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  [组图]率先推进超低排放,助力岛城碧海蓝天 
 

率先推进超低排放,助力岛城碧海蓝天

我国工业化和城市化快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境将面临前所未有的压力。选择切实可行的污染治理技术控制热电厂锅炉大气污染物的排放,不仅对改善当地大气环境质量,满足国家环保标准的要求,而且对企业持续稳定健康发展也有着十分重要的意义。一直以来,青岛冠亚体育有限公司作为国有大型企业,在为岛城人民提供优质供热服务的同时,始终以“履行社会责任,提高品质生活”为己任,不断引进先进技术,加大环保投入,改造环保运行设施,积极推进超低排放改造工作,为岛城碧海蓝天、居民宜居生活做出了突出贡献。

2015818日,山东省环境保护厅等5部门联合下发《关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指导意见》(鲁环发〔201598号),201614日青岛市8部委联合下发关于《关于加快推进燃煤锅炉超低排放的实施意见》,2016920日山东省环境保护厅和山东省质量技术监督局联合下发<山东省火电厂大气污染物排放标准>超低排放第2号修改单》,要求热电联产单位燃煤锅炉进行超低排放改造后烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在基准氧含量6%条件下,排放标准分别不高于1035100毫克/立方米;《<山东省锅炉大气污染物排放标准>超低排放第2号修改单》要求锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在基准氧含量9%条件下,排放标准分别不高于1050100毫克/立方米。

根据环境部门文件要求,冠亚体育各级领导高度重视,积极行动,高标准,严要求,率先投入大量人力物力对公司现有锅炉进行超低排放改造。

2016年非供热季,冠亚体育总斥资2.5亿元、对27台不同类型锅炉进行超低排放改造,改造蒸吨数达到1745吨,占青岛热电锅炉总蒸吨数的65%。改造后,大大降低了污染物排放量,即在基准氧含量6%的条件下,实现烟尘、二氧化此硫、氮氧化物排放浓度分别不高于53550毫克/立方米。

目前在锅炉超低排放改造领域,标准如此之严,范围如此之广,中国走在世界前列,山东走在国内前列,青岛走在山东省内前列。本次改造,青岛热电不论是从投资还是改造规模上均属岛城供热行业前列,开创了青岛市锅炉超低排放运行管理的新局面。

一、多方考察求取“真经”,超低改造定路线

为深入贯彻落实能源集团《关于开展“六级多维”对标管理主题活动的通知》的要求,根据《青岛冠亚体育有限公司关于贯彻落实“六级多维”对标管理主题活动的通知》相关部署,公司生产技术部积极组织考察学习,全面推进公司生产技术方面的对标,为2016年超低排放工作提出了思路。


考察团分别奔赴冀州、淄博、辽宁等地,学习考察“汽液耦合器+高效气旋除尘除雾”、“流态重构节能超低排放循环流化床锅炉”等多项技术,并在金泓、金海等分公司进行试点应用,取得了良好的效果。

股份公司对辽宁凌源钢铁有限公司运行双碱法进行重点对标学习。在对标考察过程中,就其运行方式、除雾器冲洗、氧化再生等与其技术人员展开了深入交流,并邀请其技术人员对股份公司进行实地考察并提出宝贵意见。最终确定了对脱硫系统的公用系统进行优化改造的具体方案,真正将双碱法的优势发挥出来,对股份公司的超低排放改造提供了强有力的技术支持。

此外,冠亚体育生产技术部牵头,邀请能源集团相关技术专家及来自浙大、哈工大等国内行业知名教授组成评审专家组,对各热源单位的超低排放改造项目进行评审,严格把控改造路线,确保超低排放改造经济可行。

 

二、升级改造低氮燃烧,超低提效可兼得

金海热电对275吨锅炉进行了低氮燃烧升级改造。改造完成后,在锅炉满负荷投入低氮燃烧系统的情况下,实测SCR入口原始NOX浓度为120-130mg/m³。在投入锅炉低氮燃烧系统+SCR的情况下,实测NOX排放浓度远低于50mg/m³,完全达到脱硝超低排放标准。

改造前,2015-2016供热季共消耗氨水414.34吨,每万吨蒸汽耗氨水9.34吨,改造完成后,2016-2017供热季共消耗氨水262.7吨,每万吨蒸汽耗氨水5.33吨。在实现超低排放的基础上,大大降低了环保运行费用。在2016-2017供热季烟囱处氧量一直控制在7-8%,也有效降低了脱硝成本。

三、乏气送粉结合贫改烟,探索创新攻难关

    为贯彻落实中央及地方环保要求,更好的为青岛市的环境保护和生态城市建设贡献力量,2016年青岛热电股份有限公司在上级领导的大力支持关心下对4台煤粉锅炉完成超低排放改造,实现大气污染物排放浓度达到超低排放标准,即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于53550 毫克/立方米。改造前四台75t/h煤粉炉使用燃料为贫煤,采用热风送粉方式,炉膛出口氮氧化物浓度约为500mg/Nm3,经SCR系统脱硝后能达到100mg/Nm3,尚未实现NOx超低排放。并且锅炉受热面积灰现象严重,换热能力下降引起烟温偏高,威胁SCR的正常运行。

股份公司针对以上问题进行总结,全面考虑各系统之间的相互影响关系,从煤种变化、启停磨状态、燃烧器类型等方面进行了理论分析及试验对比,发现燃烧贫煤具有生成NOx浓度较高的特点,并且三次风的存在对炉膛内燃烧产生扰动,不利于低氮燃烧,炉膛出口烟气氮氧化物浓度高,只依靠烟气处理实现超低排放难度大,建设运行成本高。通过“贫改烟”,降低炉膛内氮氧化物生成量,应为实现NOx超低排放的主要突破口。并且利用燃气替代燃油点火系统,实现清洁燃烧目的,并增加蒸汽吹灰系统,解决锅炉换热面积灰现象。

带着总结的思路及方向,股份公司先后对济南北郊热电、潍坊默锐、聊城热电、胜利发电厂等进行实地考察及调研,吸收其中先进的生产技术及优点,根据公司特点因地制宜,确定了“贫煤改烧烟煤+热风送粉改乏气送粉+低氮燃烧器+SCR系统”的烟气氮氧化物超低排放改造技术路线,经过国内知名设计院作出可研报告,获得了国内行业专家评审的一致认可。

经过前期紧张充分的分析调研、可研方案等工作,低氮改造项目在20169月低完成招投标工作,10月初开始施工。项目由哈尔滨工业大学燃烧工程研究所,针对小型煤粉锅炉制粉及燃烧系统进行贫改烟设计,并且应用的风控浓淡煤粉燃烧技术和立体分级低氮燃烧技术,属于国际领先水平。

改造项目必须在11月中旬供热季前完成改造并投入运行,施工工期十分短促。在短暂的施工过程中,股份公司必须保证两台锅炉处于运行及备用的状态,以完成发电及供热的任务,只能两台锅炉先进行改造,更增加施工难度。除此之外,项目施工的作业空间十分狭窄,包含超低排放改造及锅炉设备大小修在内的多个改造项目交叉作业同时施工,据统计在不足0.01万公里的作业面积上,同时施工人数最多时有240余人。

面临施工工期短促,边运行边改造及多个改造项目交叉作业等困难,股份公司成立超低排放改造项目领导小组,以总经理为组长,副总经理为副组长,各部门负责人及专工为成员,并且安排专业专工为分项目负责人,同施工单位协调配合,合理组织施工方式,合理安排施工计划,保证施工保质保量按期进行。为确保改造项目保质保量按期完工,股份公司要求各施工队伍倒排工期,并严格按照施工进度抓落实。会同监理对施工质量进行严格的考核,对工程项目的人员、机械、材料、方法、环境等因素进行全面的质量控制。严格要求承包单位执行有关材料试验制度和设备检验制度。每天召开各项目现场调解会,每周召开所有项目协调会,对施工过程中存在的问题及时进行协调解决,对下一步的工作做出新的部署。

 遵循“谁组织、谁负责”的原则,股份公司全面落实主体责任,采取有力措施,加强施工现场安全监督、指导及管理工作力度,保障安全施工。经实践,总结出施工管理“七到位”模式。即:施工防护到位、物品定置到位、施工用电监管到位、施工现场防火到位、施工安全监护到位、文明施工与环境保护到位、监督检查措施到位。根据相关法规要求以及青岛热电股份有限公司有关规定,修订了安全协议,并在协议中详细说明了施工单位在安全管理、文明施工、基坑沟槽支护、施工用电等10项施工过程的管理要求,以及违约责任。施工作业前,按照《现场准入管理制度》要求,对施工作业单位项目负责人以及施工人员检查完持证上岗工作后,进行有针对性的安全培训。培训分类主要有除尘设备、电气设备、防腐工程、高空作业等与公司专业相对应的14个门类。完成培训后,立即组织考试,考试合格后方能上岗作业,并发放施工现场出入证,一人一证随身携带备查。

改造项目利用了新系统、新技术、新设备,运行规程跟以前发生很大变化,涉及到锅炉制粉系统,燃烧系统,氮气保护系统,燃气点火系统等多个系统的改造和增加。股份公司生技科根据改造方案及厂家提供资料,结合实际运行状况,制定三个项目及四个专业的运行规程,并且各运行班组进行培训,通过考试合格。除此之外,公司提前安排主要运行人员40余人到东营胜利发电厂进行培训,学习系统运行,安全操作等方面知识,保证改造完成后能够立即上岗。调试运行前股份公司制定严格的启动运行方案,并且在调试期间,股份公司领导带头现场把关,会同各部门负责人及专工,与调试厂家协调合作,多次连续工作48小时,不断处理新问题,克服新困难,总结新经验,保证调试成功,设备投入正常运行,并且实现超低排放目标。

从投运至今,股份公司不断总结运行经验,完善运行状况,取得丰富的成果及经验。低氮项目采用“贫改烟+乏气送粉+低氮燃烧+SCR脱硝”的改造技术路线,将燃用煤种由贫煤改为烟煤,能够有效降低NOx的初始浓度,但煤种改变后制粉系统易爆性有所增加。制粉系统由热风送粉改为乏气送粉,消除三次风对燃烧的扰动,降低NOx的生成浓度,并且提高制粉系统的防爆性能,配合氮气发生保护装置,杜绝制粉系统爆燃现象的发生。低氮改造后从源头控制NOx生成量,改造后不增加锅炉运行成本,并且降低了SCR系统脱硝成本。改造后股份公司四台煤粉锅炉改造后NOx生成浓度由500mg/Nm3降低为350mg/Nm3SCR系统用尿素量每年可节省约130tNOx排放浓度由200mg/Nm3降低为50mg/Nm3,每年NOx减排244t






    锅炉点火系统升级改造为天燃气点火系统,解决燃油燃烧效率,环保安全等方面的问题,实现高效环保点炉的目标。天燃气点火系统起停方便、迅速,燃烧充分,调节容易,降低了运行的劳动强度;没有飞灰和烟尘的污染,降低了污染物治理成本。有效降低启炉的点火成本,改造前锅炉点火一次,使用燃油3.5t左右,费用约2万元,改造后点火一次用燃气约3000m3,费用约1万元,每次点炉可节省燃料成本近1万元。

四、全面把控超低排放,凝心聚力树标杆

2016年青岛金泓热电有限公司对3116MW锅炉进行超低排放改造。

改造前,我公司锅炉烟气排放指标限值为烟尘≤30mg/m³,二氧化硫≤200mg/m³,氮氧化物≤200mg/m³;改造后,在基准氧含量6%条件下,烟气排放指标限值为烟尘≤10mg/m³,二氧化硫≤35mg/m³,氮氧化物≤50mg/m³。改造后,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放削减量将达到每年47t/a 518t/a471t/a



根据同期对比分析,201611月至20171月较去年同期,氨水耗量减少719.578吨,同比降低42.54%,预计每供热季可节约氨水1900余吨,节约180万余元;超低排放后,同比三个月排污费之和减少25.09万元,同比降低70.87%。供热环保单位成本同比分别降低0.595.610.79/吨煤。超低排放改造后,随着烟气排放浓度的大幅度降低,排污费缴纳大幅减少,在供热面积不断增加的情况下,环保单位成本不断降低,证明超低排放改造的效果显著,经济效益明显。

通过风机及变频器改造,耗电量与去年同期相比有较大降低,以121-18日为例,去年同期电耗为2578142kwh,今年电耗为2175600kwh,产热单耗由去年的9.45kwh/GJ下降为现在的8kwh/GJ以下,节电效果十分明显。

从发改委20149月份发布超低排放行动计划以来,在短短几年时间里,超低排放项目大量上马,各种改造路线的实施效果还没有得到持久的检验,问题也没有充分的暴露;同时各大厂商为了占领市场,也在加大投入进行技术攻关,相关技术更新换代很快,因此在剩余2-3年内,我们仍要持续关注领域内的技术革新情况,关注各电厂相关技术应用的情况,与先进技术、先进企业对标,吸取经验教训,确保超低排放的效果。

 

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