火力發(fā)電廠超低排放改造路線的選擇

河南華潤電力首陽山有限公司 孔 亮 馬 瑞 張國防 杜軍林 李新民

火力發(fā)電廠超低排放改造路線的選擇

河南華潤電力首陽山有限公司 孔 亮 馬 瑞 張國防 杜軍林 李新民

河南華潤電力首陽山有限公司為滿足新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。通過5個(gè)月的調(diào)研、探討、考察找出了一條國內(nèi)目前最前沿、改造最簡單、最先進(jìn)的超低改造（脫硫除塵）技術(shù)。#1、2機(jī)組超低排放改造后分別投運(yùn)，污染物排放指標(biāo)均達(dá)到改造設(shè)計(jì)值，并優(yōu)于國家限值排放標(biāo)準(zhǔn)。

火力發(fā)電廠；超低排放改造；路線選擇

1 概述

2014年9月12日，國家發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部和國家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》的通知，鼓勵(lì)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)組排放限值的環(huán)保改造。河南華潤電力首陽山有限公司2×630MW機(jī)組就處于所謂的“其他地區(qū)”，目前排放指標(biāo)如下：NOx：90mg/Nm3，SO2：80mg/Nm3，Ash：15mg/Nm3，顯然要達(dá)到或接近燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值，必須進(jìn)行提效改造。

2 機(jī)組現(xiàn)狀

2.1 脫硫系統(tǒng)：采用德國比曉芙技術(shù)石灰石—石膏濕法脫硫工藝，于2006年投運(yùn)。2013年將增壓風(fēng)機(jī)、旁路煙道取消。原設(shè)計(jì)凈煙氣SO2排放最高為121mg/Nm3，目前凈煙氣SO2：80mg/Nm3左右。

圖1 脫硫塔結(jié)構(gòu)圖

圖2 煙囪排放情況

2.2 除塵系統(tǒng)：雙室四電場，2006年投運(yùn)，于2013年將第四電場改為移動(dòng)極板，一、二電場改為高頻電源，除塵器前增加低溫省煤器。原設(shè)計(jì)電除塵器出口粉塵排放最高為40mg/Nm3，目前除塵器出口Ash：35mg/Nm3左右。

2.3 脫硝系統(tǒng)：2013年由哈鍋EPC總包建造，選擇性催化還原工藝（2+1層），原設(shè)計(jì)脫硝出口NOx最高為100mg/Nm3，目前出口NOx：90mg/Nm3左右。

3 目標(biāo)制定

通過分析對比論證，同時(shí)結(jié)合我司地處于環(huán)保旅游城市——洛陽這一重要地理位置，同時(shí)為提高630MW機(jī)組的區(qū)域的競爭力，故我司將改造的目標(biāo)定為NOx：50mg/Nm3，SO2：35mg/Nm3，Ash：5mg/Nm3。改造的總體思路：超低排放、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、改動(dòng)量小、工期短、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

4 要因分析

通過調(diào)查與研究，國內(nèi)超低排放改造技術(shù)眾多，且各流派均有應(yīng)用，詳見表1：

5 對策制定及實(shí)施

公司于2014年11月12日成立了《節(jié)能提效及超低排放工作組織機(jī)構(gòu)》，于2014年11月19日召開了“節(jié)能提效及超低排放”綜合改造啟動(dòng)會(huì)，會(huì)上確定了我公司超低排放改造的總體思路：提高煤種適應(yīng)性、達(dá)標(biāo)、簡單、量小、工期短、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。要從國內(nèi)眾多的超低排放改造技術(shù)找出一條適合我們自己的改造路線，這就需要我們大家開展調(diào)研、分析、探索，用數(shù)據(jù)說話。自2014年9月份開始先后邀請十二家國內(nèi)知名環(huán)保公司來我公司進(jìn)行超低改造技術(shù)交流、研討，并派技術(shù)人員前往赴山西大唐云岡、內(nèi)蒙大唐托克托電廠進(jìn)行實(shí)地考察改造運(yùn)行情況，力求找出適合自己的最佳解決方案。

表1 國內(nèi)超低排放改造路線

5.1 國內(nèi)超低排放改造的主流方式

脫硫吸收塔改造（單塔、雙塔）+濕式電除塵器，該項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用均較多。

其應(yīng)用如下：

5.1.1 華潤廣州南沙電廠超低改造采取：脫硫吸收塔單塔改造+濕式電除塵器。

5.1.2 改造后出口SO2為8.87mg/m3，粉塵為3.12mg/m3。

5.1.3 華潤菏澤電廠超低改造采取：脫硫吸收塔雙塔改造+濕式電除塵器。

5.1.4 河北邢臺(tái)國泰發(fā)電廠#11機(jī)組超低改造采取：脫硫吸收塔改造+濕式電除塵器改造出口SO2為28.87mg/m3，粉塵為3-5mg/m3。

5.1.5 日本碧南發(fā)電廠采用的脫硫吸收塔改造+濕式電除塵器。

5.2 國內(nèi)超低排放改造的創(chuàng)新技術(shù)（國電清新SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術(shù)）應(yīng)用：大唐國際云岡300MW#3機(jī)組已經(jīng)投運(yùn)，改造后出口SO2為21-31mg/m3，粉塵為3.9-4.7mg/m3；大唐國際托克托電廠#1機(jī)組均已經(jīng)投運(yùn)，改造后出口SO2出低于35mg/m3，粉塵為2.37mg/m3。

5.3 國電清新SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術(shù)簡介

SPC一體化技術(shù)為客戶解決的問題：SO2、粉塵的超凈脫除、消除石膏雨、解決場地不足、降低投資和運(yùn)行費(fèi)用、施工周期短，操作簡單。

其具體優(yōu)點(diǎn)如下：

5.3.1 高效旋匯耦合脫硫除塵技術(shù)。

5.3.2 高效節(jié)能噴淋技術(shù)。

5.3.3 離心管束式除塵除霧技術(shù)。

5.4 改造路線方案的確定

5.4.1 脫硫和除塵改造方案：

國電清新的“SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術(shù)”，即“增加旋匯耦合裝置、管束式除塵裝置、更換優(yōu)化噴淋層”的方案。

5.4.2 脫硝改造方案：

在目前2層催化劑的基礎(chǔ)上，增加一層催化劑；繼續(xù)對燃燒器進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)通過運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)NOX＜50mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)。

6 實(shí)施效果的確認(rèn)

2015年2月9日我公司超低排放可行性研究報(bào)告審查會(huì)成功召開。

2015年4月25日、9月15日#1、2機(jī)組分別停運(yùn)進(jìn)行超低排放改造，6月7日、10月24日兩臺(tái)機(jī)組先后啟動(dòng)并網(wǎng)投運(yùn)，施工工期38天。其煙囪污染物排放如下（均值）：SO2：16.7mg/Nm3，Ash：2.96mg/Nm3，NOX：30.3mg/Nm3。

#1、2機(jī)組分別于2015年9月28日、12月16日通過河南省環(huán)保廳超低排放驗(yàn)收。

圖3 SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術(shù)原理圖

表2 改造前后數(shù)據(jù)對比一覽表

圖4 管束式除塵除霧裝置旋匯耦合器

7 結(jié)語

超低排放小組通過5個(gè)月的調(diào)研、探討、考察找出了一條國內(nèi)目前最前沿、改造最簡單、最先進(jìn)的超低改造（脫硫除塵）技術(shù)，即：“SPC一體化脫硫除塵裝置專利技術(shù)”。華潤首陽山成功實(shí)現(xiàn)的#1機(jī)組超低排放改造是華潤電力第一臺(tái)600MW及以上機(jī)組超低排放改造的機(jī)組，也是華潤電力第一臺(tái)采用SPC一體化脫硫除塵裝置專利技術(shù)的機(jī)組。該技術(shù)為公司節(jié)省投資費(fèi)用4000余萬元，年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約400余萬元。

華潤首陽山#1機(jī)組的超低排放改造方案被列為華潤電力控股示范工程，不僅被華潤電力成功水平推廣，也被成功推廣至國內(nèi)電力兄弟單位。

華潤首陽山兩臺(tái)機(jī)組超低排放的順利實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著華潤電力控股燃煤機(jī)組超低排放改造工作邁上了新的臺(tái)階，為改善區(qū)域大氣環(huán)境，實(shí)現(xiàn)碧水藍(lán)天積極貢獻(xiàn)力量，為提升我司區(qū)域競爭力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。