫酸钙沉淀而被除去。本项目的技术性能设计符合国家环保产品认定技术条件HCRJ040-1999标准,见表1。
3 项目的技术创新点
3.1 通过大量试验,优选脱硫塔旋流板最佳矢量角设计值,在确保达标排放的前提下,既保持了气体流通截面又保持了气体旋转速度,达到消除积灰、阻力下降和提高烟气脱水效率,有效防止烟气带水的良好效果。
3.2 改变传统垂直喷淋方式为平行喷淋方式。传统喷嘴的安装一般与气流方向垂直,这样在气体旋转上升时,遇到垂直方向的液体必然产生阻碍作用,削弱气体旋转速度和产生的离心力,导致液体雾化的能力降低,气液接触不充分,脱硫效率难以提高,同时增加阻力。
平行喷淋是把喷嘴安装与气流方向平行,喷嘴喷出的液体与气流方向同样成平行角度,消除了对旋转气体的阻挡作用,使气体旋转速度和产生的离心力得到保持,携带液体旋转的能力大大增强,使液体雾化的效果随之提高,气液接触面积将进一步扩大,同时减少气液接触的阻力。
3.3 除高效喷雾喷嘴外,塔内组件全部用花岗石代替。原有简易湿法脱硫除尘塔内所用的塔板全部为钢制品,制作安装容易,但腐蚀严重,使用寿命很短,既花钱,维修工作量较大。本技术根据塔板普遍存在的问题对以花岗岩替代的可行性进行深入的研究并最终成功。塔板用花岗岩一次性制作安装较麻烦,但花岗岩耐腐蚀,既降低工程造价和维修费用,又延长了设备的使用寿命,可5～10年不需要维修。
4 本项目解决的关键问题
本项目主要根据简易湿法烟气脱硫除尘装置普遍存在的堵灰、阻力大、烟气带水和塔板易腐蚀问题做针对性的深入研究和创新。
4.1 堵灰
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器积灰率在40 % 以上。从积灰的部位看,通常滞留在旋流板上。除燃料含有易结块因素外,就设备本身的主要问题是设计参数选择不合理。如:塔板开孔率取值大,吸收和除雾效果难以达到;开孔率取值小,易积灰的问题将不可避免。但不论开孔率是大是小,都与旋流板叶片的矢量角设计度密切相关。
根据浙江大学热能研究所的十几组试验数据的整合见表2。试验目的:旋流板矢量角与阻力、积灰率、烟气含湿率的关系。试验基准条件:风量 10000m3/h,风速 4m/s,液气比 0.6 L/m3。
本项目根据表2综合数据进行了深入研究,设计上找到了既达到效果又不易造成积灰的旋流板矢量角的最佳取值,同时在塔板上设计喷水式定期清灰装置,彻底解决堵灰问题。
4.2 阻力大
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器全塔阻力为900～1500Pa。 装置阻力大有许多原因,但主要还是在主设备设计问题上,主设备通常情况下占装置阻力的60%以上,塔板又占主设备阻力的75%以上。其主要原因有:堵灰问题、设备截面设计太小、塔板开孔率小;旋流板矢量角设计不合理;喷淋密度(液气比)太大。设备截面设计太小的错误不容易犯,积灰问题会使烟气通道截面变小,气速高,阻力大;除前两个问题外,喷淋密度小,阻力小,烟气易穿透,但在塔内停留时间短,不易做到达标排放;喷淋密度大,易做到达标排放,但阻力增大,而且容易引起烟气带水。然而,最主要还在塔板,表2已清楚表明,旋流板矢量角大小正好与塔板阻力大小成反比,达到30°时,阻力值虽有下降,但其它参数也在下降;改变喷嘴方向,使液体方向与气流方向夹角大幅度缩小,减少液体对气流的垂直阻拦作用,同时提高了水气的接触效果,也是降低全塔阻力的一项有效措施。本技术液气比取值较小,通过改变流体流态、采用目前国内外最先进的高效喷雾喷嘴以及安装形式变化,使气液更充分地接触,多种减少阻力方法,从而实现低阻力的目标。
4.3 烟气带水
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器烟气带水比较普遍,常见原因有:塔板开孔率小、堵灰、脱水装置效率低、液气比太大。
塔板开孔率小或堵灰会导致塔内烟气流通截面变小,局部气速太大,容易造成吸收效果差、塔内压降大而导致烟气带水。从表2可见,烟气湿含量大小与旋流板矢量角大小成正比关系,设计上选择适宜的矢量角是很重要的。
脱水装置效率低,多数情况下是设计问题,即旋流板矢量角取值小和选择脱水装置结构存在问题。
本技术在深入分析带水的原因基础上不断总结,选择最合适的塔板矢量角,利用了流体力学原理,提高烟气的旋转离心力,加上合理的分离结构,解决了烟气带水难题。
4.4 塔板腐蚀
碳钢制塔板在脱硫除尘塔内易腐蚀的主要原因是:由于带酸性电解质潮湿环境引起的电化学腐蚀。花岗岩材料因含生成微电池的电解物质成分较低,其耐腐蚀性能比碳钢好。本项目主要研究塔内的安装难度。经过多次试验,实践证明是可行的。
5 项目的技术特点
5.1 主要特点与功能
本项目技术的主要特点是通过技术创新,从根本上解决了简易湿法脱硫除尘普遍存在的设备易堵灰、阻力大、烟气带水(导致引风机不能正常运行)和塔内部件易腐蚀的几个技术问题。突破了这几个技术问题之后,为本项目技术带来以下与同类型项目明显不同的相应功能特色:
① 技术先进,各项技术指标完全满足环保要求和厂家要求;
② 脱硫、除尘效率高;
③ 防结垢、防堵灰性能好,运行可靠、安全、稳定;
④ 操作弹性大,负荷宽;
⑤ 液气比低,阻力小,电耗省;基本不需要维修,运行成本低;
⑥ 材料改代,投资省;
⑦ 适用范围广,对煤质适用性强;
⑧ 防腐性能好,使用寿命长。
5.2 对本项目技术的评价
由于运行成本原因,湿法脱硫已成为目前国内外锅炉烟气脱硫的主导技术。美国、德国、日本等一些发达国家均往湿法脱硫技术方向发展,国内塔板式简易湿法脱硫因为普遍存在上述的几个技术问题,难以做到达标排放,一般仅适用于小型锅炉。大型湿法脱硫的主要问题是一次性投资大。本项目技术在解决了简易湿法脱硫普遍存在的几个技术问题后,经过10t/h、35t/h、65t/h几个等级的成功试验,2005年已在嘉兴嘉爱斯Ⅰ期工程220t/h中型锅炉实施了配套设计,成功后本公司将对本项目技术进行大型化可行性研究。因此,本项目技术与国内同类型技术相比较,具有明显的优势。与国外同类型项目相比较,因为本项目技术在材料替代方面的创新,其一次性投资省、反腐蚀性能好、装置使用寿命长,同样占有明显优势。
5.3 本项目技术的完善计划
本公司计划把“嘉兴嘉爱斯Ⅰ期工程”建成公司工程中的标准示范工程,为本项目技术开展大型化研究工作提供必要条件。力求本项目技术在大型化研究方面取得成果。
在脱硫后的除湿技术方面,虽然可以达到HCRJ040-1999国家环保产品技术认定标准,但与本公司自定≤6%的内部指标要求尚有偏差。本公司计划把大型湿法脱硫高效除湿技术引进本项目技术进行尝试。
6 项目鉴定及产生效益
6.1 项目鉴定
2005年9月10日,福建省科学技术厅组织专家组对福建鑫泽环保设备工程有限公司自行研发的XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置创新技术成果的有关文件资料进行了认真审查和讨论,形成鉴定意见如下:
① 申请鉴定单位所提供鉴定的技术文件齐全、完整并符合要求。
② 该产品技术各项性能指标已达到甚至优于HCRJ 040—1999《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》国家环境保护产品认定技术、GB13223—2003 《火电厂大气污染物排放标准》和 GB13271—2001《锅炉大气污染物排放标准》规定的烟气排放要求,其技术先进、合理、可行。
③ 该产品在技术上解决了国内现行简易湿法烟气脱硫装置普遍存在的堵灰、阻力大、烟气易带水、塔内件易腐蚀的关键技术问题。设备及内件(除喷嘴外)均采用花岗石制作,造价低、耐腐蚀、使用寿命长。产品实用性、可靠性好,得到使用厂家的认可。该产品技术处于国内同类技术的领先水平。
④ 该技术产品适用于10～220t/h各型燃煤锅炉的脱硫除尘。根据目前国内现有锅炉配置的基本情况和该产品技术具有的明显优势,产品推广应用前景广阔,具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。
⑤ 建议:进一步提高该装置系统的密封性。
6.2 项目实施的经济效益
本技术成果实施后,不论是承建方或是建设方都有良好的经济效益。以“新嘉爱斯工程”3台220t/h为例:
① 承建方经济效益
项目正常经营销售收入(合同金额)1058.70.万元;
项目正常经营工程材料成本费用747.87万元;
项目正常经营、管理、财务、税收及附加费用239.90万元;
项目正常经营净利润总额为70.93万元。
② 建设方经济效益
如果建设方建一个同样大小钢制装置,3台工程造价(合同金额)将超过1500万元,采用花岗石制作,(合同金额)为1058.70万元,使用寿命延长,基本免维修,这些隐形效益还不计在内。
根据测算,1台220t/h燃煤锅炉在没有脱硫设施的情况下,每年向大气排放SO2总量为3340.80吨,需向环保部门交纳排污费用为:3340800÷0.95×0.6 = 2109978.95元/年。
有脱硫装置且做到达标排放,企业可省去这笔排污费用,3台220t/h锅炉每年可省去2109978.95×3 = 6329936.85元/年。
6.3 项目实施的社会效益
我国是世界上最大的煤炭消费国,绝大多数锅炉都是以煤为燃料,锅炉配置以中小型居多、低效率或无配置环保装置居多,是大气的主要污染源。一台65t/h燃煤锅炉运行一年产生的SO2总量为900～1200吨,全国未配套脱硫除尘装置的中小型锅炉有几十万台。据不完全统计,我国每年向大气排放的SO2总量达2000多万吨,全国国土的酸雨面积已达到三分之一,而且还在增加,每年因此而造成的国民经济损失已超过1100亿元。
本项目技术是根据市场需求而研发,符合生产企业治理污染的需求,其推广应用有利于加快成果转化和大气污染防治步伐。
[关键词] 喷雾旋流 烟气脱硫 除尘装置
1 项目概况
1.1 国内外同类项目发展概况
我国中小型锅炉烟气脱硫主要以简易碱性湿法、半干法为主导技术。410t/h以上级别的大型锅炉以湿法即石灰石—石膏法为主导技术。锅炉烟气湿法脱硫工艺在目前世界上应用最多,美国、德国、日本等一些西方发达国家大多数都采用湿法脱硫工艺。因此,锅炉烟气湿法脱硫是当今世界上最为成熟的一项技术,固硫剂价廉易得,副产物便于利用,煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。目前单机容量在20万kW以上的火电机组容量占火电总装机容量的55%,高参数、大容量火电机组是当前和今后相当长时间内火电发展的方向。因此,大机组锅炉烟气脱硫是火电厂的工作重点,是控制火电厂大气污染的关键,而湿法脱硫工艺是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。所以,我国也在重点发展湿法脱硫技术。
迄今为止,国内却仅有不到1% 装机容量的火电厂和少数中小型锅炉实施烟气脱硫。主要有脱硫成本问题、产物出路问题以及引进技术国产化的问题。
国内中小型锅炉的烟气简易碱性湿法脱硫工艺都不同程度存在缺陷,主要表现在设备内部积灰、阻力大、烟气带水和运行成本高等。国内多数环保公司、研究机构也在不断探索,试图从设备结构改进、材料以及脱硫过程主耗物替代方面寻找突破。
1.2 本项目开发的目的和意义
我国锅炉现状是中小型居多、燃煤居多、低效率或无配置环保装置居多,福建省也不例外。污染状况没有根本性改观,并有继续扩大的趋势。一台65t/h燃煤锅炉运行一年产生的二氧化硫气体总量为900～1200吨,全国未配套脱硫除尘装置的中小型锅炉有几十万台,大气污染状况不言而喻。XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置的相关技术是根据市场需求而研发,这一装置的成功研制无疑会为解决上述问题带来新的选择,也对我国环境保护工作产生重要意义。
2 项目技术的基本原理
XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置由烟气进口导向通道、烟气预处理装置、脱硫除尘主塔、副塔、中心导流柱、脱水旋流板、除雾器、脱硫剂配制系统、废液再生系统、烟气出口烟气及引风机等设备和部件组成。
从锅炉出来的烟气先经烟道增湿初除尘降温预处理后,由塔底切向进入,旋流上升,通过装有两层高效喷嘴的主吸收段,由于烟气高速旋转的离心力作用,使喷嘴喷出的部分液体形成雾化,从而增大气液间的接触面积;烟气继续旋流上升进入导向旋流板进行汽水一级分离,同时把塔板流下的部分分离水带动旋转使其雾化,对烟气中残余SO2进行二次吸收。由于烟气旋转离心力的作用,最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下,经过溢流装置到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触。烟气继续上升进入第二块旋流板、挡水圈进行汽水二级分离。液体在与气体充分接触后得到有效分离,避免雾沫夹带,其气液负荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄,开孔率大而使压降较低,比达到同样效果的压降约低50%,因此,综合性能优于常用的旋流板塔。
吸收SO2的吸收液为含NaOH水溶液,吸收SO2后的相对饱和的亚硫酸钠和亚硫酸氢钠废液流入再生水池,通入空气把亚硫酸钠氧化,加入10%含量的石灰水进行再生,把NaOH还原出来,同时生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀,含NaOH清水溶液溢流到循环水池循环使用,亚硫酸钙和硫酸钙沉淀而被除去。本项目的技术性能设计符合国家环保产品认定技术条件HCRJ040-1999标准,见表1。
3 项目的技术创新点
3.1 通过大量试验,优选脱硫塔旋流板最佳矢量角设计值,在确保达标排放的前提下,既保持了气体流通截面又保持了气体旋转速度,达到消除积灰、阻力下降和提高烟气脱水效率,有效防止烟气带水的良好效果。
3.2 改变传统垂直喷淋方式为平行喷淋方式。传统喷嘴的安装一般与气流方向垂直,这样在气体旋转上升时,遇到垂直方向的液体必然产生阻碍作用,削弱气体旋转速度和产生的离心力,导致液体雾化的能力降低,气液接触不充分,脱硫效率难以提高,同时增加阻力。
平行喷淋是把喷嘴安装与气流方向平行,喷嘴喷出的液体与气流方向同样成平行角度,消除了对旋转气体的阻挡作用,使气体旋转速度和产生的离心力得到保持,携带液体旋转的能力大大增强,使液体雾化的效果随之提高,气液接触面积将进一步扩大,同时减少气液接触的阻力。
3.3 除高效喷雾喷嘴外,塔内组件全部用花岗石代替。原有简易湿法脱硫除尘塔内所用的塔板全部为钢制品,制作安装容易,但腐蚀严重,使用寿命很短,既花钱,维修工作量较大。本技术根据塔板普遍存在的问题对以花岗岩替代的可行性进行深入的研究并最终成功。塔板用花岗岩一次性制作安装较麻烦,但花岗岩耐腐蚀,既降低工程造价和维修费用,又延长了设备的使用寿命,可5～10年不需要维修。
4 本项目解决的关键问题
本项目主要根据简易湿法烟气脱硫除尘装置普遍存在的堵灰、阻力大、烟气带水和塔板易腐蚀问题做针对性的深入研究和创新。
4.1 堵灰
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器积灰率在40 % 以上。从积灰的部位看,通常滞留在旋流板上。除燃料含有易结块因素外,就设备本身的主要问题是设计参数选择不合理。如:塔板开孔率取值大,吸收和除雾效果难以达到;开孔率取值小,易积灰的问题将不可避免。但不论开孔率是大是小,都与旋流板叶片的矢量角设计度密切相关。
根据浙江大学热能研究所的十几组试验数据的整合见表2。试验目的:旋流板矢量角与阻力、积灰率、烟气含湿率的关系。试验基准条件:风量 10000m3/h,风速 4m/s,液气比 0.6 L/m3。
本项目根据表2综合数据进行了深入研究,设计上找到了既达到效果又不易造成积灰的旋流板矢量角的最佳取值,同时在塔板上设计喷水式定期清灰装置,彻底解决堵灰问题。
4.2 阻力大
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器全塔阻力为900～1500Pa。 装置阻力大有许多原因,但主要还是在主设备设计问题上,主设备通常情况下占装置阻力的60%以上,塔板又占主设备阻力的75%以上。其主要原因有:堵灰问题、设备截面设计太小、塔板开孔率小;旋流板矢量角设计不合理;喷淋密度(液气比)太大。设备截面设计太小的错误不容易犯,积灰问题会使烟气通道截面变小,气速高,阻力大;除前两个问题外,喷淋密度小,阻力小,烟气易穿透,但在塔内停留时间短,不易做到达标排放;喷淋密度大,易做到达标排放,但阻力增大,而且容易引起烟气带水。然而,最主要还在塔板,表2已清楚表明,旋流板矢量角大小正好与塔板阻力大小成反比,达到30°时,阻力值虽有下降,但其它参数也在下降;改变喷嘴方向,使液体方向与气流方向夹角大幅度缩小,减少液体对气流的垂直阻拦作用,同时提高了水气的接触效果,也是降低全塔阻力的一项有效措施。本技术液气比取值较小,通过改变流体流态、采用目前国内外最先进的高效喷雾喷嘴以及安装形式变化,使气液更充分地接触,多种减少阻力方法,从而实现低阻力的目标。
4.3 烟气带水
一般的简易湿法烟气脱硫除尘器烟气带水比较普遍,常见原因有:塔板开孔率小、堵灰、脱水装置效率低、液气比太大。
塔板开孔率小或堵灰会导致塔内烟气流通截面变小,局部气速太大,容易造成吸收效果差、塔内压降大而导致烟气带水。从表2可见,烟气湿含量大小与旋流板矢量角大小成正比关系,设计上选择适宜的矢量角是很重要的。
脱水装置效率低,多数情况下是设计问题,即旋流板矢量角取值小和选择脱水装置结构存在问题。
本技术在深入分析带水的原因基础上不断总结,选择最合适的塔板矢量角,利用了流体力学原理,提高烟气的旋转离心力,加上合理的分离结构,解决了烟气带水难题。
4.4 塔板腐蚀
碳钢制塔板在脱硫除尘塔内易腐蚀的主要原因是:由于带酸性电解质潮湿环境引起的电化学腐蚀。花岗岩材料因含生成微电池的电解物质成分较低,其耐腐蚀性能比碳钢好。本项目主要研究塔内的安装难度。经过多次试验,实践证明是可行的。
5 项目的技术特点
5.1 主要特点与功能
本项目技术的主要特点是通过技术创新,从根本上解决了简易湿法脱硫除尘普遍存在的设备易堵灰、阻力大、烟气带水(导致引风机不能正常运行)和塔内部件易腐蚀的几个技术问题。突破了这几个技术问题之后,为本项目技术带来以下与同类型项目明显不同的相应功能特色:
① 技术先进,各项技术指标完全满足环保要求和厂家要求;
② 脱硫、除尘效率高;
③ 防结垢、防堵灰性能好,运行可靠、安全、稳定;
④ 操作弹性大,负荷宽;
⑤ 液气比低,阻力小,电耗省;基本不需要维修,运行成本低;
⑥ 材料改代,投资省;
⑦ 适用范围广,对煤质适用性强;
⑧ 防腐性能好,使用寿命长。
5.2 对本项目技术的评价
由于运行成本原因,湿法脱硫已成为目前国内外锅炉烟气脱硫的主导技术。美国、德国、日本等一些发达国家均往湿法脱硫技术方向发展,国内塔板式简易湿法脱硫因为普遍存在上述的几个技术问题,难以做到达标排放,一般仅适用于小型锅炉。大型湿法脱硫的主要问题是一次性投资大。本项目技术在解决了简易湿法脱硫普遍存在的几个技术问题后,经过10t/h、35t/h、65t/h几个等级的成功试验,2005年已在嘉兴嘉爱斯Ⅰ期工程220t/h中型锅炉实施了配套设计,成功后本公司将对本项目技术进行大型化可行性研究。因此,本项目技术与国内同类型技术相比较,具有明显的优势。与国外同类型项目相比较,因为本项目技术在材料替代方面的创新,其一次性投资省、反腐蚀性能好、装置使用寿命长,同样占有明显优势。
5.3 本项目技术的完善计划
本公司计划把“嘉兴嘉爱斯Ⅰ期工程”建成公司工程中的标准示范工程,为本项目技术开展大型化研究工作提供必要条件。力求本项目技术在大型化研究方面取得成果。
在脱硫后的除湿技术方面,虽然可以达到HCRJ040-1999国家环保产品技术认定标准,但与本公司自定≤6%的内部指标要求尚有偏差。本公司计划把大型湿法脱硫高效除湿技术引进本项目技术进行尝试。
6 项目鉴定及产生效益
6.1 项目鉴定
2005年9月10日,福建省科学技术厅组织专家组对福建鑫泽环保设备工程有限公司自行研发的XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置创新技术成果的有关文件资料进行了认真审查和讨论,形成鉴定意见如下:
① 申请鉴定单位所提供鉴定的技术文件齐全、完整并符合要求。
② 该产品技术各项性能指标已达到甚至优于HCRJ 040—1999《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》国家环境保护产品认定技术、GB13223—2003 《火电厂大气污染物排放标准》和 GB13271—2001《锅炉大气污染物排放标准》规定的烟气排放要求,其技术先进、合理、可行。
③ 该产品在技术上解决了国内现行简易湿法烟气脱硫装置普遍存在的堵灰、阻力大、烟气易带水、塔内件易腐蚀的关键技术问题。设备及内件(除喷嘴外)均采用花岗石制作,造价低、耐腐蚀、使用寿命长。产品实用性、可靠性好,得到使用厂家的认可。该产品技术处于国内同类技术的领先水平。
④ 该技术产品适用于10～220t/h各型燃煤锅炉的脱硫除尘。根据目前国内现有锅炉配置的基本情况和该产品技术具有的明显优势,产品推广应用前景广阔,具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。
⑤ 建议:进一步提高该装置系统的密封性。
6.2 项目实施的经济效益
本技术成果实施后,不论是承建方或是建设方都有良好的经济效益。以“新嘉爱斯工程”3台220t/h为例:
① 承建方经济效益
项目正常经营销售收入(合同金额)1058.70.万元;
项目正常经营工程材料成本费用747.87万元;
项目正常经营、管理、财务、税收及附加费用239.90万元;
项目正常经营净利润总额为70.93万元。
② 建设方经济效益
如果建设方建一个同样大小钢制装置,3台工程造价(合同金额)将超过1500万元,采用花岗石制作,(合同金额)为1058.70万元,使用寿命延长,基本免维修,这些隐形效益还不计在内。
根据测算,1台220t/h燃煤锅炉在没有脱硫设施的情况下,每年向大气排放SO2总量为3340.80吨,需向环保部门交纳排污费用为:3340800÷0.95×0.6 = 2109978.95元/年。
有脱硫装置且做到达标排放,企业可省去这笔排污费用,3台220t/h锅炉每年可省去2109978.95×3 = 6329936.85元/年。
6.3 项目实施的社会效益
我国是世界上最大的煤炭消费国,绝大多数锅炉都是以煤为燃料,锅炉配置以中小型居多、低效率或无配置环保装置居多,是大气的主要污染源。一台65t/h燃煤锅炉运行一年产生的SO2总量为900～1200吨,全国未配套脱硫除尘装置的中小型锅炉有几十万台。据不完全统计,我国每年向大气排放的SO2总量达2000多万吨,全国国土的酸雨面积已达到三分之一,而且还在增加,每年因此而造成的国民经济损失已超过1100亿元。
本项目技术是根据市场需求而研发,符合生产企业治理污染的需求,其推广应用有利于加快成果转化和大气污染防治步伐。