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绿色煤电丨“国家节能减排示范电站”国华电力三河电厂近零排放实践

北极星电力网新闻中心  来源:中国经济导报  作者:程晖  2017/6/14 14:47:36  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 燃煤机组 超低排放 火电企业

北极星火力发电网讯:从北京天安门东行37公里,到达位于燕山南麓的三河电厂,厂区里树木苍翠,绿草茵茵。冷却塔里的水像水帘子一样,环绕在塔周围,哗哗的水声给夏日带来一股清凉。6月6日,三河电厂刚刚通过《使用城市中水的燃煤电站废水零排放技术研究》科技创新项目的验收。

国华三河电厂技术工人正在对余热利用设备进行安装测试

两个压力

“我已经好几宿没合眼了。”国华电力三河电厂总工程师王祖林告诉中国经济导报记者。

三河电厂是距离北京最近的一个燃煤电厂,为保障北京的用电安全,承担着北京电网调峰的任务,当周边的风电和太阳能发电不稳定时,三河电厂就要通过调整自己发电量来使电网运行平稳,这往往会造成金属疲劳,不仅影响设备使用寿命,还可能引发各种故障。王祖林一方面要对这些可能出现的故障采取应急措施,另一方面还要完成废水零排放的验收前的准备工作,这几天他几乎没有离开厂区半步。

三河电厂于1994年建厂,一期工程一二号机组分别在1999年和2000年建成,二期工程三号四号机组在2008年投产。一般机组的寿命在35年左右,目前三河电厂的几台机组正处于发电的巅峰时期。

“但我们面临的生存压力很大。”三河电厂党建部主任时晔告诉中国经济导报记者,一方面,电厂面对的是用电增速放缓、市场竞争激烈的发电新常态,火电企业必须降低成本,不然也将面临和其他电厂一样关停的风险。另一方面,人们对于环境污染问题的关注度与日俱增,环保意识也在逐渐提升,对于火力发电的误解也致使人们纷纷将矛头指向燃煤电站,火电行业所承受的社会舆论压力在不断增大。“由于距离首都最近,是北京附近仅存的一家燃煤电厂,我们必须要做到近零排放。”

迫于生存的压力,对于节能减排工作,三河电厂的技术人员一直都是“不用扬鞭自奋蹄。”

“这两年,我们已经对四台机组进行全面改造升级,已经达到近零排放,率先实现‘燃煤发电优于天然气发电大气污染物排放限值’标准,近期完成了余热综合利用项目,下一步重点解决煤场扬尘和废水零排放等问题。我们节能减排一直在路上。”王祖林表示。

技术攻关

2014年,在“近零排放”的概念诞生之初,先行先试的三河电厂义不容辞地做起了“开路先锋”,开启了京津冀首家现役燃煤机组“近零排放”改造探索。没有成熟的技术路线参考和借鉴,“近零排放”似乎是一个不可实现的目标。因为改造现役燃煤机组远比新建一座清洁电站难度更大,改造工期有限,场地空间受限,人员交叉密集等都给工程带来较大限制条件。

王祖林谈到,采用高效烟气脱硝装置、低温省煤器、低温静电除尘装置、脱硫提效升级、湿式电除尘装置或采用高效脱硫协同除尘技术,对环保设施进行全面升级改造,最大限度地降低烟尘、SOx、NOx和重金属等的排放浓度,达到燃气机组大气污染物的排放限值。相比新建机组,对现役燃煤机组进行“超低排放”改造存在诸多难点:一是空间受限,需要对现场设备设施布局进行重新规划,勘测地质条件等大量基础性工作需重新进行,施工受现场空间作业狭窄影响较大;二是时间受限,工期方面受发电供热计划及电网安全限制,改造工期确定需要多方协调,在确保施工工艺及设备安装调试质量的同时,也要将企业正常经营损失压到最低;三是改造项目成本较新建机组增加较大,且现场施工管理难度大幅提升。四是技术路线选择方面,不仅要确保满足排放指标,同时要保证整套系统满足兼容性并且要最大限度的挖掘现有系统和设备的节能减排潜力,机组安全经济指标还要不受影响;五是运行安全方面,对发电运行人员调整运行方式以及熟悉掌握设备性能提出了更高的要求。上述难点经过技术人员、工程建设人员的共同努力、反复优化,均得以有效控制和解决。

三河电厂依托上级单位神华集团、国华公司的技术支持,经过充分的论证与探讨,确立了“低氮燃烧器+SCR(选择性催化还原法)+低温省煤器+电除尘高频电源+脱硫增容提效+湿式电除尘器+排烟方式改造”的最优技术路线,并在1号机组取得了巨大成功。

在最难控制的烟尘方面,国华三河电厂勇于创新并大胆进行多种方案的尝试。1、2、4号机组分别采用柔性极板湿式电除尘器、刚性极板湿式电除尘器、管束式脱硫除尘一体化三种不同形式的除尘技术,实现了粉尘排放浓度5→3→1毫克/标立方米的更优指标。

由于四台机组的生产厂商和投产日期不同,每台机组的改造方案都不一样,每一次都是新的挑战与尝试,采取不同的技术路线。3号机组在环保改造的路径上又进行了新的探索,即在不增加湿式除尘器的技术前提下,通过优化脱硫系统的协同除尘效果,达到了粉尘排放浓度3毫克/标立方米的技术突破,带动了节能环保技术发展的多样化与创新化。4号机组采用超低氮燃烧技术、低低温电除尘器、旋汇耦合高效脱硫协同除尘技术、湿式静电除尘器等多种科技创新集成应用,烟尘排放值仅为0.23毫克/标立方米,突破了1毫克/标立方米的技术瓶颈,刷新了煤电减排的新纪录,燃煤机组正在不断向清洁靠近。

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