火力发电厂环保设备运行成本分析

火力发电厂环保设备运行成本分析

发表时间：2018-12-06T21:09:36.353Z 来源：《电力设备》2018年第22期作者：冯志彬[导读] 摘要：目前，我国的环境污染问题已成为威胁人们生存发展的重大问题，而大气污染作为主要的污染类型，除了会对我国的经济建设造成严重的威胁，还会对人民的身体健康造成严重的危害。

（中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司甘肃省 744200）摘要：目前，我国的环境污染问题已成为威胁人们生存发展的重大问题，而大气污染作为主要的污染类型，除了会对我国的经济建设造成严重的威胁，还会对人民的身体健康造成严重的危害。电力行业是煤炭消耗大户也是大气污染排放大户，只有做好火电厂SOx以及NOx等污染物的排放控制工作，才能够有效地避免大气污染的日益加重。

关键词：火力发电厂；环保设备；运行成本我国日益严重的环境污染给人们的日常生活带来了很多不利的影响，因此加强各政府部门环境治理工作就变得刻不容缓。火力发电厂在运行过程中一方面要消耗大量的煤炭，另一方面还会对大气排放诸如CO2、SO2、NOx、粉尘颗粒等各种污染物，环保部门应加强电厂的环保改善工作，将电厂污染物的排放控制在环境可以承受的范围之内。本文主要就火力发电厂的环保设备运行成本进行了分析探究。

1火力发电厂环保设备应用现状简析

火力发电厂作为大气污染的主要排放企业，每年都要向环境排放大量的污染物，因此做好火力发电厂环境污染预防控制工作就变得刻不容缓。近年来随着我国工业技术的不断发展，SCR（脱硝选择性催化还原法）技术在火电厂的脱硝工作中得到了广泛的应用，这种技术能够有效回收90%以上的NOx，回收效率高，但是另一方面SCR技术运行经济费用比较昂贵，限制了该技术的进一步推广。针对这一问题，需要加强火电厂环保设备投运成本以及维护成本的分析工作，保证火电厂的经济运行和大气污染物的有效控制。 2火力发电厂的常见环保设备

2.1石膏湿法脱硫原理

目前，我国火力发电厂多是通过湿法烟气脱硫技术来进行脱硫处理，脱硫效率高，并且技术工艺已相对成熟。此外，该技术下产生的硫副产品还能够进行回收利用，为电厂带来一定的经济效益。石膏湿法脱硫主要是通过氧化钙（CaO）以及碳酸钙（CaCO3）作为硫的吸收剂，将两种吸收剂与水配置成溶液，然后通过吸收塔进行烟气的洗涤及二氧化硫的吸收，达到良好的脱硫效果，该过程属于气液吸收反应。

2.2SCR原理

目前，我国火力发电厂多是采用SCR技术来进行脱硝处理，这种技术也是国际上电站锅炉烟气脱硝的主流技术。该技术的工作原理是将NH3作为还原剂，在催化剂的作用下，将锅炉尾气中的NO2转变为N2，从而达到脱硝的目的。但是需要注意的是，当温度达到350℃以上时，在反应过程中会有副反应的发生，因此在脱硝过程中要将反应温度控制在300℃左右，避免副反应的发生，确保良好的脱硝效果。 3火电厂环保设备的运行成本计算模型结合火电厂环保设备生产工艺流程和运行情况，进行设备运行维护成本的合理选择。一般设备的运行成本包含原材料、电能、用水、催化剂、用油、蒸汽以及人工成本等等，在设备进行检修维护时还会有备品备件的材料成本。除了以上必不可少的设备成本外，电厂在污染物控制处理方面还要有额外的脱硝成本和脱硫成本，例如电耗成本。电耗成本是指环保设备运行过程中的耗电量所导致厂用电成本的增加，具体而言电耗成本是单位电价、厂用电率增加率、额外出力以及年利用小时数四者的乘积，而人工成本主要指的是参与到环保设备安装、运行以及维修等工作中的运行人员的工资总和。

3.1脱硫运行维护成本计算模型

就脱硫运行成本而言，其每年需要减排的SO2量等于锅炉每小时烟气总量X（FGD入口处SO2含量-FGD出口处SO2含量）×年利用小时率/锅炉负荷率。此外，在化学反应过程方面，除去1摩尔的SO2需要1摩尔的CaCO3参与反应，这也属于脱硫成本的一部分。在对以上两方面进行充分考虑，并且结合脱硫实际运行工艺的基础上，获得脱硫运行维护的成本模型，并在此基础上对脱硫工艺的运行成本进行有效的计算。

3.2脱硝运行维护成本计算模型

电厂脱硝处理多应用的是SCR技术，就其化学反应过程分析，除去1摩尔的NO2需要1摩尔的CO（NH2）2参与反应，同时就每年需要减排的NO2量进行分析，其总量为锅炉每小时的烟气总量X（反应器入口处NO2含量-反应器出口处NO2含量）×年利用小时数×锅炉的台数。因此电厂要在结合自身实际脱硝工艺以及所采取技术工艺的基础上，通过统计获得催化剂的应用成本，从而获取脱硝运行维护成本模型，对脱硝生产过程中的总运营成本进行有效的计算。 4实际运用状况简析

在结合了上述计算模型的基础上来进行脱硫脱硝成本的合理计算，可以发现电耗成本是火力发电厂在脱硫脱硝操作过程中所需要的主要成本，其占据了总维护成本的45%左右。除了电耗成本之外，尿素以及催化剂的更换费用也是在脱硫脱硝处理过程中的主要成本，并且分别占据了25%以及14%。因此说在进行火力发电厂的脱硫脱硝成本计算以及分析过程之中，还需要将电耗量、尿素用量以及石灰石等催化剂的应用量作为重要的研究指标，并在此基础上获得良好的成本分析效果。结合我国的电力企业联合公会报进行分析，我国的火电装机容量在2015年已经能够得到7.5亿千瓦，如果给予所有的火电厂均投入相同的脱硫以及脱硝设备，其每年所需要使用的尿素含量也就能够达到1300万吨，而石灰石则需要应用2600万吨，在排除了建设资金的情况下进行计算，我国火力发电站每年在脱硫脱硝处理过程中的维护资金就需要达到1400亿元左右。因此说在对火力发电厂进行脱硫脱硝处理过程之中，还需要投入大量的人力以及物力，这也就要求我国的电力行业能够在脱硝方法的选择过程之中，做好其环保成本的计算工作，并在结合该火电厂自身发展现状的基础上，来取得良好的生态效益保护效果以及环保效果。假设在脱硝过程中使用的尿素这一原材料是农用化肥，那么我国火电厂每年在脱硝处理过程中所使用的尿素含量能够满足1300万亩地的施肥需求，并能够解决我国7.1%左右耕地面积的施肥问题。而在进行脱硫处理的过程中，每隔四年就需要耗费掉一个中型的石灰石矿山。但是我国目前在能源结构方面还存在有比较多的问题，想要在短时间内解决火力发电过程中的燃烧污染问题还存在有一定的难度，针对这些问题，也就需要进一步加强对环保方面的科技投入力度以及研究力度，这样才能够实现环境治理变为预防的转变，借此来获得良好的经济效益以及社会效益。