《電力設備管理》論文發表 200兆瓦機組狹小空間脫硝改造設計優化與施工創新

2017-02-08 16:16:26 大云網　點擊量：評論 (0)

一、前言陡河發電廠隸屬于中國大唐集團公司所屬的大唐國際發電股份有限公司，是京津唐電網的主力電廠之一。始建于1973年，1987年8臺燃煤發電機組全部建成投產，總裝機容量1550兆瓦，是當時全國最大的火力發

一、前言

陡河發電廠隸屬于中國大唐集團公司所屬的大唐國際發電股份有限公司，是京津唐電網的主力電廠之一。始建于1973年，1987年8臺燃煤發電機組全部建成投產，總裝機容量1550兆瓦，是當時全國最大的火力發電廠，曾連續8年發電量居全國第一。第一批被能源部授予“達標電廠”稱號，是華北電網第一個一流火力發電廠、無滲漏工廠,曾榮獲全國“五一勞動獎狀”等多項榮譽。2008年12月31日，兩臺125兆瓦機組關停，目前在役機組6臺，裝機容量1300兆瓦。

陡河發電廠3-8號機組均改造安裝了煙氣脫硝系統，5-8號爐為國產200兆瓦汽輪發電機組，8號爐作為第一臺改造鍋爐，其脫硝系統改造于2013年4月和16月竣工并于2013年4月17日順利通過了河北省環保廳組織的驗收。陡河發電廠8號爐煙氣脫硝系統由浙大網新機電工程有限公司設計、供貨及施工，采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝方案，采用尿素熱解法制備脫硝還原劑。因原鍋爐原始設計未預留脫硝改造空間，且電除塵經歷過后期改造，鍋爐及除塵器間空間已經非常狹小，改造工程克服了因空間限制、煙道系統轉向急促，對系統阻力、溫降、煙道積灰、煙氣分布影響大的不利影響，實現了系統合理布置，并確保了各項設計參數合理性。保證了脫硝設施的穩定經濟運行，各項指標均達到環保排放的要求，產生了良好的經濟效益和社會效益。

二、成果的實施背景

“十二五”期間，隨著國家環保部門對電力污染治理要求的不斷提高和國家環保部《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的出臺，結合中國大唐集團公司節能減排工作的總體部署，需要實施8號鍋爐煙氣脫硝改造工程，將機組NOx排放進一步降低到100毫克/標準立方米以下，以滿足國家環保要求。8號爐脫硝改造首先面臨的最大問題就是空間狹小，脫硝系統難于布置。原鍋爐已投產二十多年，未考慮預留脫硝系統空間，且經過電除塵改造后鍋爐與電除塵之間空間更加局促，廠房M列與電除塵本體凈距離僅為8.1米。脫硝反應器鋼布置面臨巨大難題。

陡河發電廠作為老發電企業，需要不斷在發展以適應越來越嚴格的環保排放標準，而投運多年的火電機組因其當初設計理念未考慮將來環保形勢的發展，在結構設計及污染物排放等方面均未預留改造余地。電力企業只有對現有機組不斷挖潛，才能實現企業持續發展。

三、成果的內涵與實踐

“200兆瓦機組狹小空間脫硝改造設計優化與施工創新”成果，結合本廠的實際情況，以實現本廠氮氧化物排放達標為目標，并保證脫硝系統安全穩定、經濟運行為宗旨前提下應運而生的。陡河發電廠“200兆瓦機組狹小空間脫硝改造設計優化與施工創新”主要包括以下幾個方面內容。

1.對標對表，成果前、后技術指標對比。

“十二五”期間，隨著國家環保部門對電力污染治理要求的不斷提高和國家環保部《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的出臺，結合中國大唐集團公司節能減排工作的總體部署，需要實施8號鍋爐煙氣脫硝改造工程，將機組NOx排放進一步降低到100毫克/標準立方米以下，以滿足國家環保要求。脫硝前氮氧化物最大排放濃度為：484毫克/標準立方米，脫硝后氮氧化物最大排放濃度為：90毫克/標準立方米。

2.對標對表，成果前、后關鍵技術對比。

新建脫硝系統。脫硝系統采用選擇性催化還原法（SCR），脫硝反應器布置在鍋爐與電除塵中間區域，催化劑采用板式。工程前期完成脫硝反應器主體結構建設，利用機組大修機會完成脫硝反應器與鍋爐煙道的過渡工作。脫硝反應器布置16臺聲波吹灰器，8臺蒸汽吹灰器，脫硝反應器出入口未設置氣力輸灰系統，在脫硝出口煙道轉向位置安裝輸灰管線直接進入電除塵入口煙道，在該管道上設置電動鎖氣器，既減少脫硝系統出口煙氣的積灰進入空氣預熱器，又未增加氣力輸灰系統，節約了系統占用的空間，節省了投資。8號爐脫硝系統改造完成后鍋爐NOx排放量最大由原來最大652毫克/標準立方米，降低到小100毫克/標準立方米，8號爐每年可減排NOx 約1557噸。同時實現了明顯的環境效益及社會效益。

3.開拓創新，取得國家專利權。

該成果中尿素溶液輸送管道的伴熱及沖洗系統設計新穎獨特，在國內為首創，為更好的保護該成果的知識產權，陡河發電廠在2013年06月29日正式向中華人民共和國國家知識產權局進行了專利申報，并于2013年12月11日被中華人民共和國國家知識產權局正式授權獲得“尿素溶液輸送管道的伴熱及沖洗系統”實用新型專利。

四、成果的實施效果

目前該成果已在陡河發電廠8號機組順利運行超過兩年，脫硝系統NOx排放量穩定，滿足國家排放標準。且該成果已經在陡河發電廠另外三臺200兆瓦機組鍋爐上應用，最后一臺于2015年5月投運。陡河發電廠200兆瓦機組鍋爐脫硝系統改造的順利完成，實現了老機組技術升級，滿足了日益更新的環保排放要求，創造了顯著的環境效益及社會效益，進一步提高了企業清潔生產水平，顯著的大幅度減少了環境污染。對環境保護起到了重要作用，為清潔環境綠色環保，可持續發展做出了貢獻。（主創人員：張長安、王子強、張浩軍、趙士杰、王建東、董連城、劉巖、席治國、高亞杰、孫夢敏、金璧輝）