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        電廠煙氣超低排放改造項(xiàng)目的內(nèi)容探討

        2017-11-28 08:44:21任紅梅曹瓊任開才
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年23期
        關(guān)鍵詞:大氣污染物環(huán)保電廠

        任紅梅 曹瓊 任開才

        摘 要:我國大片區(qū)域霧霾天氣頻出,環(huán)保形勢非常嚴(yán)峻,國家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、國家能源局聯(lián)合下發(fā)的“發(fā)改能源[2014]2093號關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014-2020年)》的通知”,文中明確指出鼓勵其他地區(qū)現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)施大氣污染物排放濃度達(dá)到或接近燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值(即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)的環(huán)保改造[2]。另外,為了確保實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排約束性目標(biāo),促進(jìn)企業(yè)減少污染物排放,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,安徽省政府提高了煙氣污染物排污費(fèi)的征收標(biāo)準(zhǔn)。

        關(guān)鍵詞:電廠;燃煤機(jī)組;減排升級與改造;大氣污染物;環(huán)保

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.151

        1 引言

        以銅陵市A電廠為例,1000MW超超臨界壓力燃煤機(jī)組3012t/h超超臨界參數(shù),露天布置、采用固態(tài)排渣的鍋爐。鍋爐設(shè)計(jì)燃用淮南集煤。爐后尾部布置兩臺轉(zhuǎn)子直徑為Φ16370mm的三分倉容克式空氣預(yù)熱器。煙氣超低排放主要涉及到爐體后的煙風(fēng)系統(tǒng):脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、濕法脫硫系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等。

        2 A電廠煙氣超低排放改造的主要項(xiàng)目及效果分析

        2.1 脫硝系統(tǒng)改造

        A電廠原脫硝系統(tǒng)SCR是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù),利用還原劑(NH3,尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。

        針對脫硝區(qū)域的性能保證值及原脫硝裝置的條件,脫硝區(qū)域的主要改造方案如下:

        對原流場進(jìn)行校核,進(jìn)行流場改造;加裝備用層催化劑;加裝備用層聲波吹灰器12套;更換原反應(yīng)器氨噴射系統(tǒng);從長遠(yuǎn)運(yùn)行角度考慮,建議對現(xiàn)有的一層催化劑進(jìn)行再生。

        建議新增催化劑的材料和體積跟原脫硝系統(tǒng)保持一致,超低排放初裝單層催化劑量作為備用層催化劑添加量,可實(shí)現(xiàn)“2+1”的輪換模式,優(yōu)勢明顯。

        2.2 除塵系統(tǒng)改造

        以A電廠除塵系統(tǒng)改造為例,具體改造過程:

        (1)對靜電除塵器進(jìn)行高效電源改造。在脫硫塔頂部布置濕式電除塵器本體。

        (2)不加低溫省煤器時(shí),濕式電除塵器設(shè)計(jì)收塵極面積22155.36 m2,比積塵面積21.67 m2/m3/s,電場風(fēng)速2.54 m/s。設(shè)備運(yùn)行時(shí)采用定期間斷噴水沖洗收塵集和陰極放電線,每1~2天沖洗一次,沖洗水壓力0.3 MPa,每次沖洗時(shí)間5 min左右,每臺爐耗水量10 m3/次,排水匯總后排放到脫硫漿液地坑中,通過漿液循環(huán)泵打回到脫硫漿液循環(huán)系統(tǒng)中。

        目前,國內(nèi)超低排放除塵方案主要有兩條技術(shù)路線,即以高效干式除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同控制技術(shù)路線和采用末端治理的濕式電除塵技術(shù)路線。A電廠采用的是濕式電除塵技術(shù)路線[1]。更換布袋除塵系統(tǒng)濾袋為超低濾袋、將原有除塵電源更換為高頻電源等,都是以高效干式除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同控制技術(shù)路線。所以方案對比時(shí),要求在滿足超低排放要求下,選取的改造方案能耗低,投資少,環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益較好等。

        2.3 脫硫系統(tǒng)改造

        以A電廠為例, 具體改造過程:

        (1)原吸收塔入口煙道上沿距最下層噴淋層僅有3.26 m的距離,利用此空間,在此處增設(shè)一層2205雙相不銹鋼材質(zhì),3 mm厚度的合金托盤;

        (2)新增一層噴淋層及一臺與之對應(yīng)的漿液循環(huán)泵,新增噴淋層布置在原頂層噴淋層上方,噴淋層間距為2 m。新增漿液循環(huán)泵流量為13000 m3/h;

        (3)為防止吸收塔邊壁煙氣逃逸,每兩層噴淋層間設(shè)置塔壁聚氣環(huán),共設(shè)置四層;

        (4)將現(xiàn)有兩級屋脊式除霧器更換為三級屋脊式除霧器增加相應(yīng)的沖洗管路。

        根據(jù)改造方案,脫硫改造方案采用增加合金托盤方案。目前脫硫超低排放方案,主要有單塔單循環(huán)方案、單塔雙循環(huán)方案、雙塔雙循環(huán)方案等,上述3種方案改造后,脫硫系統(tǒng)出口煙氣指標(biāo)均能滿足要求。

        在選擇合適的脫硫改造方案時(shí),應(yīng)充分考慮到改造后新增的系統(tǒng)阻力、對引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)動力的影響以及改造后的預(yù)期效果等。

        2.4 引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)校核

        脫硝、除塵以及脫硫系統(tǒng)改造后,應(yīng)對引風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行阻力校核,校核風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和動力是否滿足改造后系統(tǒng)運(yùn)行的要求,同時(shí)可考慮引增合一方案,若改造前引風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行曲線已在馬鞍形區(qū)域,在此區(qū)段運(yùn)行有時(shí)會出現(xiàn)風(fēng)機(jī)的流量、壓頭和功率的大幅度脈動,引起風(fēng)機(jī)及管道出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象。建議改造時(shí)充分驗(yàn)證引風(fēng)機(jī)是否滿足改造后的壓力和風(fēng)量要求。

        3 煙氣超低排放改造后減排效果及發(fā)電主要指標(biāo)變化情況

        機(jī)組超低排放改造工程完成后,NOx排放濃度不大于50 mg/m3、SO2排放濃度不大于35 mg/m3、粉塵排放濃度不大于5 mg/m3,符合國家《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014-2020年)》嚴(yán)控大氣污染物排放要求[2]。

        4 存在的問題

        發(fā)電項(xiàng)目煙氣超低排放跟設(shè)計(jì)煤質(zhì)有較大關(guān)系,日常發(fā)電過程中,煤質(zhì)的變化較快,煙塵、二氧化硫、氮氧化物等相關(guān)指標(biāo)也跟著相應(yīng)變化,對脫硝、除塵、脫硫以及引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)都有一定裕量要求,所以設(shè)計(jì)煤質(zhì)應(yīng)盡量跟實(shí)際運(yùn)行煤質(zhì)相近。

        而發(fā)電企業(yè)要求有相應(yīng)的煤炭置換方案,建議在煙氣超低排放改造過程中,可考慮低溫省煤器的改造、考慮汽輪機(jī)通流改造、小汽機(jī)換型、回?zé)嵯到y(tǒng)改造以及發(fā)電機(jī)擴(kuò)容提效改造等,從而最終降低機(jī)組熱耗率,提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

        5 結(jié)論

        煙氣超低排放類項(xiàng)目為環(huán)保改造項(xiàng)目,減少煙塵、二氧化硫、氮氧化物年排放量,環(huán)境效益十分明顯。工程的實(shí)施將起到改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量,降低區(qū)域大氣環(huán)境容量壓力的作用。跟改造前相比,廠用電率和項(xiàng)目供電煤耗均有所上升,即改造后A電廠廠區(qū)綜合用電量有所增加,經(jīng)濟(jì)效益為負(fù),需進(jìn)一步結(jié)合節(jié)能改造項(xiàng)目,如汽輪機(jī)通流改造一起實(shí)施,達(dá)到煤炭置換平衡。

        參考文獻(xiàn):

        [1]趙磊,周洪光.超低排放燃煤火電機(jī)組濕式電除塵器細(xì)顆粒物脫除分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2016(02):468-473.

        [2]煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014-2020年)[S].發(fā)改能源,2014,2093號.

        [3]火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].GB13223-2011.

        [4]綜合能耗計(jì)算通則[S].GB/T2589-2008.

        [5]皖能銅陵發(fā)電有限公司5號機(jī)組超低排放改造工程節(jié)能評估報(bào)告[S].

        [6]燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備[S].GB21509-2008.

        作者簡介:任紅梅(1989-),女,安徽利辛人,本科,研究方向:節(jié)能環(huán)保。endprint

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