1.背景介紹

在西德和東德重新統(tǒng)一后，羅斯托克市附近的Greifswald 電廠完全停止運(yùn)行，后被拆除。因而非常有必要建造一新電廠，并且選在靠近羅斯托克港口的一個(gè)地方。1994 年建成了擁有一臺(tái)鍋爐和500 MW 機(jī)組的電廠并進(jìn)入試運(yùn)行階段。煤是從羅斯托克港口通過(guò)一個(gè)1.2 km 長(zhǎng)加頂?shù)膸竭\(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)模姀S配備了一個(gè)冷卻塔用來(lái)冷卻水。新鮮的冷卻水是從波羅的海獲得。

燃料采用無(wú)煙煤。大部分的煤是由南非、波蘭和俄羅斯供應(yīng)的，但為了節(jié)約，采用了各國(guó)的資源。

鍋爐為本生式鍋爐，由德國(guó)巴布科克魯奇Lentjes 公司制造，F(xiàn)GD 系統(tǒng)為濕法石灰石－石膏工藝，其他供應(yīng)商如下：

 鍋爐 德國(guó)巴布科克/Lentjes

 渦輪機(jī) ABB

 ESP ABB / Fl?kt

 DENO X Lentjes /德國(guó)巴布科克

 FGD Lentjes Energie & Entsrgng(原來(lái)的 Gttfried Bischff)

電廠原先設(shè)計(jì)為供暖的中等負(fù)荷的電廠。運(yùn)行時(shí)間大約每年為4 000小時(shí)。1994年開(kāi)始試運(yùn)轉(zhuǎn)，從最開(kāi)始就配有FGD 系統(tǒng)。除了輸出電能，電廠還將供暖300 MW。一旦需滿負(fù)荷的供暖，電能就只有450 MW。如果僅僅發(fā)電，效率為42.5%，如既供電又供暖，效率可達(dá)62.5%。

選取現(xiàn)在的地址主要是考慮到世界各國(guó)的煤可經(jīng)羅斯托克港口運(yùn)輸。

運(yùn)行排放標(biāo)準(zhǔn)是以LCP-條例為依據(jù)的而審批部門要求采用“最佳實(shí)用技術(shù)”來(lái)達(dá)到排放限度。SO X 的排放限度為200 mg/m 3 (標(biāo)態(tài)),粉塵的排放限度為200mg/m 3 (標(biāo)態(tài))。除了這個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)外，電廠還必須無(wú)一例外的遵循LCP-條例的所有要求。

與鍋爐配套的DENO X 、ESP 和 FGD 安裝在一條直線上，僅僅DENO X 部分有一更換催化劑的旁路，ESP 和 FGD 不能通過(guò)旁路，煙氣經(jīng)過(guò)冷卻塔排放。在這個(gè)電廠中沒(méi)有煙囪。

2.FGD 系統(tǒng)

2.1 概述

安裝的FGD 工藝是濕法石灰石石膏工藝，通過(guò)利用碳酸鈣CaCO3 進(jìn)行煙氣脫硫，而且產(chǎn)生適于銷售的石膏。吸收裝置是無(wú)填料的空噴淋塔，而且配備強(qiáng)制氧化的吸收池。

吸收裝置是靠?jī)?nèi)部漿液循環(huán)運(yùn)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且被設(shè)計(jì)為酸凈化系統(tǒng)。吸收池內(nèi)的pH 值控制在4.5 和5.5 之間。在吸收池中貯存一定量的石膏晶體作為生成新石膏晶體的晶核，另一部分石膏排放出來(lái)進(jìn)行脫水。

石膏脫水后的濾出液又返回到吸收裝置再利用。新鮮的補(bǔ)給水由除霧沖洗系統(tǒng)（液滴分離器，與吸收塔一體）補(bǔ)充或者直接加入到吸收池。除霧器用地表水（雨水）沖洗。

由于使用俄羅斯的煤（氯含量很低），循環(huán)中不能獲得所需的氯的含量。因此在處理過(guò)程中將無(wú)廢水外排。額外的氯通過(guò)利用海水作為補(bǔ)給水獲得。

準(zhǔn)備用的碳酸鈣粉運(yùn)送到電站。碳酸鈣粉貯存在庫(kù)中。碳酸鈣干粉通過(guò)-氣力運(yùn)輸和噴射系統(tǒng)直接送入吸收池。

除了大的吸收循環(huán)泵，所有的泵都為一用一備，一旦出現(xiàn)故障，自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)轉(zhuǎn)向備用的系統(tǒng)。在停運(yùn)后，所有運(yùn)輸石膏和石灰乳的管道和泵將會(huì)自動(dòng)得到?jīng)_洗和排干。

在維護(hù)時(shí)期，設(shè)計(jì)為能容納系統(tǒng)（吸收塔、管道，沖洗水）全部液體的廢水罐能容納石膏漿，在重新啟動(dòng)之前漿液將被打回吸收塔。在再次試運(yùn)轉(zhuǎn)后，包含的石膏晶體將立即作為晶核，這樣避免了堵塞和堵漏的運(yùn)行問(wèn)題。

煙氣進(jìn)入吸收塔時(shí)大約120℃，不需另外的冷卻裝置，由于煙氣經(jīng)冷卻塔排放，不需蓄熱式換熱器。

引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)為能克服從鍋爐到冷卻塔的壓力損失，F(xiàn)GD 系統(tǒng)沒(méi)有單獨(dú)的增壓鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)安裝在吸收塔的后面。理論上，這是最經(jīng)濟(jì)的位置，然而對(duì)材料選擇的高要求和維修工作的困難。目前不贊成把風(fēng)機(jī)安裝在這個(gè)位置。

2.2 吸收塔

吸收塔是“空噴淋塔”，例如沒(méi)有強(qiáng)化氣液傳質(zhì)的內(nèi)部填料。吸收漿液由泵從吸收池打入到噴嘴，然后逆流噴射。為了限制液滴帶入到凈化氣體中，在吸收塔出口之前安裝除霧器。

為了防止吸收塔腐蝕，內(nèi)表面用內(nèi)襯橡膠。為避免固態(tài)石膏和其他組分的沉淀，吸收塔的底部被特別設(shè)計(jì)為倒錐形，這種底部不需要額外的攪動(dòng)，與底部為一體的是強(qiáng)制氧化系統(tǒng)。

吸收塔數(shù)量 1 個(gè)
 塔徑 14.8 m
 塔高 55.5 m
 材料 St 37, 內(nèi)襯橡膠, 4mm
 空氣氧化系統(tǒng) 1.4539
 噴淋裝置水管 St 37, 內(nèi)襯橡膠/ FRP
 噴嘴 SiC
 除霧器 PPH

2.3 吸收劑系統(tǒng)

脫硫工藝的添加劑是碳酸鈣。準(zhǔn)備用的碳酸鈣粉用卡車來(lái)運(yùn)送，中間石灰貯存庫(kù)放在兩送料斗出口之間，每個(gè)送料斗配備一風(fēng)力輸送系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)按滿負(fù)荷設(shè)計(jì)。碳酸鈣粉分批加入，每批加入700 kg，兩個(gè)系統(tǒng)交替運(yùn)行。

2.4 石膏脫水系統(tǒng)

脫水系統(tǒng)安裝在石膏庫(kù)的上面。一臺(tái)多水力旋流器進(jìn)行預(yù)脫水，由于真空帶式過(guò)濾機(jī)運(yùn)行的高度可靠性，沒(méi)有配備備用系統(tǒng)，萬(wàn)一需要維修，通過(guò)增加漿液的濃度，石膏以吸收漿的方式貯存。

傳送帶把脫水后的石膏運(yùn)送到石膏庫(kù)入口。脫水后的石膏含濕量可達(dá)到大約10％。

通常，一部分濾出液排入廢水處理系統(tǒng)，通過(guò)吸收循環(huán)液中的氯的濃度來(lái)控制廢水的質(zhì)量，氯濃度將不得超過(guò)20,000 ppm 以免腐蝕。

3 技術(shù)參數(shù)

3.1 一般設(shè)計(jì)參數(shù)

FGD 以含硫量為1.5%的煤設(shè)計(jì)的。工作狀況下SO X 入口濃度為3,500 mg/m 3 (標(biāo)態(tài))審批部門的要求除NO X 、CO 等也對(duì)SO X 和粉塵的最大排放量作了要求。
 粉塵 20 mg/m 3 標(biāo)態(tài).
 SO X 200 mg/m 3 標(biāo)態(tài).

要求在煙囪中采用連續(xù)的排放測(cè)量法，此測(cè)量法必須配備單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，以便把所測(cè)數(shù)據(jù)換算為（標(biāo)態(tài)）值，要求對(duì)所有排放數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)的記錄，測(cè)量的參數(shù)如下：粉塵、SO 2 、NO X 、O 2 、溫度、壓力。

對(duì)煙氣溫度沒(méi)有要求，煙氣經(jīng)過(guò)一冷卻塔后排放是被允許的。大量的調(diào)查表明煙氣經(jīng)冷卻塔后排放有極好的分散性。煙氣以大約50℃進(jìn)入冷卻塔（飽和溫度45-48℃＋在引風(fēng)機(jī)內(nèi)增加的溫度），然后由于較高溫度的冷卻塔空氣，煙氣將獲得額外的升力，這時(shí)冷卻塔運(yùn)行在再冷卻模式，例如從渦輪冷凝器來(lái)的冷卻水將被再循環(huán)。僅僅蒸發(fā)的冷卻水必須用從波羅的海的新鮮海水補(bǔ)給。

3.2 吸收塔系統(tǒng)

 吸收塔的主要組成部分：包含內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塔體本身、循環(huán)泵和氧化系統(tǒng)

吸收塔：
 流量 1,772,000 m 3 /h（標(biāo)態(tài)）.
 SOX 入口濃度 3,500 mg/m 3 （標(biāo)態(tài)）.
 SOX 出口濃度 200 mg/m 3 （標(biāo)態(tài)）.
 吸收劑 碳酸鈣 (CaCO3)
 效率 95 %

噴淋系統(tǒng)：
 噴淋層 6
 噴嘴數(shù)量 180
 每個(gè)噴嘴的流量 122 m 3 /h

除霧器：
 廠商 Alpha Laval
 類型 鉤形
 數(shù)量 2 個(gè)(預(yù)- / 精細(xì)-除霧器)
 橫截面 * m 2
 氣體流速 5.5 m/s

循環(huán)泵（一個(gè)吸收塔的數(shù)據(jù)）
 數(shù)量 3
 類型 離心泵
 流量 7,350 m 3 /h
 壓頭 根據(jù)到噴嘴的距離有所不同
 功率損耗 1,250 kW (最大)
 泵身材料 1.4517
 葉輪材料 1.4424

曝氣鼓風(fēng)機(jī)：
 數(shù)量 2 x 100%
 流量 7,350 m 3 /h
 壓頭 80 000 Pa
 出口溫度 100℃
 熄火溫度 50℃
 功率損耗 219 kW

3.3 吸收劑系統(tǒng)

料庫(kù)配備兩個(gè)出口送料斗，且每個(gè)送料斗都要配備流化措施確保添加劑連續(xù)的流動(dòng)，碳酸鈣粉的量是通過(guò)一個(gè)慢行程定量給料系統(tǒng)控制，碳酸鈣粉根據(jù)處理SO X 的量分批供給。
 吸收池容量 2,500 m 3
 風(fēng)力運(yùn)輸 2 x 100%

3.4 石膏脫水

石膏脫水系統(tǒng)安裝在石膏庫(kù)的上面，用多水力旋流器進(jìn)行預(yù)脫水，然后通過(guò)一臺(tái)真空帶式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。分別都按滿負(fù)荷設(shè)計(jì)，由于鍋爐所用煤和負(fù)荷的不同，這個(gè)系統(tǒng)通常分批運(yùn)行。

石膏庫(kù)容量 3,000
 類型 后進(jìn)先出 (Eurosilo)
 真空帶式過(guò)濾器數(shù)量 1 x 100%
 石膏含水率 < 10%

3.5 占地

由于主要的設(shè)備都布設(shè)在一條線上，沒(méi)有任何多余的空地，與電廠所有的別的設(shè)備相比，F(xiàn)GD 是唯一占地較少的。FGD 的占地不到整個(gè)電廠所需占地的5-6%。

4 投資成本和運(yùn)行費(fèi)用

對(duì)于一個(gè)完全配齊所有的環(huán)境保護(hù)設(shè)施的新建的電廠，裝設(shè)FGD 的投資成本占全部投資成本的7-9% ，這個(gè)數(shù)字包括所有的工程費(fèi)用，也包含土建所必需的費(fèi)用。

與羅斯托克電廠類似的一個(gè)FGD 系統(tǒng)將需要消耗電廠所發(fā)的電能的1.7-2.0%，每年用于維修、更換和備用零部件的費(fèi)用幾乎占FGD 機(jī)械裝備起初投資的1.7-2.0%。人力需求依電廠本身的操作要求而定。在羅斯托克電廠，沒(méi)有專門的FGD 的操作人員整個(gè)電廠的操作人員，都可以在完成本職工作外來(lái)控制FGD 系統(tǒng)，整個(gè)電廠可由一個(gè)工人在控制室里控制（不包括維修工作）。

5 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

 羅斯托克電廠自1994 年試運(yùn)行以來(lái)(到2003 年4 月)共運(yùn)行了67 000 個(gè)小時(shí)。在1994 年到2000年期間共啟動(dòng)/關(guān)閉系統(tǒng)約1100 次。

高度的自動(dòng)化使電廠一直能處于高效運(yùn)行狀態(tài)，由于FGD 有時(shí)出現(xiàn)故障，這種高效性也不是總能得到保證。然而，LCP-條例允許電廠無(wú)FGD 運(yùn)行的時(shí)間每年最多可達(dá)240 個(gè)小時(shí)。一個(gè)操作員在中心控制室能完成所有必需的操作。

含濕量大的凈化氣體使引風(fēng)機(jī)需要更高質(zhì)量的材料，并且使維修工作比原來(lái)預(yù)料的更多。

添加劑的供給和石膏的運(yùn)輸完全由各個(gè)運(yùn)輸公司負(fù)責(zé)，卡車司機(jī)必須獨(dú)立完成裝卸工作，而不要電廠其它工作人員的幫助。一段時(shí)間后，這種組織結(jié)構(gòu)成功的得到實(shí)施。

生產(chǎn)的石膏品質(zhì)好在水泥行業(yè)中用作緩凝劑。

FGD 系統(tǒng)沒(méi)有安裝旁路和備用設(shè)施。萬(wàn)一FGD 運(yùn)行出現(xiàn)故障，鍋爐必須關(guān)停。

6 環(huán)境影響

在電廠試運(yùn)行兩年前,即1992 年，,建了一個(gè)排放測(cè)量室來(lái)收集排放數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是電廠試運(yùn)行后的污染物排放情況作比較的基礎(chǔ)。

直到今天從電廠到排放數(shù)據(jù)都沒(méi)有出現(xiàn)可測(cè)的影響。整個(gè)煙氣處理系統(tǒng)（DENOX, ESP, FGD）都避免了任何的不良環(huán)境影響。

為了把測(cè)量結(jié)果公布給市民看，在市中心建了一個(gè)布告板。來(lái)自不同排放測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)都公布出來(lái)了。運(yùn)行一年后，即1995 年，當(dāng)?shù)卣_認(rèn)電廠的排放符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖１運(yùn)行數(shù)據(jù):SO 2 = 37.4 mg/m 3　 效率= 97.3 %

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