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“近*”離我們并不遠(yuǎn)
近*，是指燃煤機(jī)組的煙氣排放達(dá)到天然氣機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)，即二氧化硫不超過(guò)35毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、氮氧化物不超過(guò)50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、煙塵不超過(guò)5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。今年7月，被稱(chēng)為“zui嚴(yán)”的火電大氣污染排放新標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始執(zhí)行，不少煤電企業(yè)開(kāi)始探路天然氣標(biāo)準(zhǔn)的超低排放，廣州恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組改造項(xiàng)目投運(yùn)為清潔燃煤電站的發(fā)展開(kāi)了一個(gè)好頭。
近日，廣州市政府組織實(shí)施的“50355”工程試點(diǎn)項(xiàng)目、恒運(yùn)電廠9號(hào)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組“超潔凈排放”改造項(xiàng)目正式投入運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)組顯示的實(shí)時(shí)排放數(shù)據(jù)二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放值，分別為1、23、1.7毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，遠(yuǎn)低于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)機(jī)組環(huán)保改造的好水平，實(shí)現(xiàn)了煤的超潔凈燃燒，是國(guó)內(nèi)*個(gè)30萬(wàn)千瓦“超潔凈”燃煤改造機(jī)組。
作為中國(guó)zui大的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)之一，東方電氣參與了恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組的鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和脫硝（氮氧化物排放控制）的改造，以管窺豹，通過(guò)國(guó)內(nèi)*個(gè) “超潔凈排放”改造項(xiàng)目的投運(yùn)，一覽我國(guó)發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)在清潔燃煤技術(shù)研發(fā)和系統(tǒng)集成上的快速成長(zhǎng)與發(fā)展。
低氮燃燒+SCR煙氣脫硝
2012年3月，東方電氣簽署恒運(yùn)電廠8號(hào)、9號(hào)汽輪發(fā)電全機(jī)組增容降耗工程及低氮燃燒器改造合同，隨后又簽署了脫硝優(yōu)化合同，以火電機(jī)組綜合系統(tǒng)優(yōu)化、技術(shù)集成、升級(jí)改造商身份參與到國(guó)內(nèi)*個(gè)“近*”機(jī)組改造項(xiàng)目中。
根據(jù)合同要求，恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組脫硝改造采用“低氮燃燒＋SCR煙氣脫硝”技術(shù)。脫硝主要從兩個(gè)渠道著手，一是通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)鍋爐的燃燒系統(tǒng)，控制燃煤NOX （氮氧化物）排放；二是通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化脫硝裝置，zui終實(shí)現(xiàn)尾部煙氣NOX減排指標(biāo)的控制。由于東方電氣提供主機(jī)設(shè)備，較其他僅作脫硝技術(shù)的企業(yè)更能從整個(gè)系統(tǒng)上去統(tǒng)籌考慮。
通過(guò)低氮燃燒改造，氮氧化物的產(chǎn)生量應(yīng)控制在300毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下，同時(shí)優(yōu)化SCR煙氣脫硝工藝，使氮氧化物的zui終排放濃度在45毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下，低于燃?xì)鈾C(jī)組氮氧化物50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。按照zui終實(shí)時(shí)排放數(shù)據(jù)測(cè)試，NOX排放濃度僅為23毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，遠(yuǎn)低于45毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米的目標(biāo)值。其中，東方電氣自主開(kāi)發(fā)的DBC-MDSS多維深度分級(jí)燃燒系統(tǒng)表現(xiàn)出燃燒穩(wěn)定性好、爐膛負(fù)壓波動(dòng)小、燃盡程度高等優(yōu)良特性。通過(guò)制粉系統(tǒng)和燃燒優(yōu)化調(diào)整，保障了鍋爐各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)，特別是各負(fù)荷段下NOX排放顯著降低，額定負(fù)荷下脫硝前實(shí)測(cè)NOX排放從350~450毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米降到180~220毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，遠(yuǎn)低于合同規(guī)定的保證值。
從2003年進(jìn)入煙氣治理市場(chǎng)后，東方電氣所屬企業(yè)東方鍋爐經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已成長(zhǎng)為大的SCR供應(yīng)商，擁有完整全自主和的SNCR+SCR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不低于90%的脫硝效率，能全面滿足CFB鍋爐NOX近*要求。
煤耗降低20.68克/千瓦時(shí)
為了提高恒運(yùn)發(fā)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，在汽輪機(jī)通流改造上，東方電氣所屬企業(yè)東方汽輪機(jī)采用了目前汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)近20年研究和技術(shù)創(chuàng)新，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽輪機(jī)通流設(shè)計(jì)先進(jìn)技術(shù)，包括調(diào)節(jié)閥分析優(yōu)化技術(shù)、調(diào)節(jié)級(jí)分析優(yōu)化技術(shù)、壓力級(jí)3D流場(chǎng)優(yōu)化技術(shù)、末級(jí)長(zhǎng)葉片技術(shù)、動(dòng)葉整體圍帶阻尼結(jié)構(gòu) 技術(shù)、動(dòng)葉片安全可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)、排氣缸優(yōu)化技術(shù)、密封技術(shù)等。
改造后的恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組供電煤耗比改造前降低了20.68克/千瓦時(shí)，雖然煤耗值較超臨界或超超臨界機(jī)組還有一定差距，但在“五年磨一克”的煤耗領(lǐng)域，且在機(jī)組背壓較高的情況下，這是個(gè)了不起的成績(jī)，按年利用小時(shí)5500小時(shí)計(jì)算，30萬(wàn)千瓦機(jī)組一年可以節(jié)約燃煤3.3萬(wàn)噸，進(jìn)而帶動(dòng)減排二氧化碳8.6萬(wàn)噸，在同類(lèi)機(jī)組中已經(jīng)走在了前列。
清潔發(fā)電給補(bǔ)貼并優(yōu)先上網(wǎng)
在恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組 “超潔凈排放”改造項(xiàng)目正式投運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)，恒運(yùn)集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，兩臺(tái)30萬(wàn)千瓦機(jī)組改造累計(jì)需投入3億元，按機(jī)組年利用小時(shí)5500小時(shí)計(jì)算，預(yù)計(jì)增加*.019元/千瓦時(shí)（按10年固定資產(chǎn)折舊、綜合考慮了運(yùn)營(yíng)成本增加等因素），相比煤改氣僅燃料成本就增加0.4元而言，0.02元只是其1/20。
此外，廣州市改造一臺(tái)機(jī)組政府獎(jiǎng)勵(lì)500萬(wàn)元。
吸引恒運(yùn)電廠積極投入 “超潔凈排放”改造的還有兩個(gè)更誘人的好處：一是獲得政府的支持，新上更高容量的機(jī)組，將企業(yè)做大做強(qiáng)；二是對(duì)于改造電廠，政府將給與清潔發(fā)電以?xún)?yōu)先上網(wǎng)的政策。政府的支持鼓勵(lì)行為無(wú)疑激發(fā)了電企改造的更大動(dòng)力，也給東方電氣等制造企業(yè)帶來(lái)了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
而優(yōu)先上網(wǎng)，無(wú)疑清潔發(fā)電量越多越有優(yōu)勢(shì)，于是發(fā)電機(jī)的增容改造優(yōu)勢(shì)顯露出來(lái)。東方電氣旗下東方電機(jī)負(fù)責(zé)9號(hào)機(jī)組的發(fā)電機(jī)增容改造，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)中的部分元件進(jìn)行更換、改進(jìn)和優(yōu)化，并將舊冷卻器更換為新型大容量的冷卻器后，提高了發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻效果，從而實(shí)現(xiàn)了將發(fā)電機(jī)的額定出力由30 萬(wàn)千瓦提高到33萬(wàn)千瓦，讓機(jī)組發(fā)電上網(wǎng)有保障的情況下多發(fā)電，獲得更高的效益。
“近*”走向系統(tǒng)集成化
盡管參與了恒運(yùn)電廠9號(hào)機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、鍋爐和脫硝等“近*”的大部分項(xiàng)目改造，東方電氣仍然緊盯著未來(lái)的目標(biāo)———獨(dú)立為各類(lèi)電站提供“近*”的整體解決方案。
目前，二氧化硫、氮氧化物、煙塵等的排放控制都還處于單一設(shè)備處理單一污染物的“各自為政”狀態(tài)。這樣做在某種程度上雖也能解決問(wèn)題，但給電廠的集成帶來(lái)了更多的麻煩，同時(shí)單項(xiàng)技術(shù)會(huì)面臨代價(jià)高昂和無(wú)法滿足指標(biāo)要求的窘?jīng)r?？茖W(xué)的辦法應(yīng)是通過(guò)各裝置的協(xié)同合作，前一環(huán)節(jié)為后續(xù)環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利的條件，后續(xù)環(huán)節(jié)彌補(bǔ)前一環(huán)節(jié)的不足，協(xié)同脫除污染物以達(dá)到排放要求。
在擁有成熟、的技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)上，東方鍋爐與高校、科研院所合作持續(xù)提高產(chǎn)品性能，優(yōu)化協(xié)同控制技術(shù)，為此提出了單一污染物脫除與多環(huán)節(jié)整體協(xié)同控制技術(shù)方案，對(duì)改造機(jī)組提出了技術(shù)路線：根據(jù)污染物排放情況開(kāi)展超低NOX燃燒系統(tǒng)改造、SCR優(yōu)化、加裝低低溫省煤器、電除塵器改造、FGD改造、加裝WESP、加裝或改造WGGH等。
伴隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，優(yōu)化老機(jī)組性能，節(jié)能降耗的壓力不斷加大，東方電氣以滿足用戶需求為目標(biāo)，近年持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，并積極向用戶推介新技術(shù)，與客戶合作對(duì)機(jī)組進(jìn)行改造升級(jí)，以降低能耗，提高出力，保障機(jī)組安全可靠性，為用戶提供“全生命周期”的服務(wù)。
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