國內首臺“趨零排放”燃煤機組在神華集團舟山電廠投產
2014年6月25日9時,神華集團舟山電廠4號燃煤機組順利完成168小時試運,正式移交生產,投入商業運營。同時,168小時試運結果顯示,該燃煤機組煙塵、二氧化硫、氮氧化物等主要環保排放指標全部優于天然氣排放標準,標志著國內首臺“趨零排放”燃煤機組誕生。
舟山電廠4號機組為一臺35萬千瓦國產超臨界燃煤發電機組,于2012年11月開工建設。在項目初期,神華集團與浙江省達成建設先進的綠色環保燃煤機組的共識,在安全、質量、工期、效益目標基礎上,確立了將國華舟山電廠4號燃煤機組打造成為“趨零排放”機組的建設目標。
“趨零排放”的概念,沒有國家標準,也沒有任何經驗可參考借鑒。因為燃氣是清潔發電,以此為參照,燃煤電廠通過先進的煙氣綜合治理技術,使燃煤發電的污染物達到甚至低于燃氣發電的排放水平就是“趨零排放”。根據2011版《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)規定,重點地區燃煤電廠煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度不超過20、50、100mg/Nm3[i],燃氣電廠不超過5、35、50mg/Nm3。所以,燃煤電廠“趨零排放”就是煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度不超過5、35、50mg/Nm3。舟山4號機組168小時試運行期間,通過浙江省環境監測中心獨立現場取樣監測數據顯示,三項污染物排放濃度分別為2.55mg/Nm3、2.86mg/Nm3、20.5mg/Nm3,大大低于重點地區燃煤電廠限值,僅相當于燃氣機組排放限值的一半。
實現“趨零排放”,先進的污染物脫除設備與工藝是關鍵。項目啟動后,神華集團聯合電力工程設計單位、環保設備制造單位,系統設計多污染物聯合脫除技術方案,應用了高效煙氣脫硝、高效靜電除塵、煙氣海水脫硫、濕式電除塵等多項環保技術。“趨零排放”工程,與普通燃煤機組相比,投資增加約3000萬元,僅占項目總投資的2%,帶來的社會效益卻十分明顯。
煙氣除塵——除塵器采用高頻電源、旋轉電極技術,大幅提高電除塵器供電效率、節約電能,并提高除塵效率。旋轉電極電除塵器改傳統的振打清灰為清灰刷清灰,可清除高比電阻的粉塵、粘性粉塵,不僅克服了電除塵器“反電暈”和“二次揚塵”兩個技術瓶頸,同時提高了除塵效率,減少了PM2.5的排放。在此基礎上,使用了濕式電除塵,利用噴水霧化對放電極和集塵極連續沖洗,使放電極和集塵極始終保持清潔,電極上無粉塵堆積現象,有效消除反電暈現象的發生,提高單位面積的集塵效率,在相同條件下可達到更低的排放濃度。實現5mg/Nm3以下的“趨零排放”。
煙氣脫硫——充分利用沿海電廠的有利條件,采用海水脫硫技術,為首個獲得國家環保部環評中心評審通過的脫硫效率達到97%的海水脫硫項目。海水脫硫工藝是利用機組循環水中的海水天然堿度吸收并中和煙氣中SO2的脫硫方法。此方法工藝簡單,節約資源,設備少,運行可靠性高,經海水脫硫后煙氣中的SO2小于35mg/Nm3。
煙氣脫硝——煙氣脫硝采用低氮燃燒器+SCR催化還原脫硝技術。采用鍋爐廠先進的低氮燃燒器,基本實現機組負荷75%-100%時,鍋爐出口煙氣NOX濃度小于160mg/Nm3。在鍋爐省煤器后布置SCR裝置,鍋爐煙道內噴入氨氣,在一定溫度下將煙氣中NOX選擇性催化還原為氮氣,同時生成水。SCR選擇性催化還原技術脫硝效率高,氨逃逸率低,脫硝效率達80%。實現50mg/Nm3以下的“趨零排放”。
舟山4號機組成功投產后,面臨的主要任務是加強機組運行管理,特別是與地方環保、技術監督部門共同合作,加強對環保設備運行的監測與維護,積累設備運行維護經驗,消除運行缺陷,保持污染物脫除效率不下降,力爭機組實現長周期、高可靠性、“趨零排放”發電。
下一步,按照神華集團要求,未來在京津冀、長三角、珠三角等重點地區投產的燃煤機組將爭取實現“趨零排放”。這三個地區已經投產的機組,也努力按“趨零排放”標準實施環保改造,目前,部分地區神華集團機組已陸續進入改造施工階段。
近年來,我國能源、資源與環境問題日趨嚴重,在社會各界的高度關注下,燃煤發電企業擔負著更加重要的節能減排責任。神華集團作為以煤為主的綜合能源企業,在煤炭高效清潔利用領域一直走在行業前列,舟山4號機組的投產則是集團在煤電綠色發展道路上的一次重要實踐,對燃煤發電行業轉型升級,實現煤炭清潔高效利用具有重要的引領作用。
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