OI2-WFGD火電廠大型發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫技術(shù)介紹
來源： 閱讀：2206 更新時(shí)間：2009-07-22 15:161、FGD脫硫技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
FGD在發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過數(shù)十年的開發(fā)運(yùn)用，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)上也趨于成熟[3~4]。國(guó)內(nèi)20世紀(jì)70年代就開始了脫硫技術(shù)研究，但起點(diǎn)不高，僅進(jìn)行了一些小型工業(yè)性試驗(yàn)，自行研制的脫硫設(shè)備主要應(yīng)用于中小型鍋爐，脫硫裝置也基本上是從除塵設(shè)備稍加改進(jìn)演變而來。后通過引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和裝備搞了幾個(gè)示范工程，但我國(guó)火電廠在脫硫項(xiàng)目引進(jìn)過程中大多重硬件、輕軟件，忽視技術(shù)的吸收和創(chuàng)新，導(dǎo)致我國(guó)至今仍無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型火電廠FGD核心技術(shù)[5~6]。主要原因有：
（1）脫硫產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求量直到近幾年才形成規(guī)模，研究開發(fā)起步晚、投入少；
（2）FGD變化因素多（工藝種類、煙氣條件、環(huán)保要求、吸收劑供應(yīng)、主機(jī)條件、排煙條件、現(xiàn)場(chǎng)條件、副產(chǎn)品及其利用等），需要量身定制，多參量大范圍的優(yōu)化，傳統(tǒng)的粗放分散設(shè)計(jì)研究手段不能滿足要求；
（3）FGD系統(tǒng)投資和運(yùn)行消耗都很大，經(jīng)濟(jì)性很敏感，要求最大限度降低總費(fèi)用，傳統(tǒng)開發(fā)模式下的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合研究方法落后、能力不足；
（4）FGD工藝重點(diǎn)防腐、防堵、傳質(zhì)等的跨行業(yè)技術(shù)整合要求高，傳統(tǒng)的部門條塊分割、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分離等積弊妨礙了技術(shù)資源的整合。
國(guó)內(nèi)大型火電廠基本采用進(jìn)口全套FGD設(shè)備或進(jìn)口全套技術(shù)和FGD關(guān)鍵設(shè)備的方法。這些裝置建成投產(chǎn)后運(yùn)行效果良好，但同時(shí)也存在建設(shè)投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、不適應(yīng)國(guó)情、缺乏繼續(xù)改進(jìn)發(fā)展的條件等問題，難于有效推廣。此外，采用技術(shù)引進(jìn)/支持的方法也需要支付高額的技術(shù)使用費(fèi)，在工期、關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等方面也受制于人。缺乏自己大型火電機(jī)組脫硫的核心技術(shù)，沒有成熟的自主FGD工藝包成為我國(guó)大面積實(shí)施脫硫的心腹之痛。掌握脫硫系統(tǒng)的核心技術(shù)，向用戶提供整套脫硫解決方案，實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主、低投資、低消耗的脫硫技術(shù)意義重大。
2、OI2-WFGD核心技術(shù)研究?jī)?nèi)容
蘇源環(huán)保OI2--WFGD核心技術(shù)是我公司按引進(jìn)技術(shù)與自主研發(fā)互補(bǔ)、工程實(shí)踐積累與高科技研發(fā)互動(dòng)的技術(shù)能力構(gòu)造戰(zhàn)略，以精準(zhǔn)優(yōu)化（Optimization）、個(gè)性化（Individuation）、集成化（Integration）為特點(diǎn)，利用當(dāng)今計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展的契機(jī)，將其引入FGD技術(shù)的研發(fā)，走了一條以計(jì)算技術(shù)促進(jìn)工藝技術(shù)創(chuàng)新的路，其研究過程、主要內(nèi)容如下：
（1）建立基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的CAE/CAD/CFD、FGD仿真、工程數(shù)據(jù)采集及處理、關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目管理等研發(fā)平臺(tái)。
在項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)實(shí)施逆向工程、對(duì)實(shí)際FGD工程實(shí)施數(shù)；，然后再以實(shí)際工程采集的大量工程數(shù)據(jù)、國(guó)情、行業(yè)特點(diǎn)和最新的技術(shù)發(fā)展對(duì)其進(jìn)行模擬仿真、分析、優(yōu)化。如系統(tǒng)配置、關(guān)鍵參數(shù)、核心理化過程、輔之以關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性工程、CAE/CFD、價(jià)值工程等技術(shù)建立WFGD工藝包。
（2）通過工程實(shí)證、細(xì)化、深化、發(fā)現(xiàn)問題、并行建立完善工程設(shè)計(jì)、EPC項(xiàng)目管理平臺(tái)、完成構(gòu)建FGD技術(shù)解決方案。建立一套完整的與國(guó)際先進(jìn)的FGD技術(shù)同等的能反映中國(guó)特點(diǎn)和時(shí)代科技進(jìn)步的FGD企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)則和規(guī)范。
（3）以O(shè)I2-WFGD的工藝包為基礎(chǔ)，根據(jù)多年積累的工程經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，整合國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)企業(yè)技術(shù)和能力資源，同時(shí)積極吸收世界技術(shù)的最新發(fā)展的成果，如計(jì)算技術(shù)、新材料、新工藝、新方法，以及研發(fā)人員的知識(shí)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的超越，同時(shí)形成一批專利，為吸收塔、攪拌器、除霧器、漿液噴嘴、石膏漿旋流器、廢水旋流器、石膏脫水機(jī)、特種漿液閥門以及大型管式GGH、吸收塔等核心設(shè)備的創(chuàng)新開發(fā)和替代進(jìn)口奠定了基礎(chǔ)。
（4）根據(jù)我國(guó)火電廠在地域分布、建設(shè)時(shí)間、可用吸收劑資源及其特性、燃煤煤質(zhì)、煙氣特性、脫硫副產(chǎn)品處理等方面的差異，以實(shí)際工程數(shù)據(jù)為軟件包的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，分析歸納典型火電廠特別是已建老廠的特點(diǎn)，建立FGD可利用資源（設(shè)備、材料、服務(wù)）數(shù)據(jù)庫(kù)和組織管理優(yōu)化平臺(tái)，為OI2-WFGD核心技術(shù)在全國(guó)的推廣運(yùn)用創(chuàng)造條件。
3、OI2-WFGD核心技術(shù)的應(yīng)用
蘇源環(huán)保公司于2003年8月20日與太倉(cāng)港環(huán)保發(fā)電有限公司簽訂了一、二期脫硫工程的總承包合同，承建2×135+2×300MW發(fā)電供熱機(jī)組的脫硫工程。工程采用公司自主研發(fā)的OI2-WFGD脫硫技術(shù)，設(shè)計(jì)脫硫效率97%，保證脫硫效率95%。蘇源環(huán)保公司負(fù)責(zé)脫硫島完整范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、制造及現(xiàn)場(chǎng)制作、施工安裝、調(diào)試、人員培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)、指導(dǎo)監(jiān)督及整套系統(tǒng)的性能保證和售后服務(wù)等。
本工程脫硫裝置包括：石灰石粉制備、儲(chǔ)存和制漿系統(tǒng)、吸收劑儲(chǔ)存和制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及照明、熱控及I&C系統(tǒng)、土建建筑、采暖通風(fēng)及空調(diào)、供排水系統(tǒng)、通訊工程、消防及火災(zāi)報(bào)警等。在核心技術(shù)研發(fā)過程中，以該項(xiàng)工程為依托，擴(kuò)大對(duì)國(guó)內(nèi)、外FGD工程經(jīng)驗(yàn)的采集范圍，利用現(xiàn)代化統(tǒng)計(jì)、分析方法，爭(zhēng)取以較小工程經(jīng)驗(yàn)積累，制定出具有現(xiàn)代技術(shù)水平、科學(xué)、合理、具有廣泛實(shí)用性的FGD標(biāo)準(zhǔn)、體系，建立科學(xué)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)收集反饋體制，進(jìn)一步完善OI2-WFGD技術(shù)，以不斷滿足國(guó)家日趨嚴(yán)格的環(huán)保政策要求為著眼點(diǎn)，跟蹤科技進(jìn)步、緊扣電力發(fā)展的需求，發(fā)展性價(jià)比更高的脫硫整體解決方案。
4、OI2-WFGD核心技術(shù)的特點(diǎn)
4.1 有較多的創(chuàng)新點(diǎn)
（1）利用數(shù)值分析、模擬、仿真技術(shù)，配合揚(yáng)州電廠的工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)的校正，輔以必要試驗(yàn)在計(jì)算分析結(jié)果的指導(dǎo)下較快的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回歸，利用數(shù)模加工程數(shù)據(jù)校正快速回歸加快積累并代替大型試驗(yàn)，解決了我國(guó)FGD研發(fā)中因缺乏經(jīng)驗(yàn)積累和因財(cái)力所限無(wú)力建設(shè)大型試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行必要地研究，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確定量的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)達(dá)不到FGD系統(tǒng)要求的高度集約化的問題。
（2）開發(fā)核心工藝包，同時(shí)集成開發(fā)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同等技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，整合電力、環(huán)保、化工、材料等行業(yè)的相關(guān)技術(shù)資源和FGD工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，將工藝包、工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理技術(shù)集成并行開發(fā)，增加針對(duì)性、實(shí)用性加快產(chǎn)業(yè)化速度。
（3）針對(duì)項(xiàng)目龐大、復(fù)雜、周期長(zhǎng)、新技術(shù)運(yùn)用多的特點(diǎn)從項(xiàng)目開始就利用現(xiàn)代項(xiàng)目管理技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理，引入科技研發(fā)項(xiàng)目的WBS制定、非關(guān)鍵路線上的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等新概念。
4.2 技術(shù)水平先進(jìn)
（1）起點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)高。課題高起點(diǎn)起步、高層面規(guī)劃、高技術(shù)實(shí)施，其結(jié)果是技術(shù)成果在國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化能力更強(qiáng)、配置可靠性更高、裝置造價(jià)更低、適應(yīng)性更強(qiáng)、建設(shè)工期更短、更適應(yīng)國(guó)情、更適應(yīng)電力行業(yè)、與主體發(fā)電機(jī)匹配性更好，關(guān)鍵過程更精確。
（2）精度高，性能優(yōu)異。本項(xiàng)新技術(shù)的研究深度、集成度、性能指標(biāo)和適應(yīng)性都達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平其中性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，適用性超過引進(jìn)技術(shù)。
（3）功能強(qiáng)，實(shí)用性好。運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)的以數(shù)字化設(shè)計(jì)為特征OI2-WFGD具有整套高度集成的系統(tǒng)優(yōu)化能力，優(yōu)、準(zhǔn)、精是其特色，每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施方案均貫穿著精確定量?jī)?yōu)化，從而保證項(xiàng)目總性價(jià)比最優(yōu)；高級(jí)CAD/CAE技術(shù)運(yùn)用使OI2-WFGD可完全按用戶實(shí)際要求，以量體裁衣的方式提供最適合其需求的FGD，特別適合老廠改造項(xiàng)目場(chǎng)地狹小條件多變情況；OI2-WFGD是針對(duì)火電廠脫硫的技術(shù)，融入了豐富的火電和對(duì)主機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)的深入研究，在OI2-WFGD開發(fā)時(shí)力求從底層將FGD系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)有機(jī)嵌合實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接高度集成，充分整合得用電廠主機(jī)系統(tǒng)資源、簡(jiǎn)化運(yùn)行維護(hù)使之成為最適合電廠、最易于運(yùn)行的FGD；以向用戶提供以工程EPC（設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)、調(diào)試）總承包為主要方式的整套脫硫解決方案為目標(biāo)，建立依據(jù)現(xiàn)代項(xiàng)目管理理論運(yùn)用主流項(xiàng)目管理軟件集成的項(xiàng)目管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作平臺(tái)，能很好地適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)、并行工作的特點(diǎn)和EPC工程集約化管理的要求，可提供工程服務(wù)的質(zhì)量。
5、經(jīng)濟(jì)效益
目前，我國(guó)的FGD項(xiàng)目建設(shè)普遍采用的是使用國(guó)外FGD技術(shù)。具體做法有兩種：一種方法是引進(jìn)甚至在一定的時(shí)間、范圍內(nèi)買斷技術(shù)使用權(quán)，采用此方法一般先期要付出較高的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)加以后在一定數(shù)量的實(shí)施項(xiàng)目中按項(xiàng)目合同額的約3%支付的技術(shù)使用費(fèi)等，其中技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)的數(shù)額在數(shù)千萬(wàn)至數(shù)億人民幣之間不等。另一種方法是項(xiàng)目合作，即在具體項(xiàng)目上由國(guó)內(nèi)工程公司與國(guó)外著名的FGD公司進(jìn)行合作，一般是由外商提供技術(shù)支持和FGD裝置性能保證，費(fèi)用可達(dá)項(xiàng)目總費(fèi)用的10%或更高，可見無(wú)論是用哪種方法使用國(guó)外FGD核心技術(shù)的費(fèi)用是高昂的。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的OI2-WFGD脫硫核心技術(shù)作為國(guó)外FGD技術(shù)的替代，推廣使用可以降低約10%的總投資。
目前，F(xiàn)GD裝置的設(shè)備大部分已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但仍有部分設(shè)備需要進(jìn)口且大部分集中在以吸收塔為中心的核心區(qū)域，一般占系統(tǒng)總投資的20%到30%，如2×135MW機(jī)組脫硫裝置的進(jìn)口部分費(fèi)用高達(dá)4千多萬(wàn)元(合同總價(jià)1.24億元)，可見其費(fèi)用之高昂。經(jīng)測(cè)算，若實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)后可節(jié)約費(fèi)用50%以上，根據(jù)分析我們認(rèn)為這部分設(shè)備難以國(guó)產(chǎn)化雖有多方面的原因，但主要原因是外商把持著被俗稱為工藝包的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備很難進(jìn)入其設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)。擁有自主開發(fā)的工藝包以后可以從根本上解決這個(gè)問題，另一方面OI2-WFGD技術(shù)的研發(fā)平臺(tái)CAD/CAE/CFD功能強(qiáng)大，是FGD裝置關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化開發(fā)的利器，推廣使用本技術(shù)后因?qū)崿F(xiàn)了核心部件國(guó)產(chǎn)化，投資費(fèi)用可降低10%至15%。
6、結(jié)論
脫硫技術(shù)開發(fā)研究是一個(gè)大課題，涉及范圍廣、影響因素多、研發(fā)周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期處于國(guó)外壟斷狀態(tài)。隨著我國(guó)燃煤電廠脫硫市場(chǎng)的急劇擴(kuò)張和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的脫硫核心技術(shù)不僅可行，而且十分必要？梢灶A(yù)見，蘇源環(huán)保公司OI2-WFGD核心技術(shù)的開發(fā)成功將徹底地打破國(guó)外在成套技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備方面的壟斷狀態(tài)，同時(shí)也將推動(dòng)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)施。
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