火力發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保標準。通過5個月的調研、探討、考察找出了一條國內目前最前沿、改造最簡單、最先進的超低改造（脫硫除塵）技術。#1、2機組超低排放改造后分別投運，污染物排放指標均達到改造設計值，并優于國家限值排放標準。

火力發電廠；超低排放改造；路線選擇

1 概述

2014年9月12日，國家發展改革委、環境保護部和國家能源局發布關于印發《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020）》的通知，鼓勵其他地區現役燃煤發電機組實施大氣污染物排放濃度達到或接近燃氣輪機組排放限值的環保改造。河南華潤電力首陽山有限公司2×630MW機組就處于所謂的“其他地區”，目前排放指標如下：NOx：90mg/Nm3，SO2：80mg/Nm3，Ash：15mg/Nm3，顯然要達到或接近燃氣輪機組排放限值，必須進行提效改造。

2 機組現狀

2.1 脫硫系統：采用德國比曉芙技術石灰石—石膏濕法脫硫工藝，于2006年投運。2013年將增壓風機、旁路煙道取消。原設計凈煙氣SO2排放最高為121mg/Nm3，目前凈煙氣SO2：80mg/Nm3左右。

圖1 脫硫塔結構圖

圖2 煙囪排放情況

2.2 除塵系統：雙室四電場，2006年投運，于2013年將第四電場改為移動極板，一、二電場改為高頻電源，除塵器前增加低溫省煤器。原設計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：2013年由哈鍋EPC總包建造，選擇性催化還原工藝（2+1層），原設計脫硝出口NOx最高為100mg/Nm3，目前出口NOx：90mg/Nm3左右。

3 目標制定

通過分析對比論證，同時結合我司地處于環保旅游城市——洛陽這一重要地理位置，同時為提高630MW機組的區域的競爭力，故我司將改造的目標定為NOx：50mg/Nm3，SO2：35mg/Nm3，Ash：5mg/Nm3。改造的總體思路：超低排放、煤種適應性強、改動量小、工期短、運行維護費用低。

4 要因分析

通過調查與研究，國內超低排放改造技術眾多，且各流派均有應用，詳見表1：

5 對策制定及實施

公司于2014年11月12日成立了《節能提效及超低排放工作組織機構》，于2014年11月19日召開了“節能提效及超低排放”綜合改造啟動會，會上確定了我公司超低排放改造的總體思路：提高煤種適應性、達標、簡單、量小、工期短、運行維護費用低。要從國內眾多的超低排放改造技術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研、分析、探索，用數據說話。自2014年9月份開始先后邀請十二家國內知名環保公司來我公司進行超低改造技術交流、研討，并派技術人員前往赴山西大唐云岡、內蒙大唐托克托電廠進行實地考察改造運行情況，力求找出適合自己的最佳解決方案。

表1 國內超低排放改造路線

5.1 國內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，該項技術在國內外應用均較多。

其應用如下：

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 河北邢臺國泰發電廠#11機組超低改造采取：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 日本碧南發電廠采用的脫硫吸收塔改造+濕式電除塵器。

5.2 國內超低排放改造的創新技術（國電清新SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術）應用：大唐國際云岡300MW#3機組已經投運，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機組均已經投運，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簡介

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

其具體優點如下：

5.3.1 高效旋匯耦合脫硫除塵技術。

5.3.2 高效節能噴淋技術。

5.3.3 離心管束式除塵除霧技術。

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”，即“增加旋匯耦合裝置、管束式除塵裝置、更換優化噴淋層”的方案。

5.4.2 脫硝改造方案：

在目前2層催化劑的基礎上，增加一層催化劑；繼續對燃燒器進行優化，同時通過運行優化調整，實現NOX＜50mg/Nm3的排放標準。

6 實施效果的確認

2015年2月9日我公司超低排放可行性研究報告審查會成功召開。

2015年4月25日、9月15日#1、2機組分別停運進行超低排放改造，6月7日、10月24日兩臺機組先后啟動并網投運，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機組分別于2015年9月28日、12月16日通過河南省環保廳超低排放驗收。

圖3 SPC煙氣超凈脫硫除塵一體化技術原理圖

表2 改造前后數據對比一覽表

圖4 管束式除塵除霧裝置旋匯耦合器

7 結語

超低排放小組通過5個月的調研、探討、考察找出了一條國內目前最前沿、改造最簡單、最先進的超低改造（脫硫除塵）技術，即：“SPC一體化脫硫除塵裝置專利技術”。華潤首陽山成功實現的#1機組超低排放改造是華潤電力第一臺600MW及以上機組超低排放改造的機組，也是華潤電力第一臺采用SPC一體化脫硫除塵裝置專利技術的機組。該技術為公司節省投資費用4000余萬元，年運行費用節約400余萬元。

華潤首陽山#1機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電力兄弟單位。

華潤首陽山兩臺機組超低排放的順利實現，標志著華潤電力控股燃煤機組超低排放改造工作邁上了新的臺階，為改善區域大氣環境，實現碧水藍天積極貢獻力量，為提升我司區域競爭力奠定了堅實的基礎。