脱硫系统采用石灰石粉经济性分析

1、采用石灰石粉作为吸收剂的经济性分析张 江1. 情况简介我公司脱硫系统吸收剂原设计采用直径小于20mm的石灰石，经湿式球磨机研磨达到250目通过率大于90%、含固率25%的石灰石浆液。两座吸收塔最大石灰石消耗量为10.3t/h，脱硫系统设计含硫量为0.67%，实际燃用煤种含硫量为0.52%，实际双塔消耗石灰石量为110-120t/天。设1座混凝土石灰石储仓，储仓的总容量按2台锅炉在BMCR工况运行3天（日利用20 h 计）的石灰石耗量设计，有效容积为460m3。经调研：大唐盘电公司因石灰石质量较差曾发生影响脱硫效率的问题，已将吸收剂改为石灰石粉，外购石灰石粉采取罐车运输，使用事故浆液箱作为石灰石

2、粉混合箱，增加2台浆液输送泵实现向石灰石浆液箱供浆；大唐盘电公司原湿式球磨机浆液制备系统处于备用保养状态，计划占用一座灰库作为石灰石粉事故储仓。国华浙能公司脱硫系统为干式球磨机石灰石粉制备系统，单台吸收塔区域设计有日石灰石粉储仓及2台浆液输送泵，石灰石粉运输采取罐车装载，满足脱硫系统运行需要。2. 系统改造初步方案在现有石灰石料仓西侧增设石灰石粉仓，底部设浆液箱及2台浆液输送泵。按2台锅炉在BMCR工况运行3天（日利用20 h 计）的石灰石粉耗量设计，两座吸收塔最大石灰石消耗量为10.3t/h，石灰石粉堆积密度按1.1 t/ m3计算，需要增加容积560m3石灰石粉仓（底部设置气化装置）、增加

3、两台给料机、粉仓顶部设置布袋除尘器。外购的石灰石粉由封闭式罐车运输，使用罐车自带气源将石灰石粉送入石灰石粉仓。通过粉仓底部电动给料机、落粉管进入浆液箱，按加水搅拌后，通过浆液循环泵输送至浆液供应箱，供脱硫系统运行消耗。电动给料机出力按15t/h考虑，浆液混配箱有效容积需达到75 m3，混配箱实际容积需达到90 m3，（直径5.4米，高4米），两座吸收塔最大石灰石消耗量为10.3t/h，按20h计算，需配置浆液206吨，每日混配箱系统需运行14小时，（目前实际日消耗石灰石120吨，每日混配箱系统需运行8小时。）改造投资估算：（暂未考虑施工费，粉仓价格差异较大）序号材料备件名称规格型号数量单价（万

4、）合计（万）备注1. 电动蝶阀DN1006212参考脱硫浆液阀门采购合同2. 浆液泵组流量50m3/h ，扬程 24.2m，电机功率11kw2510参考磨机浆液再循环泵3. 密度计1884. 浆液箱直径6米高3.2米有效容积75 m3188含鳞片防腐113.6m2及12mm钢板113.6 m25. 搅拌器及减速机、电机5.5kw11515参考滤液水箱搅拌器6. 布袋除尘器及风机1500/h155参考灰库放灰用负压除尘器7. 电动给料机10-15t/h，2.2kw212参考灰库放灰用电动给料机8. 气化用电加热器15.8kw1229. 钢制石灰石粉仓56015050粉仓9*8m锥底高2.5m或8

5、*10m锥底高3m。112考虑施工费，项目整体费用约170万元。 经分析：石灰石浆液箱、磨机再循环箱作为混配容器，存在搅拌器形式不能满足及混配浓度控制困难问题，而磨机再循环箱有效容积仅6.5 m3不能满足需要；利用制浆间地坑作为混配容器，还存在不能满足制浆系统整体检修的浆液排放问题。 考虑石灰石粉供应便利的因素，可以考虑使用有效容积为226m3日储备仓，满足每日石灰石粉消耗用量，但必须每日补充石灰石粉，这样可节约部分粉仓建设费用。 新增石灰石粉浆液制备系统后，脱硫浆液制备运行成本将大幅度降低。核算新增设备运行电耗：（5.5 + 2.2 + 15.8）* 0.8 * 8400 = 6.9484万

6、元，按年度使用4万吨石灰石粉计算，运行成本为1.74元/吨。（仅计算新增电加热器、浆液箱搅拌器及给料机运行电耗，新增浆液泵组及仓顶除尘器运行成本与现有系统抵消，不再进行计算。）3. 改用石灰石粉的经济效益使用石灰石粉后降低的费用包括：制浆设备运行成本、上料运行成本、制浆设备维护成本12.8 + 1.2 + 2.67 + 9.4 + 6.25 -1.74 = 30.58 元/吨3.1 制浆设备运行成本：湿式球磨机电机功率280KW，正常运行时电机电流27A，运行功率160KW。浆液制备系统设计出力为7.5t/h，但受到旋流站、物料平衡等影响，目前运行出力稳定在5.5 t/h，即磨制石灰石单位电耗

7、为29KWh/吨，按照电价0.44元/KWh折合运行成本12.8元/吨。称重给料机2.2KW*2，磨机油站3KW*2，折合电耗为10.4 * 7272.7 * 0.8=60509KWh，按照电价0.44元/KWh，折合运行成本为0.67元/吨。3.2 上料系统运行成本：振动给料机3KW，除铁器2.5KW，斗式提升机30KW，刮板机4KW，除尘器风机0.55+20KW，合计额定功率60KW，按40t/h出力计算，需运行1000h，折合电耗60 * 1000 * 0.8=48000KWh，按照电价0.44元/KWh，折合运行成本为0.53元/吨；石灰石上料需要使用装载机运行倒运，倒运成本每月需0.

8、8万元，折合制浆系统维护成本为2.67元/吨。3.3 制浆设备维护成本：投产后截止09年8月份累计钢球添加量18吨，累计使用石灰石量28260吨，计算消耗钢球与石灰石比例为640g/t。按年度消耗4万吨石灰石计算需使用钢球25.6吨，钢球每吨均价约1万元，年度钢球采购成本为25.6万元；磨机浆液循环泵通流部件需每年更换，每套备件3万元，每年更换4套共12万元。不计算人工维护成本前提下，制浆设备维护成本为9.4元/吨。2009年因#1、#2湿式球磨机设备运行约5500小时即发生内部橡胶衬板老化，2009年8-10月份进行了整体衬板更换及筒体衬胶修复、钢球重新配比工作。如按每两年进行一次湿式球磨机

9、大修，计算材料备件费及人工费共需50万元，按年度消耗4万吨石灰石计算，磨机维护成本为6.25元/吨。3.4 其他因素分析：石灰石湿式制浆石灰石粉混配制浆运行巡检操作量工作量大系统简单，工作量小物料存放需在室外临时料场存放，雨雪季节需人工苫盖，湿料进入系统影响安全运行。罐车运输直接进入储仓，由热风气化防止发生受潮板结。物料质量石料中混杂沙子、粘土、木块、树枝等杂物，存在后续管路堵塞的问题。通过化验手段对石灰石粉成分进行控制，杂质相对少。对浆液制备设备的影响泵组及管路接触介质颗粒度大，导致泵组及石灰石旋流站管件维护成本增加。石灰石粉细度可控，对泵组及管路磨损大幅度降低。对环境的影响临时堆放及倒运过程中污染环境采用封闭式罐车，对环境的污染较低。5. 结论以国华盘电公司燃料煤发热量、含硫量等关键指标达到脱硫系统设计标准为前提，按脱硫系统年度消耗石灰石4万吨计算：a 在采购成本相同的前提下，使用石灰石粉制浆年度可降低综合成本122.32万元。b 目前采购石灰石成本为160元/吨，外购石灰石粉成本为130元/吨，按次价格差异计算，使用石