一种火电厂污染物控制设备物耗绩效评价方法
【专利摘要】本发明属于电厂污染物控制设备物耗评价领域，具体公开了一种火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，包括以下步骤：步骤1，确定物耗绩效评价的评估对象；步骤2，分别计算所述评估对象的附加煤耗；步骤3，分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总物耗引起的总附加煤耗的比重；步骤4，通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总物耗引起的总附加煤耗的比重对火力发电厂典型污染物控制设备的物耗水平进行评价和调整。该方法将火力发电厂典型污染物控制单元的物耗定量地用煤耗表示，更加真实客观地反映了污染物控制单元的物耗水平，对电厂的节能减排具有重要的指导作用。
【专利说明】
一种火电厂污染物控制设备物耗绩效评价方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电厂污染物控制设备物耗评价领域，具体涉及一种火电厂污染物控制 设备物耗绩效评价方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，环境日益恶化，为加强污染物的治理，我国制定了严格的燃煤电厂污染物 排放标准；因此，火力发电企业已纷纷开启脱硫、脱硝、除尘项目，以处理火力发电厂的污染 物二氧化硫、氮氧化物和烟尘，但是这些项目的投资、运行和维护费用高昂。掌握现有污染 物控制单元的物耗水平，分析污染物控制单元的节能减排和提高发电效率的空间，在满足 污染物排放标准的前提下，节约资源和成本，实现最大的经济效益，具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是为了掌握现有污染物控制设备的物 耗水平，通过掌握脱硫及脱硝工艺过程的物耗水平，分析污染物控制过程中的节能空间，提 供了一种火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，该方法能够直观的对现有的污染物控 制单元的物耗水平进行客观准确的评价。
[0004] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0005] -种火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，所述污染物控制单元包含:脱硫 系统和脱硝系统，其特征在于，所述物耗绩效评价方法包括以下步骤：
[0006] 步骤1，确定物耗绩效评价的评估对象，所述评估对象为脱硫系统的总物耗和脱硝 系统的物耗；
[0007] 步骤2,分别计算所述评估对象的附加煤耗；
[0008] 步骤3,分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总物耗引起的总附 加煤耗的比重;所述污染物控制单元的总附加煤耗为所述脱硫系统的总物耗引起的煤耗和 所述脱硝系统的物耗引起的煤耗的总和；
[0009] 步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总物耗引起的总附加煤耗的 比重对火力发电厂典型污染物控制单元的物耗水平进行评价和调整。
[0010] 本发明的特点及进一步地改进在于：
[0011] 进一步地，所述脱硫系统的总物耗包含:石灰石的消耗、水的消耗。
[0012] 进一步地，所述脱硝系统的物耗为液氨的消耗。
[0013] 进一步地，所述污染物控制单元总物耗为所述石灰石的消耗、所述水的消耗和所 述液氨的消耗的总和。
[0014] 步骤2包含以下子步骤：
[0015]步骤2a，通过以下公式计算脱硫系统中石灰石的消耗所引起的附加煤耗
[0016]
[0017] 式中，mCa-C为石灰石消耗引起的附加煤耗，t/kWh;MCa(:〇i为每千瓦时( kWh)发电量 所需石灰石的消耗量，t/kWh;P〇r();%石灰石的单价，t/元;P c为煤的单价，元/t;
[0018] 步骤2b，通过以下公式计算脱硫系统中水的消耗所引起的附加煤耗
[0019]
[0020] ，财-C737JV泪耗所引起的附加煤耗，t/kWh;麻为每kWh发电量所需水的消耗量， t/kWh; P水为水的单价，元/t; Pc为煤的单价，元/t;
[0021] 步骤2c，通过以下公式计算脱硝系统中液氨的消耗所引起的附加煤耗
[0022]
[0023] 式中，mNH3-C为液氨消耗引起的附加煤耗，t/kWh; Mnh3为每kWh发电量所需液氨 的消耗量，t/kWh; Pnh3为液氨的单价，元/t; Pc为煤的单价，元/t。
[0024] 步骤3通过以下公式分别计算石灰石、水、液氨所引起的附加煤耗占污染物控制单 元的总附加煤耗的比重
[0025]
[0026] 其中，X分别为mca-c、nfeK-(^PmNiL-C ;
[0027] 式中，mCa-C为脱硫系统中石灰石消耗引起的附加煤耗，t/kWh;m水-c为脱硫系统水消 耗引起的附加煤耗，t/kWh; mNH3-C为脱硝系统液氨消耗引起的附加煤耗，t/kWh。
[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0029] 本发明利用数学反演计算方法，将火力发电厂典型污染物控制单元的物耗定量地 用煤耗表示，更加真实客观地反映了污染物控制单元的物耗水平，对电厂的节能减排具有 重要的指导作用。
【具体实施方式】
[0030] 下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
[0031] 本实施例将本发明的火电厂典型污染物控制设备物耗绩效评价方法用于对大唐 户县第二发电厂的污染物控制单元进行物料消耗的绩效评价，具体包括以下步骤：
[0032] 步骤1，确定物耗绩效评价的评估对象；
[0033] 考虑到环保工程现状和火电厂污染物控制单元物耗消耗对象对环境、经济性的影 响，本实施例的污染物控制单元包含:脱硫系统和脱硝系统，脱硫系统为石灰石-石膏湿法 烟气(FGD)脱硫系统，脱硝系统为采用选择性催化还原法(SCR)的SCR脱硝系统，物耗绩效评 价的评估对象确定为FGD脱硫系统的总物耗和SCR脱硝系统的总物耗，除尘系统无物料消 耗，故暂不考虑。由于FGD脱硫系统中石灰石是其主要消耗原料，FGD脱硫系统为电厂水耗的 第一大户，水耗占电厂总水耗的40%~50%，液氨是SCR脱硝系统的主要消耗原料，故本次 评价将石灰石、水、液氨的消耗作为主要评估对象。
[0034] 步骤2,分别计算述评估对象的附加煤耗；
[0035] 步骤2a，通过以下公式计算FGD脱硫系统中石灰石原料消耗引起的附加煤耗
[0036]
[0037] 式中，mCa-C为石灰石消耗引起的附加煤耗，t/kWh;MCaC〇3为每千瓦时( kWh)发电量 所需石灰石的消耗量，"1^;^(、0,为石灰石的单价，"元办为煤的单价，元八；
[0038] 经计算，mca-的计算结果为2 · 85g/kWh。
[0039] 步骤2b，通过以下公式计算FGD脱硫系统中水耗所引起的附加煤耗
[0040]
[0041 ]式中，为水消耗所引起的附加煤耗，t/kWh;M*为每kWh发电量所需水的消耗量， t/kWh; P水为水的单价，元/t; Pc为煤的单价，元/t;
[0042] 经计算，m水-c的计算结果为0 · 23g/kWh。
[0043] 步骤2c，通过以下公式计算SCR脱硝系统中液氨消耗所引起的附加煤耗
[0044]
[0045] 式中mMi3-C为液氨消耗引起的附加煤耗，t/kWh; Mnh3为每kWh发电量所需液氨 的消耗量，t/kWh; Pnh3为液氨的单价，元/t; Pc为煤的单价，元/t;
[0046] 经计算，mNH3-G的计算结果是2 · 41g/kWh。
[0047] 步骤3,分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比 重;所述污染物控制单元的总附加煤耗为所述脱硫系统的总物耗引起的煤耗和所述脱硝系 统的物耗引起的煤耗的总和；
[0048] 具体地，通过以下公式分别计算石灰石、水、液氨消耗所引起的附加煤耗占污染物 控制单元的总附加煤耗的比重
[0049]
[0050] 其中，X分别为mca-c、m水-cfPmNH3-c ;
[0051 ]式中，mCa-c为FGD脱硫系统中石灰石消耗引起的附加煤耗，t /kWh; m水-c为FGD脱硫系 统中水消耗所引起的附加煤耗，t/kWh; mNH3-C为SCR脱硝系统中液氨消耗引起的附加煤 耗，t/kWh。
[0052]经过上式计算，得到F⑶脱硫系统石灰石消耗引起的附加煤耗占污染物控制单元 总附加煤耗的比重为〇.52，FGD脱硫系统水消耗引起的附加煤耗占污染物控制单元总附加 煤耗的比重为〇.23，SCR脱硝系统液氨消耗引起的附加煤耗占污染物控制单元总附加煤耗 的比重为0.44。
[0053]步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总附加煤耗的比重对火发电 厂典型污染物控制设备的物耗水平进行评价;确定物耗大的评估对象，并针对该评估对象 对火力发电厂进行调整，在满足污染物排放标准的前提下，节约资源和成本，实现最大的经 济效益。
[0054] 由步骤3所得的数据结果可知，该火力发电厂污染物控制单元中FGD脱硫系统中石 灰石物料消耗所引起的附加煤耗较大。因此，电厂可通过调节浆液品质、低负荷期间减少石 灰石供浆量等手段降低石灰石消耗量，以节省运行成本。
[0055] 由于煤耗可以直观地反映一个火力发电厂的能耗情况，因此，本发明的评价方法 利用数学反演计算方法，将火力发电厂典型污染物控制设备的物耗定量地用煤耗表示，该 方法能够对电厂总体环保工程以及现有的脱硫、脱硝、除尘工艺的能耗水平进行客观准确 的综合评价，评价结果不仅能体现火力发电厂污染物控制单元的物耗现状，对火力发电厂 的节能减排具有重要的促进作用。
[0056]虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述， 但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。 因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范 围。
【主权项】
1. 一种火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，所述污染物控制单元包含:脱硫系 统和脱硝系统，其特征在于，所述物耗绩效评价方法包括W下步骤： 步骤1，确定物耗绩效评价的评估对象，所述评估对象为脱硫系统的总物耗和脱硝系统 的物耗； 步骤2，分别计算所述评估对象的附加煤耗； 步骤3,分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比重;所 述污染物控制单元的总附加煤耗为所述脱硫系统的总物耗引起的煤耗和所述脱硝系统的 物耗引起的煤耗的总和； 步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总物耗引起的总附加煤耗的比重 对火力发电厂典型污染物控制单元的物耗水平进行评价和调整。2. 根据权利要求1所述的火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，其特征在于，所述 脱硫系统的总物耗包含:石灰石的消耗、水的消耗。3. 根据权利要求1所述的火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，其特征在于，所述 脱硝系统的物耗为液氨的消耗。4. 根据权利要求1所述的火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，其特征在于，步骤 2包含W下子步骤： 步骤2a，通过W下公式计算脱硫系统中石灰石的消耗所引起的附加煤耗式中，mca-c为石灰石的消耗引起的附加煤耗，Μ心、为每kWh发电量所需石灰石的消耗 量，Paeo,为石灰石的单价，P功煤的单价； 步骤化，通过W下公式计算脱硫系统中水的消耗所引起的附加煤耗式中，m水-C为水消耗所引起的附加煤耗，解为每kWh发电量所需水的消耗量，P水为水的单 价，Pc为煤的单价； 步骤2c，通过W下公式计算脱硝系统中液氨的消耗所引起的附加煤耗式中，mNHi-c为液氨消耗引起的附加煤耗，MwHj为每kWh发电量所需液氨的消耗量， Pnh，为液氨的单价，Pc为煤的单价。5. 根据权利要求1所述的火电厂污染物控制单元物耗绩效评价方法，其特征在于，步骤 3通过W下公式分别计算石灰石、水、液氨消耗所引起的附加煤耗占污染物控制单元的总附 加煤耗的比重其中，X分别为mca-c、m水-C和^抑l3.-e 式中，mca-c为脱硫系统中石灰石消耗引起的附加煤耗，m水-c为脱硫系统中水消耗所引起 的附加煤耗，m N11, -C为脱硝系统中液氨消耗引起的附加煤耗。
【文档编号】G06Q10/06GK105844434SQ201610352023
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】孙若晨, 郭静娟, 马强, 王克运, 杜秦洲, 杨远航, 何新权, 黄鑫
【申请人】大唐户县第二热电厂, 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司