扬州电厂烟气脱硫系统特点及其设计优化.docVIP

工艺设计 扬州电厂烟气脱硫系统特点及其设计优化 ?????????????????? 发布时间： 2007-3-16 15:53:27 ?? FGD的自身内在规律，突破本行业的一些老观念，克服门户之见，积极引入化工、建材等行业经验和技术在此基础嫁接创新，在此基础上根据FGD的技术特点利用现代设计方法进行系统优化工作，力争早日掌握烟气脱硫的核心工艺技术。 1.1 烟气脱硫系统特点 烟气脱硫系统，主要特点有： ⑴　可能选择的工艺多，各种工艺根据不同的外部条件，还可产生许多变种。 ⑵　外部影响因素多。如：烟气条件，环保要求，吸收剂供应，主机条件，排烟条件，现场条件，副产品及其利用等，故脱硫装置呈多样性特点，这与火电机组的产成品单一，主机设备系列化不同。 ⑶　工艺特点较接近于化工行业。防腐、防堵、传质、交换代替了耐高温、耐高压，防磨。 ⑷　服务对象特点不同。发电厂的服务目标是精确地向电网提供不能储存的电能。由此决定了发电厂的生产必须连续可靠，在指定的时间内提供指定量的电能。而FGD的服务目标是降低随烟气排向大气中都SO2量，是在一定时间间隔中的总量控制。 1.2 工艺系统配置的优化 在热力发电厂由于其工作特性决定，要求整个系统安全平稳，连续满负荷运行，这是设计主要的追求目标。因此系统中辅机、备用和裕量的设置也是根据此原则而定。为防止某个因辅机故障而影响系统安全满发，一般均设有备用。因此使造价和系统复杂性增加。 FGD系统的最终目标是脱除原排向大气的SO2，由于大气层是一个巨大的容纳体，因此脱硫的最终目标不是某时某刻的排硫量，而是要降低在一个统计时段的排SO2量，可见火电系统内的设备装置是被调度状态。而FGD系统内的设备中某种程度上可以根据自身情况自主调度，由此FGD系统辅机与主发电系统配置原则是不一样的，根据FGD的这一特点，FGD系统配置应按以下步骤实施： ⑴　先按安全原则判定备用装置。 ⑵　确定增设该辅机的直接与间接费用及增加的投资。 ⑶　计算增设该辅机所能取得的收益。增设设备后所能取得效益可能来自于以下两个方面： ①　减少非正常停机损失的效益q1 q1=qz (xqλ 式中 (xq—该设备停机将影响FGD总出力的比例。 qz—FGD正常运行所取得的收益。 λ—该辅机的损失效率λ=1/MTBF（MTBF平均无故障工作时间可利用系统分析的方法得本系统对应的最佳值后，在招标书和合同上约定）。 ② 因设置该备用设备可能收获的收益 q2=qz(zj—t 式中 (zj——负荷出力增加系数， t——增开备用设备的费用。 ⑷ 用回收投资年限法（或其他技术经济评价的方法）判定备用机组的设置。 在计算出投资与收益以后，我们就可以计算出设置备用辅机的投资效益，如此值大于项目中平均效益，就可判定设置备用在经济上是合理的，反之就不合理。由此分析，备用的设置与以下因素有关：1.设备投资。2.设备对系统的重要性。3.设备本身的平均无故障工作时间MTBF。4.备用设备的附加效益。以上结论是仅按对SO2实施总量控制为条件，以经济性为判据得出的。 1.3 用可靠性设计的方法确定系统配置 如环保当局除总量控制同时还要求FGD的瞬时脱硫率，则应采用可靠性设计的方法，确定辅机备用的设置，其基础方法如下： 1.3.1 确定FGD系统的总的可靠度指标 根据有关法规、环保当局的要求，确定FGD系统的总的可靠度指标RFGD。 1.3.2 分配系统可靠性 分配系统可靠性：FGD系统的总的可靠性是由系统中的部件、子系统等要素组成。将FGD 系统的可靠性指标合理地分配给系统各组元是实现总体可靠性目标的事半功倍的方法，可靠性分配的主要目标就是确定每个组元（辅机）的可靠度指标。可靠性分配的方法有多种，其中以花费最小为原则的拉格朗日乘数法对于FGD系统的计算最为理想。但此法需建立数学模型，然后采取适当的优化方法求出。在此不作详述。在FGD主流程系统的正常工作期（偶然失效期）可按相对失效率来分配可靠度。按相对失效率进行可靠度分配的基本出发点是每个组元的允许失效率(ia正比于预计失效率(i：因为可靠度与失效率之间的关系如下： 将此代入串联系统（因对于辅机或分系统FGD系统可以认为是一个串联系统）可靠度的计算公式中，可推导出串联系统的失效率与组成FGD系统的各个组元失效率之间的关系： λs ( t ) =λ1 ( t )+ λ2 ( t )+….+ λn ( t ) = 设分配给组元（辅机）的失效率为λia ,系统的失效率指标为 λsa 。那么，按相对失效率分配可靠度的方法可以归纳为以下几点： ⑴　根据统计数据或现场使用经验，定出各个组元的预计失效率λi ⑵　由各个组元的预计失效率λi 计算每一个组元的相对失效率ωi ωi = , (i=1,2,…..,n) ⑶