300MW燃煤機(jī)組集約型超低排放改造實(shí)踐

劉心純++楊波

摘 要：隨著我國(guó)對(duì)于環(huán)保要求的逐漸提高，作為“排污大戶”的火電企業(yè)如何做好節(jié)能減排工作，成為電力企業(yè)共同的課題。特別是2000年左右建成的眾多300MW燃煤機(jī)組，經(jīng)過(guò)一定的節(jié)能及超低排放改造，仍具有較好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。本文以望亭發(fā)電廠300MW燃煤機(jī)組的超低排放改造，介紹集除塵、脫硫、脫硝三位一體的集約型改造實(shí)踐。對(duì)于同類型機(jī)組的改造具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：300MW；火電；超低排放

Abstract： along with our country for increasing requirements of environmental protection， as a“heavy emitters” thermal power enterprise how to do a good job in energy conservation and emissions reduction has become the electric power enterprise common topic. Especially in 2000 built around many of the 300 mw coal-fired unit， after a certain of energy saving and low emissions， still has a good running economy. Taking at ultra-low emissions transformation of power plant 300 mw coal-fired unit， introduces the collection of dust removal and desulfurization and denitration intensive reform practice. Modification for the same type unit has a certain reference significance.

Keywords： 300 mw； Thermal power； Ultra-low emissions

中圖分類號(hào)：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.前言

作為我國(guó)上一個(gè)電力發(fā)展階段的主力機(jī)組，300MW燃煤機(jī)組見(jiàn)證了我國(guó)改革開(kāi)放，由弱到強(qiáng)的發(fā)展歷史。在以600MW、1000MW及以上超大型機(jī)組為代表的我國(guó)新的電力發(fā)展時(shí)期，眾多300MW燃煤機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性就明顯落后了。特別是由于當(dāng)時(shí)的歷史發(fā)展階段，大部分機(jī)組在建造時(shí)，對(duì)于環(huán)保設(shè)備的配套投入相當(dāng)有限，大部分只配備了除塵設(shè)備，而脫硫脫硝等設(shè)備則幾乎沒(méi)有。但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)逐漸深入人心。隨之而來(lái)的越來(lái)越嚴(yán)苛的發(fā)電機(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)，使得這些“老機(jī)組”面臨嚴(yán)峻的環(huán)保壓力。但這些機(jī)組，只要經(jīng)過(guò)合適的改造，完全可以滿足環(huán)保排放要求，并產(chǎn)生不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。

1. 300MW燃煤機(jī)組節(jié)能減排改造的可行性

首先，經(jīng)過(guò)2000年“電荒”后的電力大發(fā)展，我國(guó)各地區(qū)的裝機(jī)容量均有不同程度的“過(guò)飽和”現(xiàn)象。同時(shí)，各項(xiàng)環(huán)保等審批程序越發(fā)嚴(yán)格，使得新建機(jī)組變得非常困難。這就使得改造“老機(jī)組”，提高經(jīng)濟(jì)性成為不二選擇。

其次，相對(duì)于1000MW等新型機(jī)組而言，300MW機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性差了許多，但與數(shù)量龐大，以供熱為主的200MW以下小型機(jī)組而言，其經(jīng)濟(jì)性還是相當(dāng)可觀的。同時(shí)，隨著我國(guó)城市化的發(fā)展，原來(lái)地處郊區(qū)的300MW機(jī)組，現(xiàn)在離城市中心相對(duì)距離明顯縮短，使得這些機(jī)組進(jìn)行“集中供熱”改造成為可能。

此外，我國(guó)環(huán)保配套設(shè)備發(fā)展迅速，各類節(jié)能減排技術(shù)均已成熟，只要針對(duì)機(jī)組特點(diǎn)選擇合適的改造方案。絕大部分300MW燃煤機(jī)組均能滿足現(xiàn)有的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.望亭發(fā)電廠300MW燃煤機(jī)組集約型改造實(shí)踐

望亭發(fā)電廠地處蘇州和無(wú)錫交接，已經(jīng)有60多年的歷史。其14號(hào)機(jī)組是我國(guó)首臺(tái)自助研發(fā)的300MW燃煤機(jī)組。經(jīng)過(guò)數(shù)次節(jié)能減排改造后，在此次實(shí)踐前，該臺(tái)機(jī)組，已經(jīng)擁有了冷/熱再兩級(jí)抽氣共計(jì)100t/h的供熱量，F(xiàn)GD脫硫系統(tǒng)、SCR脫硝系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)。

作為企業(yè)來(lái)說(shuō)，按照國(guó)家要求進(jìn)行環(huán)保改造是不可推卸的責(zé)任，但是通過(guò)合理安排獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益同樣是一份天則。本次實(shí)踐就采用集約型的改造理念，盡可能多的利用好已有的環(huán)保設(shè)備，進(jìn)行增容、增效，合理利用政府鼓勵(lì)政策，變“投入”為“產(chǎn)出”。

本次實(shí)踐的具體改造內(nèi)容包括：

2.1 脫硫系統(tǒng)

一方面是增加反應(yīng)區(qū)域，提高脫硫效率。脫硫塔總高度由30.59m增加到38.99m，塔內(nèi)漿池高度由9.49m加到10.89m；拆除現(xiàn)有最下層噴淋層改裝一層合金鋼托盤，保留兩層噴淋層并新增兩層噴淋層，將原二級(jí)除霧器更換為三級(jí)屋脊式除霧器；利舊兩臺(tái)循環(huán)泵，新增兩臺(tái)出力較大的循環(huán)泵。另一方面是簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少沿程阻力。取消GGH裝置，除塵器出口加裝降溫段裝置，回收熱量用于脫硫后凈煙氣升溫。

2.2 脫硝系統(tǒng)

工藝不變，增加反應(yīng)面積，提高脫硝效率。氨區(qū)新增一臺(tái)100m3/h液氨蒸發(fā)器，單臺(tái)鍋爐配備兩套SCR反應(yīng)器，保留原有兩層催化劑，在預(yù)留層增加一層催化劑，催化劑總體積由260m3增加到430m3，設(shè)計(jì)NOx入口濃度350mg/Nm3，脫硝效率≥85.7%，出口濃度≤50mg/Nm3。

2.3 除塵系統(tǒng)

采用“1+3”電袋復(fù)合除塵器。保留第一電場(chǎng)，對(duì)一電場(chǎng)陰極系統(tǒng)進(jìn)行改造；拆除二、三、四電場(chǎng)利用其空間布置3級(jí)布袋除塵，電袋除塵效率≥99.94%，出口煙塵濃度≤20mg/Nm3；另外脫硫系統(tǒng)除塵效率50%，出口煙塵濃度≤10mg/Nm3，總除塵效率≥99.96%。

此外，為了盡可能縮短工期，實(shí)現(xiàn)集約的理念，本次改造在開(kāi)工前，就已經(jīng)將設(shè)備采購(gòu)、人員培訓(xùn)等工作提前進(jìn)行。并與施工單位協(xié)商，合理安排各個(gè)改造分項(xiàng)目的施工順序，大大加快了施工進(jìn)度。

3.集約型改造實(shí)踐的經(jīng)濟(jì)性

本次改造工期僅為72天，經(jīng)過(guò)江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心2016年1月出具的監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，此次改造后各項(xiàng)排放數(shù)據(jù)均達(dá)到江蘇省超低排放要求。2016年上半年度，14號(hào)機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為7.5億kWh，按廠用電6%計(jì)算，其年度上網(wǎng)電量為7.05億kWh。此次改造后取得超低排放和除塵環(huán)保電價(jià)補(bǔ)貼合計(jì)1.2分/kWh，半年可創(chuàng)收846萬(wàn)元。其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，望亭發(fā)電廠300MW燃煤機(jī)組集約型超低排放實(shí)踐取得了一定成績(jī)。僅江蘇省，就有同類型且未實(shí)施超低排放改造機(jī)組達(dá)55臺(tái)。如能將集約型超低排放改造模式進(jìn)行推廣，充分利用各電力企業(yè)原有的環(huán)保設(shè)備加以擴(kuò)建增效，不僅將大大有利于我國(guó)的環(huán)保事業(yè)，同時(shí)可明顯縮短工期。對(duì)同類型企業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅能免去超標(biāo)排放被限產(chǎn)考核等損失，還能獲得政府發(fā)放的超低排放補(bǔ)貼，其實(shí)施經(jīng)驗(yàn)具有一定借鑒價(jià)值。

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