浓度的煤粉炉超低排放系统的fgd方式确定方法
浓度的煤粉炉超低排放系统的fgd方式确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃煤技术领域，特别是涉及一种基于入口 so2浓度的煤粉炉超低排放 系统的FGD(Flue Gas Desulfurization,烟气脱硫)方式确定方法。
【背景技术】
[0002] 燃煤电厂大气污染物超低排放是环保领域近期争论非常激烈的话题，与"超低排 放"近义的还有"趋零排放"、"近零排放"、"超净排放"等，但到目前为止，国内外并没有公认 的关于燃煤电厂大气污染物"超低排放"的定义和标准，业界的共识是低于国家标准2011年 大气污染物排放标准的就是超低排放。
[0003] S02(二氧化硫）超低排放技术的选择与锅炉燃煤含硫率（即FGD(Flue Gas Desulfurization，烟气脱硫）系统入口的S〇2浓度)有直接关系。GB/T 15224.2-94 "煤炭质 量分类一一煤炭硫份分级"国家标准规定，煤中干燥基全硫含量SM大于3.00%的煤为高硫 分煤，该标准适用于煤炭勘探、生产和加工利用中对煤炭按硫分分级。国家环保总局提出在 煤炭流通和使用领域，S t, d大于2.00 %的煤就应该称为高硫煤。
[0004] 目前，为了满足超低排放的要求，目前都是基于GB/T 15224.2-94"煤炭质量分 类一一煤炭硫份分级"国家标准规定的煤炭硫分分级，基于分级所处的级别来选择相关的 so2超低排放的Gro技术。然而，锅炉烟气中so2的实际排放浓度并不与干燥基含硫量成正比 关系，只是比较干燥基含硫量并不能准确地判断不同煤种的S02排放浓度，对于相同容量的 锅炉，燃用不同发热量的煤种，即使煤的收到基含硫量相同，其S0 2的实际排放浓度也是不 相同的，从而容易导致所选用的GFD技术的不准确，影响烟气脱硫结果。
【发明内容】
[0005] 基于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放 系统的FGD方式确定方法，且可以实现F⑶系统的F⑶技术的最优化，以确保和提高烟气脱硫 效果。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
[0007] -种基于入口 S〇2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，包括步骤：
[0008] 根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤 的煤炭硫分等级；
[0009] 根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；
[0010] 根据所述折算含硫量、根据煤的煤种确定的排放系数，确定烟气中so2的实际排放 浓度；
[0011] 根据所述实际排放浓度、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、要求的S02的排 放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所需脱硫率；
[0012] 根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。
[0013] 根据如上所述的本发明实施例的方案，其是基于煤的收到基硫分对煤的等级进行 区分，其是基于煤的折算含硫量确定s〇2的实际排放浓度后，结合要求的s〇2的排放浓度限 值，确定满足该排放浓度限值的所需脱硫率，然后基于所需脱硫率确定出对应的FGD方式， 由于烟气中S02的实际排放浓度和折算含硫量成正比，通过比较煤的折算含硫量，从而可以 和煤的发热量联系起来，科学地判断不同煤种的S0 2排放浓度，并据此确定满足所述排放浓 度限值的所需脱硫率后，可以根据所述脱硫率，确定对应的GGD方式，从而可以为同类型机 组S0 2排放达到超低排放的环保要求提供重要的技术手段，实现F⑶系统的F⑶技术的最优 化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
【附图说明】
[0014] 图1是一个实施例中的本发明方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本 发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明的保护范围。
[0016] 图1中示出了一个实施例中本发明的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的 FGD方式确定方法的流程示意图。如图1所示，本实施例中的方法包括步骤：
[0017]步骤S101:根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方 式，确定煤的煤炭硫分等级；
[0018] 步骤S102:根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；
[0019] 步骤S103:根据所述折算含硫量、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、根据煤 的煤种确定的排放系数，确定烟气中S02的实际排放浓度；
[0020] 步骤S104:根据所述实际排放浓度、要求的S02的排放浓度限值，确定满足所述排 放浓度限值的所需脱硫率；
[0021] 步骤S105:根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的 F⑶方式。
[0022] 根据如上所述的本发明实施例的方案，其是基于煤的收到基硫分对煤的等级进行 区分，其是基于煤的折算含硫量确定S02的实际排放浓度后，结合要求的S0 2的排放浓度限 值，确定满足该排放浓度限值的所需脱硫率，然后基于所需脱硫率确定出对应的FGD方式， 由于烟气中S0 2的实际排放浓度和折算含硫量成正比，通过比较煤的折算含硫量，从而可以 和煤的发热量联系起来，科学地判断不同煤种的S0 2排放浓度，并据此确定满足所述排放浓 度限值的所需脱硫率后，可以根据所述脱硫率，确定对应的GGD方式，从而可以为同类型机 组S0 2排放达到超低排放的环保要求提供重要的技术手段，实现F⑶系统的F⑶技术的最优 化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
[0023] 如上所述，在本发明实施例中，是基于收到基硫分来区分煤炭硫分等级。在一个具 体示例中，具体的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式可以是如下所述：
[0024] 在煤的收到基硫分小于或者等于1.00%时，对应的煤炭硫分等级为低硫煤；
[0025] 在煤的收到基硫分大于1.00 %且小于或等于2.00 %时，对应的煤炭硫分等级为中 硫煤；
[0026] 在煤的收到基硫分大于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为高硫煤。
[0027] 在本发明实施例方案中，考虑到锅炉烟气中S02的实际排放浓度和折算含硫量Szs 成正比，即科学地判断不同煤种的S02排放浓度，不能只比较其收到基含硫量，而应比较其 折算含硫量，即要和煤的发热量联系起来，因为对于相同容量的锅炉，燃用不同发热量的煤 种，即使煤的收到基含硫量相同，其S0 2的实际排放浓度是不相同的。
[0028] 煤每1兆焦耳(MJ)发热量的含硫量称为折算含硫量Szs，一个具体示例中，该折算含 硫量Szs可以通过下述方式确定：
[0029]
[0030] 其中，Szs表示煤的折算含硫量，单位为g/MJ(克每兆焦耳），Sar表示煤的收到基硫 分，单位为百分比，Q ar,net,P表示煤的收到基低位发热量，单位为MJ/kg(兆焦耳每公斤）。
[0031] 随后，基于折算含硫量，同时结合煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积，以及根 据煤的煤种确定的排放系数，可以确定烟气中s〇 2的实际排放浓度，具体可以通过下式来确 定：
[0032]
[0033]其中，Cs〇2表示烟气中S02的实际排放浓度，单位为mg/m3(毫克每立方米），S zs表示 煤的折算含硫量，K表示根据煤的煤种确定的排放系数，V1MJ表示煤每兆焦耳发热量所产生 的干烟气体积，单位为m 3/MJ(立方米每兆焦耳）。
[0034] 一般来说，煤每1MJ发热量所产生的干烟气体积在过量空气系数α = 1.40(6%的02 (氧气））时为〇. 3678m3/MJ，这个估算值的误差在± 5 %以内，因此，上述煤每兆焦耳发热量 所产生的干烟气体积Vmj的具体取值可以为0.367 8m3/MJ，从而烟气中S0 2的实际排放浓度的 确定公式为：
[0035]
[0036] 对于燃煤硫的排放系数，国内尚无统一办法来确定，大多通过实验得出部分数据， 用数学手段处理这些数据后得到一些统计规律，燃煤硫的排放系数主要处于〇. 70~0.90的 范围内，基于煤种的不同有一定的区别。在一个具体示例中：
[0037] 对于锅炉燃煤硫来说，即煤种为锅炉燃硫煤时，对应的排放系数的取值范围一般 定为0.80~0.90;
[0038]对于普通煤来说，即煤种为普通煤时，对应的排放系数的取值范围一般定为0.80 ~0·85;
[0039]而对于高钙含量的神府东胜煤、铁法煤和神木煤来说，即煤种为高钙含量的神府 东胜煤、铁法煤和神木煤时，由于其自身固硫率可达30%左右，因此对应的排放系数的取值 约为0.70。
[0040]然后，就可以根据上述得到的实际排放浓度、要求的S02的排放浓度限值，确定满 足所述排放浓度限值的所需脱硫率，具体可以采用下式确定：
[0041]
[0042] 其中，表示所需脱硫率，表示烟气中S〇2的实际排放浓度，单位为mg/m3， :表示要求的SO2的排放浓度限值，单位为mg/m3。
[0043] 在S02的排放浓度限值=35 ( 〃以/"Λ，标态，干，6%的02)时，则达到超低排放 要求的所需脱硫率为：
[0044]
[0045] 随后，即可根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的 F⑶方式。
[0046] 下述表1示出了一个具体实例中的煤炭硫分等级、所需脱硫率、对应的FGD方式的 对应关系。
[0047] 表 1
[0048]
[0049]在上述表1所示的示例中，是以煤的每1MJ发热量所产生的干烟气体积为20.9MJ/ kg(5000kcal/kg)、排放浓度限值为35mg/m3、排放系数为0.85为例进行说明，由表1可见，在 此条件下：
[0050]在所述所需脱硫率小于或等于98.42 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意 一种或者任意组合:常规多喷层吸收塔、托盘塔、旋汇耦合它、设置GGH;
[0051 ] 在所述所需脱硫率大于98.42 %且小于或等于99.21 %时，对应的FGD方式包括下 述方式中的任意一种或者任意组合:单塔双循环、双托盘塔、取消GGH;
[0052]在所述所需脱硫率大于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种或 者任意组合:双塔双循环、高效吸收剂、取消GGH。
[0053]基于上述确定的表格，对于同类型机组来说，为了满足超低排放的要求，在确定煤 的收到基硫分后，就可以确定优先采用的抄底排放F⑶技术，为同类型机组S02排放达到超 低排放的环保要求，提供了重要的技术手段，对火电厂有重要的工程指导意义。
[0054] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0055] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种基于入□ SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，其特征在于，包括 步骤： 根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤的煤 炭硫分等级； 根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量； 根据所述折算含硫量、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、根据煤的煤种确定的 排放系数，确定烟气中SO2的实际排放浓度； 根据所述实际排放浓度、要求的SO2的排放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所 需脱硫率； 根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。2. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，所述基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式包括： 在煤的收到基硫分小于或者等于1.00%时，对应的煤炭硫分等级为低硫煤； 在煤的收到基硫分大于1.00%且小于或等于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为中硫 煤； 在煤的收到基硫分大于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为高硫煤。3. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定煤的折算含硫量：其中，Szs表示煤的折算含硫量，Sar表示煤的收到基硫分，Qar, ne3t,P表示煤的收到基低位 发热量。4. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定所述烟气中SO2的实际排放浓度：其中，€,5?表不烟气中S〇2的实际排放浓度，32:5表不煤的折算含硫量，K表不根据煤的煤 种确定的排放系数，V1MJ表示煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积。5. 根据权利要求4所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，V1Mj为0.3678m3/MJ，所述烟气中SO2的实际排放浓度为：6. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定所述所需脱硫率：其中，7叫表示所需脱硫率，Cw表示烟气中SO2的实际排放浓度，表示要求的SO2的 排放浓度限值。7. 根据权利要求1所述的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方 法，其特征在于，在煤的每IMJ发热量所产生的干烟气体积为20.9MJ/kg、排放浓度限值为 35mg/m 3、排放系数为0.85时： 在所述所需脱硫率小于或等于98.42%时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种 或者任意组合:常规多喷层吸收塔、托盘塔、旋汇耦合它、设置GGH; 在所述所需脱硫率大于98.42 %且小于或等于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方 式中的任意一种或者任意组合:单塔双循环、双托盘塔、取消GGH; 在所述所需脱硫率大于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种或者任 意组合:双塔双循环、高效吸收剂、取消GGH。8. 根据权利要求1所述的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方 法，其特征在于： 在煤种为锅炉燃硫煤时，对应的排放系数的取值范围为〇. 80~0.90; 在煤种为普通煤时，对应的排放系数的取值范围为〇. 80~0.85; 在煤种为高钙含量的神府东胜煤、铁法煤和神木煤时，对应的排放系数的取值为0.70。
【专利摘要】一种基于入口SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，包括步骤：根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤的煤炭硫分等级；根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；根据所述折算含硫量、根据煤的煤种确定的排放系数，确定烟气中SO2的实际排放浓度；根据所述实际排放浓度、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、要求的SO2的排放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所需脱硫率；根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。本发明实施例的方案实现了FGD系统的FGD技术的最优化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/06
【公开号】CN105488586
【申请号】CN201510822790
【发明人】李德波
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月23日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃煤技术领域，特别是涉及一种基于入口 so2浓度的煤粉炉超低排放 系统的FGD(Flue Gas Desulfurization,烟气脱硫)方式确定方法。
【背景技术】
[0002] 燃煤电厂大气污染物超低排放是环保领域近期争论非常激烈的话题，与"超低排 放"近义的还有"趋零排放"、"近零排放"、"超净排放"等，但到目前为止，国内外并没有公认 的关于燃煤电厂大气污染物"超低排放"的定义和标准，业界的共识是低于国家标准2011年 大气污染物排放标准的就是超低排放。
[0003] S02(二氧化硫）超低排放技术的选择与锅炉燃煤含硫率（即FGD(Flue Gas Desulfurization，烟气脱硫）系统入口的S〇2浓度)有直接关系。GB/T 15224.2-94 "煤炭质 量分类一一煤炭硫份分级"国家标准规定，煤中干燥基全硫含量SM大于3.00%的煤为高硫 分煤，该标准适用于煤炭勘探、生产和加工利用中对煤炭按硫分分级。国家环保总局提出在 煤炭流通和使用领域，S t, d大于2.00 %的煤就应该称为高硫煤。
[0004] 目前，为了满足超低排放的要求，目前都是基于GB/T 15224.2-94"煤炭质量分 类一一煤炭硫份分级"国家标准规定的煤炭硫分分级，基于分级所处的级别来选择相关的 so2超低排放的Gro技术。然而，锅炉烟气中so2的实际排放浓度并不与干燥基含硫量成正比 关系，只是比较干燥基含硫量并不能准确地判断不同煤种的S02排放浓度，对于相同容量的 锅炉，燃用不同发热量的煤种，即使煤的收到基含硫量相同，其S0 2的实际排放浓度也是不 相同的，从而容易导致所选用的GFD技术的不准确，影响烟气脱硫结果。
【发明内容】
[0005] 基于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放 系统的FGD方式确定方法，且可以实现F⑶系统的F⑶技术的最优化，以确保和提高烟气脱硫 效果。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
[0007] -种基于入口 S〇2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，包括步骤：
[0008] 根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤 的煤炭硫分等级；
[0009] 根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；
[0010] 根据所述折算含硫量、根据煤的煤种确定的排放系数，确定烟气中so2的实际排放 浓度；
[0011] 根据所述实际排放浓度、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、要求的S02的排 放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所需脱硫率；
[0012] 根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。
[0013] 根据如上所述的本发明实施例的方案，其是基于煤的收到基硫分对煤的等级进行 区分，其是基于煤的折算含硫量确定s〇2的实际排放浓度后，结合要求的s〇2的排放浓度限 值，确定满足该排放浓度限值的所需脱硫率，然后基于所需脱硫率确定出对应的FGD方式， 由于烟气中S02的实际排放浓度和折算含硫量成正比，通过比较煤的折算含硫量，从而可以 和煤的发热量联系起来，科学地判断不同煤种的S0 2排放浓度，并据此确定满足所述排放浓 度限值的所需脱硫率后，可以根据所述脱硫率，确定对应的GGD方式，从而可以为同类型机 组S0 2排放达到超低排放的环保要求提供重要的技术手段，实现F⑶系统的F⑶技术的最优 化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
【附图说明】
[0014] 图1是一个实施例中的本发明方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本 发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明的保护范围。
[0016] 图1中示出了一个实施例中本发明的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的 FGD方式确定方法的流程示意图。如图1所示，本实施例中的方法包括步骤：
[0017]步骤S101:根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方 式，确定煤的煤炭硫分等级；
[0018] 步骤S102:根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；
[0019] 步骤S103:根据所述折算含硫量、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、根据煤 的煤种确定的排放系数，确定烟气中S02的实际排放浓度；
[0020] 步骤S104:根据所述实际排放浓度、要求的S02的排放浓度限值，确定满足所述排 放浓度限值的所需脱硫率；
[0021] 步骤S105:根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的 F⑶方式。
[0022] 根据如上所述的本发明实施例的方案，其是基于煤的收到基硫分对煤的等级进行 区分，其是基于煤的折算含硫量确定S02的实际排放浓度后，结合要求的S0 2的排放浓度限 值，确定满足该排放浓度限值的所需脱硫率，然后基于所需脱硫率确定出对应的FGD方式， 由于烟气中S0 2的实际排放浓度和折算含硫量成正比，通过比较煤的折算含硫量，从而可以 和煤的发热量联系起来，科学地判断不同煤种的S0 2排放浓度，并据此确定满足所述排放浓 度限值的所需脱硫率后，可以根据所述脱硫率，确定对应的GGD方式，从而可以为同类型机 组S0 2排放达到超低排放的环保要求提供重要的技术手段，实现F⑶系统的F⑶技术的最优 化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
[0023] 如上所述，在本发明实施例中，是基于收到基硫分来区分煤炭硫分等级。在一个具 体示例中，具体的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式可以是如下所述：
[0024] 在煤的收到基硫分小于或者等于1.00%时，对应的煤炭硫分等级为低硫煤；
[0025] 在煤的收到基硫分大于1.00 %且小于或等于2.00 %时，对应的煤炭硫分等级为中 硫煤；
[0026] 在煤的收到基硫分大于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为高硫煤。
[0027] 在本发明实施例方案中，考虑到锅炉烟气中S02的实际排放浓度和折算含硫量Szs 成正比，即科学地判断不同煤种的S02排放浓度，不能只比较其收到基含硫量，而应比较其 折算含硫量，即要和煤的发热量联系起来，因为对于相同容量的锅炉，燃用不同发热量的煤 种，即使煤的收到基含硫量相同，其S0 2的实际排放浓度是不相同的。
[0028] 煤每1兆焦耳(MJ)发热量的含硫量称为折算含硫量Szs，一个具体示例中，该折算含 硫量Szs可以通过下述方式确定：
[0029]
[0030] 其中，Szs表示煤的折算含硫量，单位为g/MJ(克每兆焦耳），Sar表示煤的收到基硫 分，单位为百分比，Q ar,net,P表示煤的收到基低位发热量，单位为MJ/kg(兆焦耳每公斤）。
[0031] 随后，基于折算含硫量，同时结合煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积，以及根 据煤的煤种确定的排放系数，可以确定烟气中s〇 2的实际排放浓度，具体可以通过下式来确 定：
[0032]
[0033]其中，Cs〇2表示烟气中S02的实际排放浓度，单位为mg/m3(毫克每立方米），S zs表示 煤的折算含硫量，K表示根据煤的煤种确定的排放系数，V1MJ表示煤每兆焦耳发热量所产生 的干烟气体积，单位为m 3/MJ(立方米每兆焦耳）。
[0034] 一般来说，煤每1MJ发热量所产生的干烟气体积在过量空气系数α = 1.40(6%的02 (氧气））时为〇. 3678m3/MJ，这个估算值的误差在± 5 %以内，因此，上述煤每兆焦耳发热量 所产生的干烟气体积Vmj的具体取值可以为0.367 8m3/MJ，从而烟气中S0 2的实际排放浓度的 确定公式为：
[0035]
[0036] 对于燃煤硫的排放系数，国内尚无统一办法来确定，大多通过实验得出部分数据， 用数学手段处理这些数据后得到一些统计规律，燃煤硫的排放系数主要处于〇. 70~0.90的 范围内，基于煤种的不同有一定的区别。在一个具体示例中：
[0037] 对于锅炉燃煤硫来说，即煤种为锅炉燃硫煤时，对应的排放系数的取值范围一般 定为0.80~0.90;
[0038]对于普通煤来说，即煤种为普通煤时，对应的排放系数的取值范围一般定为0.80 ~0·85;
[0039]而对于高钙含量的神府东胜煤、铁法煤和神木煤来说，即煤种为高钙含量的神府 东胜煤、铁法煤和神木煤时，由于其自身固硫率可达30%左右，因此对应的排放系数的取值 约为0.70。
[0040]然后，就可以根据上述得到的实际排放浓度、要求的S02的排放浓度限值，确定满 足所述排放浓度限值的所需脱硫率，具体可以采用下式确定：
[0041]
[0042] 其中，表示所需脱硫率，表示烟气中S〇2的实际排放浓度，单位为mg/m3， :表示要求的SO2的排放浓度限值，单位为mg/m3。
[0043] 在S02的排放浓度限值=35 ( 〃以/"Λ，标态，干，6%的02)时，则达到超低排放 要求的所需脱硫率为：
[0044]
[0045] 随后，即可根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的 F⑶方式。
[0046] 下述表1示出了一个具体实例中的煤炭硫分等级、所需脱硫率、对应的FGD方式的 对应关系。
[0047] 表 1
[0048]
[0049]在上述表1所示的示例中，是以煤的每1MJ发热量所产生的干烟气体积为20.9MJ/ kg(5000kcal/kg)、排放浓度限值为35mg/m3、排放系数为0.85为例进行说明，由表1可见，在 此条件下：
[0050]在所述所需脱硫率小于或等于98.42 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意 一种或者任意组合:常规多喷层吸收塔、托盘塔、旋汇耦合它、设置GGH;
[0051 ] 在所述所需脱硫率大于98.42 %且小于或等于99.21 %时，对应的FGD方式包括下 述方式中的任意一种或者任意组合:单塔双循环、双托盘塔、取消GGH;
[0052]在所述所需脱硫率大于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种或 者任意组合:双塔双循环、高效吸收剂、取消GGH。
[0053]基于上述确定的表格，对于同类型机组来说，为了满足超低排放的要求，在确定煤 的收到基硫分后，就可以确定优先采用的抄底排放F⑶技术，为同类型机组S02排放达到超 低排放的环保要求，提供了重要的技术手段，对火电厂有重要的工程指导意义。
[0054] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0055] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种基于入□ SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，其特征在于，包括 步骤： 根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤的煤 炭硫分等级； 根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量； 根据所述折算含硫量、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、根据煤的煤种确定的 排放系数，确定烟气中SO2的实际排放浓度； 根据所述实际排放浓度、要求的SO2的排放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所 需脱硫率； 根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。2. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，所述基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式包括： 在煤的收到基硫分小于或者等于1.00%时，对应的煤炭硫分等级为低硫煤； 在煤的收到基硫分大于1.00%且小于或等于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为中硫 煤； 在煤的收到基硫分大于2.00%时，对应的煤炭硫分等级为高硫煤。3. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定煤的折算含硫量：其中，Szs表示煤的折算含硫量，Sar表示煤的收到基硫分，Qar, ne3t,P表示煤的收到基低位 发热量。4. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定所述烟气中SO2的实际排放浓度：其中，€,5?表不烟气中S〇2的实际排放浓度，32:5表不煤的折算含硫量，K表不根据煤的煤 种确定的排放系数，V1MJ表示煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积。5. 根据权利要求4所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，V1Mj为0.3678m3/MJ，所述烟气中SO2的实际排放浓度为：6. 根据权利要求1所述的基于入口 SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法， 其特征在于，采用下式确定所述所需脱硫率：其中，7叫表示所需脱硫率，Cw表示烟气中SO2的实际排放浓度，表示要求的SO2的 排放浓度限值。7. 根据权利要求1所述的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方 法，其特征在于，在煤的每IMJ发热量所产生的干烟气体积为20.9MJ/kg、排放浓度限值为 35mg/m 3、排放系数为0.85时： 在所述所需脱硫率小于或等于98.42%时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种 或者任意组合:常规多喷层吸收塔、托盘塔、旋汇耦合它、设置GGH; 在所述所需脱硫率大于98.42 %且小于或等于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方 式中的任意一种或者任意组合:单塔双循环、双托盘塔、取消GGH; 在所述所需脱硫率大于99.21 %时，对应的FGD方式包括下述方式中的任意一种或者任 意组合:双塔双循环、高效吸收剂、取消GGH。8. 根据权利要求1所述的基于入口 S02浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方 法，其特征在于： 在煤种为锅炉燃硫煤时，对应的排放系数的取值范围为〇. 80~0.90; 在煤种为普通煤时，对应的排放系数的取值范围为〇. 80~0.85; 在煤种为高钙含量的神府东胜煤、铁法煤和神木煤时，对应的排放系数的取值为0.70。
【专利摘要】一种基于入口SO2浓度的煤粉炉超低排放系统的FGD方式确定方法，包括步骤：根据煤的收到基硫分、设定的基于收到基硫分的煤炭硫分等级确定方式，确定煤的煤炭硫分等级；根据煤的收到基硫分，确定煤的折算含硫量；根据所述折算含硫量、根据煤的煤种确定的排放系数，确定烟气中SO2的实际排放浓度；根据所述实际排放浓度、煤每兆焦耳发热量所产生的干烟气体积、要求的SO2的排放浓度限值，确定满足所述排放浓度限值的所需脱硫率；根据所需脱硫率，确定与所述煤炭硫分等级、所述排放浓度限值对应的FGD方式。本发明实施例的方案实现了FGD系统的FGD技术的最优化，以确保和提高烟气脱硫效果，具有十分重要的工程意义。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/06
【公开号】CN105488586
【申请号】CN201510822790
【发明人】李德波
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月23日
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