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大唐集团公司科学研究院火力发电技术研究所是科学研究院火电技术领域的专业所,肩负着服务集团公司安全生产,引领火电先进技术研究的光荣职责。几年来,他们秉承“价值思维,效益导向”核心理念,牢记陈进行董事长视察科学研究院西北所时提出的“集团公司的核心技术要掌握在自己手中”的嘱托,在集团公司科技引领创新发展的道路上谱写出一曲曲壮美的华章。
瞄准难题自主创新,破解燃煤机组突出技术难题
燃煤机组加装SCR后,氨逃逸、SO3浓度升高带来的空预器堵塞、烟道腐蚀、硫酸氢铵粘结除尘设备、烟囱蓝羽等已成为所有脱硝燃煤机组面临的突出技术难题,严重影响机组安全、经济、连续运行。运行数据显示,600兆瓦机组在空预器洁净状态下启动运行三个月,空预器差压就会逐步上升到3千帕,影响机组正常运行和接带负荷能力;空预器堵塞进一步加剧时,不得不停机冲洗;同时,也带来引风机失速的安全风险。据统计,一台600兆瓦机组每年因加装SCR后空预器堵塞造成三大风机电耗上升、影响机组负荷等直接经济损失累计达300多万元,造成供电煤耗上升0.722克/千瓦时。
认真研究解决难题
为攻克这一技术难题,火电所与托克托发电公司共同开展了以“控制氨逃逸、提高喷氨利用率为基础,SO3脱除为核心”的燃煤机组全负荷烟气SO3脱除高效脱硝关键技术研究。其中,SCR脱硝装置多场优化氨逃逸控制技术在集团公司多台机组成功应用;提出了“SCR系统优化与SO3脱除”相结合的防止空预器堵塞的独特技术路线,采用干粉注射技术(简称DSI)对SO3进行脱除,在托克托发电公司一号机组付诸工业化应用,取得良好效果。该技术路线为国内首次采用,具有SO3脱除率高、运行成本低的特点。中科院过程所的测试结果表明:该系统投运后,空预器入口SO3浓度小于5ppm,达到国外同类技术的先进水平。空预器差压增长由原来的0.3千帕/月降低到0.05千帕/月,增速减缓5倍,彻底破解了脱硝燃煤机组因氨逃逸、SO3浓度升高带来的突出技术难题;同时,也取得了良好的经济效益和社会效益,一台600兆瓦机组采用DSI系统年净收益增加约一千一百多万元,SO3年减排178吨。
该项目已申请国家专利6项,完成高水平科技论文4篇。在中国电机工程学会组织的鉴定会上,专家们一致认为:该项目在国内首次完成了大型燃煤机组碱性干粉SO3脱除技术的研发及工程示范项目建设,研究成果为国内燃煤机组提供了一条烟气SO3脱除的技术路线和工程实现方法,解决了SO3排放高带来的安全、经济和环保问题,总体达到国际先进水平,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。
聚焦难点奋力攻关,协同脱除设计技术国际领先
作为中央管理的企业,集团公司在保护环境绿色发展上始终走在央企的前列。到2018年,集团公司还将完成100多台燃煤机组的超低排放改造,任务艰巨,责任重大。火电所作为集团公司中央研究院的核心专业所,在保证集团公司超低排放改造的科学、高效、经济上有着责无旁贷的责任。
一直以来,国内超低排放改造普遍存在依赖厂家、依靠经验,技术、经济上缺乏科学统筹协调等是超低排放改造的一个难点和顽疾。为此,科学研究院责成火电所成立攻关组对此开展技术攻关。攻关组成员仔细研究了国内外大量超低排放改造成功和失败的案例,确定了以数理分析统计为基础,协同考虑电除尘和脱硫塔除尘,采用先进算法搭建指导超低排放改造智能评估系统的技术路线。通过调研和数据采集,建立了集团公司超低排放改造机组数据库,归纳分析、找出规律。从机理上准确分析烟尘排放协同控制最优的边界条件,建立了以历史数据库为支撑,以贝叶斯网络智能算法为核心的“燃煤机组电除尘器与脱硫吸收塔协同控制烟尘排放的集成设计技术”智能系统。该系统在集团公司数家电厂超低排放改造中应用证明,系统预测准确,提出方案科学,技术经济合理,改造效果良好。
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