中国煤电挺进超低排放时代

　　被称为“史上最严”的中国火电大气污染排放新标准自上月开始执行,这一环保“紧箍咒”令不少煤电企业开始探索天然气标准的超低排放,试图摆脱燃煤是污染“祸首”的刻板印象。

　　据了解,目前超低排放战略已经相继在东部发达地区部署。地处沿海发达地区的浙江、江苏、广东等地均纷纷开始燃煤电厂超低排放改造。上月广州恒运电厂9号机组改造项目投入运行,根据第三方环境监测现场取样数据,三项主要污染物――氮氧化物、二氧化硫及烟尘的排放值分别为4毫克/立方米、25毫克/立方米、1.94毫克/立方米,均优于燃气机组污染物限值。

　　作为中国最大的发电设备制造企业之一,中国东方电气集团有限公司(以下简称“东方电气”)参与了恒运电厂9号机组的锅炉、汽轮机、发电机和脱硝(氮氧化物排放控制)的改造。业内人士表示,我国发电设备制造企业在清洁燃煤技术研发和系统集成上取得了快速成长与发展,得益于此,燃煤发电行业已经逐步挺进一个“超低排放时代”。

　　减排降耗增效 为环保做 “加法”

　　据介绍,恒运电厂9号机组脱硝改造采用“低氮燃烧+SCR烟气脱硝”技术。脱硝主要从两个渠道着手,一是通过优化改进锅炉的燃烧系统,控制燃煤NOX(氮氧化物)排放;二是通过改进优化脱硝装置,最终实现尾部烟气NOX减排指标的控制。由于东方电气提供主机设备,较其它仅作脱硝技术的企业更能从整个系统上去统筹考虑。

　　东方电气提供的资料显示,通过低氮燃烧改造,按照最终实时排放数据测试,NOX排放浓度降到了23毫克/标准立方米,远低于45毫克/标准立方米的目标值。其中,东方电气自主开发的DBC-MDSS多维深度分级燃烧系统表现出燃烧稳定性好、炉膛负压波动小、燃尽程度高等优良特性;通过制粉系统和燃烧优化调整,保障了锅炉各项指标全面达标,特别是各负荷段下NOX排放显著降低,额定负荷下脱硝前实测NOX排放从 350-450毫克/标准立方米降到180-220毫克/标准立方米,远低于合同规定的NOX排放量小于300毫克/标准立方米的保证值。

　　为了提高恒运发电厂运行的经济性,在汽轮机通流改造上,东方电气所属企业东方汽轮机采用了目前汽轮机设计的先进技术,经过近20年研究和技术创新,具有自主知识产权的汽轮机通流设计先进技术,包括调节阀分析优化技术、调节级分析优化技术、压力级3D流场优化技术、末级长叶片技术、动叶整体围带阻尼结构技术、动叶片安全可靠性设计技术、排气缸优化技术、密封技术等。

　　据了解,改造后的恒运电厂9号机组供电煤耗比改造前降低了20.68克/千瓦时,虽然煤耗值较超临界或超超临界机组还有一定差距,但对于“五年磨一克”的煤耗领域,这是个了不起的成绩,按年利用小时5500小时计算,300MW机组一年可以节约燃煤3.3万吨, 进而带动减排二氧化碳8.6万吨,在同类机组中已经走在了前列。

　　此外,东方电气旗下东方电机负责9号机组的发电机增容改造,通过对发电机通风系统中的部分元件进行更换、改进和优化,并将旧冷却器更换为新型高效大容量的冷却器后,提高了发电机的通风冷却效果,从而实现了将发电机的额定出力由300MW提高到330 MW,让机组发电上网有保障的情况下多发电,获得更高的效益。

　　未来:“近零排放”的系统集成化

　　据东方电气相关负责人介绍,尽管参与了恒运电厂9号机组包括发电机、汽轮机、锅炉和脱硝等“近零排放”的大部分项目改造,东方电气仍然紧盯着未来的目标――独立为各类电站提供“近零排放”的整体解决方案。

　　目前,二氧化硫、氮氧化物、烟尘等的排放控制都还处于单一设备处理单一污染物的“各自为政”状态。这样做在某种程度上虽也能解决问题,但给电厂的集成带来了更多的麻烦,同时单项技术会面临代价高昂和无法满足指标要求的窘况。科学的办法应是通过各装置的协同合作, 前一环节为后续环节创造有利的条件,后续环节弥补前一环节的不足,协同脱除污染物以达到排放要求。

　　据介绍,在拥有成熟、领先的技术和产品基础上,东方电气所属企业东方锅炉与高校、科研院所合作持续提高产品性能,优化协同控制技术,为此提出了单一污染物高效脱除与多环节整体协同控制技术方案,对改造机组提出了技术路线:根据污染物排放情况开展超低NOX燃烧系统改造、SCR优化、加装低温省煤器、电除尘器改造、FGD改造、加装WESP、加装或改造WGGH等。

　　业内人士表示,恒运电厂9号燃煤机组的投运,是对东方电气机组改造综合能力的一次检验,也为“近零排放”系统集成奠定了坚实的基础。而恒运电厂“超洁净排放”效应,也为在中心城市周边建设高效清洁火电作了一次示范。