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左手“經濟”右手“環保”

時間:2018-01-29 10:22

左手“經濟”右手“環保

———神華萬州港電2100萬千瓦超超臨界機組節能減排經驗談

             作者:張新寧 來源:中國電力報

 神華萬州港電公司位于重慶市萬州區新田鎮,是國內西南地區首個百萬千瓦級火力發電工程,該工程一期1號機組于2013年初開始建設,2015年1月投運成功,成為國內投運容量最大、參數最高的燃煤電站鍋爐之一,也是國內西南地區首臺百萬等級、一次再熱溫度為620攝氏度的高效超超臨界、超低排放機組,其環保參數和運行數據具有地區代表意義,在節能減排方面備受關注

方案:節能增效與超低排放

 2014年8月份,神華集團為響應國家三部委煤電節能減排升級與改造的號召,提出了《神華集團公司2013~2017年大氣污染防治行動計劃》,進一步將超低排放標準提高到煙塵≤5毫克/立方米,二氧化硫≤35毫克/立方米,氮氧化物≤50毫克/立方米的要求。對此,為避免即投產即改造,工程總承包單位西南電力設計院會同項目建設方神華萬州港電公司開展了從節能優先、超低排放實現高效清潔發電的角度的設計優化工作,使全系統節能增效,同時實現超低排放。
   經過對全廠各系統的方案優化論證,西南電力設計院最終確定萬州港電環境空氣污染防治措施設計方案為:脫硫由原采用的單塔五層噴淋層的常規塔方案優化為采用單塔一體化脫硫除塵深度凈化技術(SPC-3D),在進出口煙道位置和尺寸確定的情況下對脫硫系統的流場進行數模優化,安裝高效旋匯耦合脫硫裝置,形成強大的可控湍流空間,使氣、液、固三項充分接觸,實現初步脫硫和除塵,優化4層噴淋層及噴嘴布置,提高單層漿液覆蓋率達300%以上,增大了化學反應面積,進而提高脫硫效率;同時在脫硫塔內上部加裝管束式除塵除霧裝置代替原設計方案中的常規除霧器(2層屋脊式+1級管式)。煙塵在采用每臺爐配二臺提效的三室五電場靜電除塵器進行高效除塵后,在進入脫硫塔進行脫硫的后,利用在脫硫塔內上部加裝的管束式除塵除霧裝置獲得進一步深度除塵,同時除去脫硫塔攜帶石膏霧滴的效果,進一步提高微細粉塵脫除率,使煙塵出口濃度實現超低排放。脫硝在鍋爐采用高效低氮燃燒器的基礎上,再采用選擇性催化還原法(SCR)催化劑層數3+1層布置的煙氣脫硝裝置,脫硝效率85%以上。

成果:排放指標大大優于燃機排放標準

 2015年1月9日18時36分1號機組一次順利通過168小時運行,順利投產,實現了西南地區百萬千瓦機組突破“零”的夢想,機組各項技術經濟指標達到或優于設計值,2015年2月重慶市萬州區環境監測站對1號機組排放的煙氣進行了監測,檢測報告顯示煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度分別為4.5毫克/立方米、9毫克/立方米、23毫克/立方米。2015年9月18日15時00分2號機組脫硫順利通過168小時試運行,2016年5月重慶市環境監測中心對2號機組排放的煙氣進行了監測,檢測報告顯示煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度分別為4.8毫克/立方米、7.74毫克/立方米、13毫克/立方米。至此西南地區唯一的百萬機組———神華萬州港電2臺105萬千瓦機組已經全部投產,排放指標大大優于燃機排放標準,實現了超低排放。

啟示:因地制宜優化技術方案

 新型技術路線的發展和成熟需要一定的時間積淀,隨著我國超低排放改造計劃的全面展開,市場上也逐步形成了多種較為成熟的技術以及技術路線的組合,電廠應按照全廠節能增效、同時實現超低排放的節能減排的精神,因地制宜,選擇技術成熟、穩定可靠、經濟適用、能充分達到超低排放要求的技術路線。萬州港電作為國內西南地區首臺百萬容量高效超超臨界機組,工程總承包單位西南電力設計院從設計上選擇了合理的技術路線,從工程的施工上確保了設計理念的順利實施,對火力發電企業實現超低排放的技術路線的選擇提供了借鑒作用,又在實現超低排放的施工技術和總承包管理上提出了寶貴的經驗。

(作者單位:中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司)