火电厂环保设施节能改造方案探索.pdf

第38卷第5期
华电技术
Vol 38 No5
2016年5月
Huadian Technology
May.2016
火电厂环保设施节能改造方案探索
杨青山
(佛山市顺德五沙热电有限公同,广东顺德528000)
摘要:随着火电厂环保排放要求的不断提高,火电厂环保设施在性能和数量上都不断提高。在全国完成“超洁浄排
放”改造后,火电厂环保改造工作预计将告一段落,然而此项改造也将增加电厂的能耗,为在现有环保设施运行基础上
进一步降低能耗,实现节能与减排并行,提出了环保设施综合利用的节能改造方案。在机组低负荷运行时利用此改造方
案,既即能够高效利用环保设施,又能够大幅降低厂用电率。
关键词:火电厂;环保设施;节能改造;超洁净排放;能耗
中图分类号:X701文献标志码:B文章编号:1674-1951(2016)05-0068-02
能力,且在多台机组单机运行或多台机组运行中某
0引言
台机组环保设施故障时,避免故障机组被迫停运,提
近年来,国家对火电厂污染物排放标准不断收高机组运行安全性。
紧,CGB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》
从2014年7月1日开始全面执行,重点地区燃煤电
常规锅炉及环保设施布置和运行情况
厂氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放限值分别降低至
常规锅炉烟气自炉膛出口依次经过后续省煤
100,50,20mg/m2":2014年9月,国家发展与改革器、脱硝装置(SCR)、空气预热器(以下简称空预
委员会、环境保护部和国家能源局联合颁发了发改器)、静电除尘器(ESP)、引风机、石灰石一石膏湿法
能源〔2014]2093号《煤电节能减排升级与改造行动烟气脱硫(FGD)装置等,最后进入烟囱排放,如图
计划(2014-2020年)》,该文件进一步要求燃煤电所示。实现“超洁净排放”改造的机组,在FGD装置
厂氨氧化物、二氧化硫和烟尘排放限值参照燃气轮后普遍还设有湿式电除尘器(WESP)?;带有净
机排放标准(亦称“超洁净排放”标准)执行,分别为烟气排放加热装置的机组,在FCD装置前和烟囱前
50,35,10mg/m22,而事实上,很多电厂目前已经完还装有烟气换热器(GCH)。
成此项环保排放改造工程,且部分地方上述烟尘排
#I GGH
放限值仅为5mg/m3,标志着环保排放迈向新台阶
1机组
煤器SCR空预器FSP风机
的同时,减排改造也将告一段落。
伴随着环保设施的大量投运,火电厂的厂用电
FGGD WESP
烟囱
率大幅攀升?。另外,随着用电供过于求矛盾的不
断展现,很多电厂出现了发电利用小时数远低于设
FGD WESP
“2机组
2省2?2#2#2引
计值的情况,平均负荷低于60%锅炉最大连续蒸发
煤器SC.R空预器FSP风机
#2 GGH
量(BMCR)的时间占总运行时间的一半以上,巨额
投资新增或增容改造后的环保减排设施不仅使厂用
图1常规锅炉及环保设施布置
电率占比随之增大,变相增加煤耗,而且在机组长期
当机组低负荷运行时(低于60%BMCR),目前
低负荷运行下也不能充分发样其应有的污染物脱除电厂能够采取的环保设施节能运行模式为减少脱硫
能力,造成资源浪费,因此,有必要对现有减排设施系统浆液循环泵投运台数,但考虑到机组和脱硫系
进行节能挖潜,降低环保减排设施能耗。本文在上统的安全运行要求,以及环保排放要求,在任何负荷
述火电厂普遍存在的实际问题基础上,大胆提出对下均需至少投运2台浆液循环泵,而CGH和WESP
燃煤电厂机组问烟道进行改造,在机组长时间低负的投运模式与负荷变化没有关联性,故运行方式基
荷运行情况下,大幅提高电厂脱硫系统(含后续其本维持不变。因此,机组低负荷运行时,在CGH和
他设备)的节能效果,并充分利用这些设备的减排WESP电耗不变、FGD电耗仅小幅减少的情况下,整
个环保减排设施所占厂用电率大幅增加,而且从设
收稿日期:2016-03-22;修回日期:2016-05-02
计处理能力方面考虑,对于这3个装置的实际运行
第5期
杨青山:火电厂环保设施节能改造方案探索
能力也是极大的浪费,变相增加了电厂煤耗。
策下出现超标排放而使整合机组停运的问题,提高
2改造后环保设施布置和节能运行方式
机组运行的安全、可靠性。
(4)从水耗及废水产生量方面看,低负荷下
由于每个电厂的机组数量均在2台或以上,机台机组烟气合并由同一套环保减排设施处理后,停
组布置也呈对称分布模式,各环保设施设计性能参运备用的FGD及WESP所需要的补给水、冲洗水、
数也有足够余量,能够满足110%以上实际运行烟密封水、冷却水等无需使用,大幅降低了电厂水耗,
气量的处理能力,故在单套烟气处理设施处理能力相应地也大幅降低了废水产生量。
范围内,可采取如图2所示的方式,通过将2台或以
(5)采用上述连通2台机组烟气系统的改造方
上数量临近机组引风机后的烟道相互连通,实现不式,在某台机组启、停机过程中,受此期间该机组烟
同机组间的烟气互通。当2台机组均低负荷运行气含氧量高及部分环保减排设施不能正常投运而引
(或1台机组启停机过程)时,打开2台机组间的连起污染物存在超标排放现象时,将2台机组烟气合
通门挡板,关闭1挡板门或“2挡板门,使2台机组并由同一套环保减排设施处理后,完全能够解决该
引风机后的烟气并入同一套FGD装置及其他后续机组的超标排放间题
装置內,从而实现同一套减排设施处理2台机组的
烟气量,既可使投运设施在设计条件下满负荷运行,
4结论与展望
又能使停运闲置的另一套减排设施降低能耗?。
(1)在火电企业全面实现“超洁净排放”的背景
挡CGH
下,特别是在电力供过于求的市场影响下,进一步探
板门
1机组
索现有设备节能优化运行已经成为电力行业共同关
煤器SCR预器ESP风机
注的话题,而为提高现有设备的实际使用效率,采取
FGD WESP
连通门
单机组或多机组设备取长补短相互关联使用,必将
??
成为今后开发的新课题
FGD WESP
2机组
2省
2空
#2引
(2)本文将2台机组烟气在低负荷下实现合
器)SC预器P风初ソnつn
为一集中处理,既能达到节能降耗的目的,又能提高
板门
机组运行的安全性。
图2改造后锅炉及环保设施布置
(3)将2台机组烟气在低负荷下合二为一集中
3改造后环保设施节能及优化效果分析
处理,完全适合“两炉一塔”向“一炉一塔”改造后的
机组,同时,也适合环保设施近距离布置的机组改
(1)低负荷运行时,仅需投运1台机组引风机造,而对于新建机组,则完全可以参照该方式进行优
后的环保减排设施(包括GGH),另外一台机组的相化设计。
应设施可完全停运备用。按照2台300MW燃煤机
(4)随着环保部门与节能评价部门对火电厂各
组每台FGD满负荷时运行3台浆液循环泵计算,低项设施的深人了解,环保排放监测逐步统一过渡到
负荷运行时,不考虑辅助设备能耗及各系统水耗,最终排放口的监测将是环保政策发展的必然趋势,
FGD本体每小时至少可节约用电450kW?h,GGH同时也是在环保达