張曉東

摘 要：依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，火電廠煙塵、二氧化硫、氮氧化物必須達(dá)標(biāo)排放，本文對(duì)西北某電廠的電除塵、脫硫設(shè)備、脫銷(xiāo)設(shè)備在建設(shè)過(guò)程中的設(shè)計(jì)選型、設(shè)備改造等方面的情況進(jìn)行了說(shuō)明，提出了改造方案，經(jīng)過(guò)機(jī)組的運(yùn)行，證明改造方案是可行的，為高海拔地區(qū)的火電機(jī)組建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：火電廠；煙塵；二氧化硫；氮氧化物；達(dá)標(biāo)排放

中圖分類(lèi)號(hào)：X322.012 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）06-0136-01

西北某火電廠2×660MW超超臨界機(jī)組工程為新建工程，廠址位于青海省，是世界上上海拔最高的火電機(jī)組，同步建設(shè)FGD脫硫及SCR脫硝設(shè)施，主要大氣污染物排放指標(biāo)，煙塵、二氧化硫、氮氧化物實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放，指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1 工程概況

靜電除塵器：采用了福建龍凈環(huán)保股份有限公司生產(chǎn)的電除塵設(shè)備，設(shè)備型式為雙室五電廠靜電除塵器。

脫硫：采用了中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司的脫硫設(shè)備，脫硫系統(tǒng)為石灰石-石膏濕法脫硫，由遠(yuǎn)達(dá)公司EPC總承包。

脫硝：采用了上海電氣集團(tuán)股份有限責(zé)任公司的脫硝設(shè)備，采用選擇性催化還原脫硝（SCR）工藝。

2 事件經(jīng)過(guò)

在2012年12月份初步設(shè)計(jì)階段，依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定了大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了設(shè)備招標(biāo)，但是在2013年10月份，青海省環(huán)保廳發(fā)函，要求提高大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣我們招標(biāo)的電除塵、脫硫設(shè)備不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要重新確定技術(shù)方案。具體事件經(jīng)過(guò)如下：

2.1 初步設(shè)計(jì)階段

在初步設(shè)計(jì)階段，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》附表1火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組大氣污染物排放濃度限值的要求，確定了本項(xiàng)目的排放標(biāo)準(zhǔn)，即煙塵≤30mg/m3；二氧化硫≤100mg/m3。

2.2 設(shè)備招標(biāo)階段的排放標(biāo)準(zhǔn)情況

（1）靜電除塵器：除塵器的效率為99.85%，除塵器出口濃度為：48mg/Nm3（設(shè)計(jì)煤），按照濕法脫硫系統(tǒng)有50%的除塵效率，煙囪出口的煙塵排放濃度為：24mg/Nm3（設(shè)計(jì)煤），滿足煙塵濃度排放≤30mg/Nm3的要求。

（2）脫硫設(shè)備：脫硫效率為：97.3%，出口濃度應(yīng)為：97.12 mg/NM3，滿足SO2濃度排放≤100mg/Nm3的要求。

2.3 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)提高的起因

在2013年10月25日，青海省環(huán)保廳發(fā)函明確要求本火電項(xiàng)目廢氣排放須按GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》附表2中大氣污染物特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)。

3 處理方案

3.1 靜電除塵器提效方案

（1）采用全電場(chǎng)高頻電源并采用小分區(qū)供電方案，改為電除塵器出口煙塵濃度≤35.2mg/Nm3保證效率：≥99.89%（設(shè)計(jì)/校核煤質(zhì)1/校核煤質(zhì)2）。

（2）方案說(shuō)明：將技術(shù)協(xié)議簽訂的供電方式即原一、二電場(chǎng)8臺(tái)2.0A/72kV高頻電源，三、四、五電場(chǎng)12臺(tái)工頻電源供電改為第一電場(chǎng)采用8臺(tái)1.0A/72kV高頻電源小分區(qū)供電，第二、三、四、五電場(chǎng)32臺(tái)1.2A/72kV高頻電源小分區(qū)供電。

3.2 脫硫系統(tǒng)提效方案

即FGD出口SO2濃度由降低至50mg/Nm3。BMCR工況時(shí)不小于98.61%。脫硫塔噴淋層由原來(lái)的4層增加至5層，原吸收塔直徑為19.6m，脫硫提效設(shè)計(jì)將塔徑改為20m。吸收塔總高度由41.4米提高至44.6米，降低煙氣流速。

3.3 脫硝系統(tǒng)提效方案

（1）性能要求：脫硝效率不小于85%，脫硝裝置在附加層催化劑投運(yùn)前，脫硝裝置出口煙氣中NOx含量不大于45mg/Nm3（標(biāo)態(tài)，干基，O2=6%，以NO2計(jì)）。

（2）主要變化：對(duì)SCR區(qū)部分維持2+1層不變，通過(guò)增加脫硝催化劑用量來(lái)保證脫硝效率提升。氨區(qū)部分，由于氨耗量提高，液氨蒸發(fā)槽氣化量增加為450kg/h/臺(tái)，共設(shè)兩臺(tái)，一用一備。

4 高海拔對(duì)于除塵器、脫硫、脫硝系統(tǒng)的影響

相對(duì)于平原地區(qū)，高海拔地區(qū)對(duì)除塵器、脫硫、脫硝的影響主要表現(xiàn)在需要處理的煙氣量應(yīng)進(jìn)行修正，若使用與平原地區(qū)的相同型號(hào)，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備達(dá)不到額定輸出功率。對(duì)煙氣量應(yīng)進(jìn)行了修正，修正系數(shù)為37%左右。

5 機(jī)組運(yùn)行結(jié)果

在168小時(shí)試運(yùn)滿負(fù)荷期間兩臺(tái)機(jī)組的大氣污染物排放濃度：FGD入口煙塵29mg/Nm3（技術(shù)協(xié)議35.2mg/Nm3），F(xiàn)GD出口煙塵13mg/Nm3（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20mg/Nm3），二氧化硫10mg/Nm3（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)50mg/Nm3），氮氧化物45mg/Nm3（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)100mg/Nm3）范圍內(nèi)，指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）高原地區(qū)氣壓降低，等溫氣體體積將發(fā)生膨脹，雖然請(qǐng)西安熱工院進(jìn)行了專(zhuān)題試驗(yàn)研究，并根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于煙氣量進(jìn)行了修正，但由于只是理論研究，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，對(duì)于煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放指標(biāo)是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)值，當(dāng)時(shí)還有一定擔(dān)心，但經(jīng)過(guò)本臺(tái)機(jī)組的投運(yùn)，證明當(dāng)初的煙氣放大系數(shù)是可行的，為以后高海拔地區(qū)的火電廠建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

（2）經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明：靜電除塵器采用全電場(chǎng)高頻電源并采用小分區(qū)供電方案是可行的；煙氣脫硫系統(tǒng)，采用托盤(pán)技術(shù)、增加脫硫塔噴淋層數(shù)、降低煙氣流速是可以降低二氧化硫排放濃度的；脫硝系統(tǒng)通過(guò)增加脫硝催化劑用量是能夠保證脫硝效率的提升。

本項(xiàng)目由于在基建階段進(jìn)行了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提效，脫硝系統(tǒng)滿足新的要求，又由于預(yù)留了濕式除塵器位置，為以后改造降低煙塵、二氧化硫的排放濃度提供了方便條件，減少了投資。