“近零排放,綠色煤電”--神華國華舟山電廠煙氣超低排放工程實踐資料

1、“近零排放近零排放 綠色煤電綠色煤電”-神華國華舟山電廠煙氣超低排放工程實踐2016.03.29 安徽合肥五、結束語一、舟山電廠概況 三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)二、舟山 “近零排放”項目背景 四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)p定海北面約16kmp舟山本島北岸p北臨黃大洋p東側為舟山保稅區(qū)一、舟山電廠概況舟山是中國兩個以群島建立的地級市之一，有“中國海鮮之都海洋經(jīng)濟強市、海洋文化名城、海上花園城市、中國優(yōu)秀旅游城市、國家級衛(wèi)生城市”之稱。 國華舟山電廠位于舟山本島北部。一、舟山電廠概況 舟山電廠4號機組為1臺350MW超臨界機組，于2014年6月25日投產運行，同步配套建設煙氣脫硝

2、、海水脫硫、高效除塵等多個先進環(huán)保設施和日產淡水萬噸級的海水淡化裝置，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。 3號機組為1臺300MW亞臨界機組，2010年10月投入生產投產運行，2014年初根據(jù)國華公司“綠色發(fā)電計劃”要求開始著手煙塵排放改造工程，2015年12月16日改造完成點火啟動。 工程2012年11月28日開工建設，一、舟山電廠概況五、結束語一、舟山電廠概況 三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)二、舟山 “近零排放”項目背景 四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)二、舟山 “近零排放”項目背景 黨的十八大提出建設“生態(tài)文明”、“美麗中國”。作為“有追求、負責任”的火電企業(yè)，國華電力認真貫徹黨中

3、央、國務院的方針政策，特別是落實火電廠大氣污染物排放標準、大氣污染防治行動計劃及實施細則的要求，積極以“環(huán)保優(yōu)先”、“主動環(huán)?！钡睦砟詈团e措，認真履行央企的社會責任。實施了“高品質綠色發(fā)電計劃”和“清潔高效近零排放工程”，致力于建設清潔高效、生態(tài)文明的環(huán)保企業(yè)。 舟山電廠按照神華集團“高品質發(fā)展電”的要求，積極踐行國華電力以“生態(tài)文明”為旗幟，以“美麗電站”為綱領，以“清潔高效”為路徑的發(fā)展建設指導思想，旨在打造國內首臺新建“近零排放”燃煤機組，為舟山新區(qū)建設“生態(tài)文明、清潔高效、近零排放”的“水、電、汽、熱”動力中心，助力“生態(tài)新區(qū)、美麗海島”的建設發(fā)展。五、結束語一、舟山電廠概況 三、4號

4、機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)二、舟山 “近零排放”項目背景 四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 舟山4號機組作為國華公司 “近零排放”工程首個投產的項目，在環(huán)保方面深入推進優(yōu)化設計，將“近零排放”的思想深入落實到每個設計環(huán)節(jié)中，從除塵、脫硫、脫硝等逐個系統(tǒng)進行了深化研究，采用了當前先進的環(huán)保技術，形成了一套比較成熟、高效的“近零排放” 系統(tǒng)。舟山電廠4號機組“近零排放”環(huán)保技術路線整體技術路線：低氮燃燒+SCR+電除塵（4個常規(guī)電極+1個旋轉電極）+高頻電源+濕式電除塵器+海水脫硫?！敖闩欧拧蹦繕巳济簷C組大氣污染物排放低于天然氣機組限值排放標準，即粉塵5

5、mg/Nm3，SO2 35mg/Nm3，NOx 50 mg/Nm3。三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)項項 目目投資（萬元）投資（萬元）占工程動占工程動態(tài)投資態(tài)投資%1、脫硝裝置系統(tǒng)3,273 2.31 2、靜電除塵器2,797 1.97 其中：旋轉電極除塵器559 0.39 3、 濕式除塵器2,063 1.45 4、 0#高加138 0.10 5、低氮燃燒器333 0.23 舟山電廠出資合計8,6036.06海水脫硫（特許經(jīng)營）5,400 3.81 合 計14,003 9.87 近零排放增加近零排放增加投資（萬投資（萬元）元）旋轉電極除塵器559 濕式除

6、塵器2,063 低氮燃燒器333 脫硫增加投資1138 合 計40934號機組“近零排放”成本測算4號機組達“近零排放”單位售電量增加成本 4.2 元/兆瓦時近零處理主要技術-旋轉電極電除塵舟山電廠4號機采用4+1型旋轉電極式電除塵器，即前四電場為常規(guī)電場，末電場為旋轉電極電極電場； 收塵機理與常規(guī)電除塵器完全相同 改傳統(tǒng)的振打清灰為清灰刷清灰，可清除高比電阻粉塵、粘性粉塵；清灰刷置于非收塵區(qū)，最大限度地減少二次揚塵。 設計效率99.94%，出口煙塵濃度30mg/Nm3；實際運行測量值16.53 mg/Nm3旋轉陽極驅動裝置絕緣子室固定電極電場旋轉電極電場旋轉陽極板陽極清灰裝置陰極振打放電極三

7、、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 舟山電廠4號機充分利用海邊電廠的有利條件，采用海水脫硫技術，成為首個獲得國家環(huán)保部環(huán)評中心評審通過的脫硫效率不低于98%的海水脫硫項目，是電廠二氧化硫近零排放的重要舉措。 海水脫硫工藝是利用火電廠原有冷卻用海水作為脫硫劑的一種脫硫工藝。主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、海水恢復系統(tǒng)等部分組成。 經(jīng)海水脫硫后SO2小于35mg/Nm，粉塵濃度小于16.5mg/Nm3（脫硫除塵效率按50%計）；實際運行值粉塵小于10.3mg/Nm3，SO2濃度為2.76mg/Nm。近零處理主要技術海水脫硫三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 超低氮燃燒技術的應用 + S

8、CR脫硝裝置的配置，使得燃煤電廠氮氧化物的排放值低于燃機排放值。設計值實際測量值爐內低氮燃燒160mg/Nm3（75%-100%負荷）200mg/Nm3（50%-75%負荷）103 mg/Nm3SCR脫硝效率不小于80%80.14%機組NOX排放濃度保證小于50mg/Nm319.8 mg/Nm3（浙江省環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測數(shù)據(jù)）近零處理主要技術Nox控制技術三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)與常規(guī)電除塵器的原理相同。濕式電除塵器采用液體沖刷集塵極表面來進行清灰。 該技術在美國、歐洲、日本較為成熟，已有近30年的成功應用歷史。 國內已有多個電廠簽訂濕式電除塵器合同或確定采用此技術。浙能六橫210

9、00MW機組、寧波中華紙業(yè)250MW機組等已簽訂濕式電除塵器合同。嘉興三期21000MW機組、浙能臺州21000MW機組、溫州發(fā)電廠2600MW機組等已確定采用此技術，煙塵排放要求均小于5mg/m3。 濕式電除塵器是舟山電廠4號機近零排放控制系統(tǒng)的最終精處理技術裝備。 煙囪出口粉塵排放濃度2.46mg/Nm3工作原理及應用近零處理主要技術濕式電除塵技術三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)近零處理主要技術高頻電源技術三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 舟山電廠4號機常規(guī)電除塵器和濕式電除塵器均采用高頻電源技術，能大幅提高電除塵器供電效率，節(jié)約電能，并提高除塵效率。 高頻電源是根據(jù)高頻轉換技術開

10、發(fā)的。輸入的三相工頻交流電源經(jīng)過三相全橋整流濾波后變成低壓直流電，再經(jīng)過全橋IGBT等逆變電路裝置逆變控制，產生高頻交流脈沖，高頻高壓整流變壓器最后將低壓高頻交流脈沖升壓整流后，供電給電除塵器電場使用?？刂圃韴D 神華國華舟山電廠4號燃煤發(fā)電機組順利完成168小時試運，正式投入商業(yè)運行。機組試運行期間，浙江省環(huán)境監(jiān)測中心站獨立現(xiàn)場取樣監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,主要污染物粉塵排放濃度2.46 mg/Nm3，二氧化硫排放濃度2.76 mg/Nm3，氮氧化物排放濃度19.8 mg/Nm3 。舟山電廠4號機組168至今大氣污染物排放情況表環(huán)保指標168期間平均值第三方檢測值7月份平均值8月份平均值性能試驗燃氣電廠

11、排放限值Nox（mg/Nm3）26.1619.827.1226.653250SO2（mg/Nm3）1.552.762.421.792.8835粉塵（mg/Nm3）2.142.461.982.82.025舟山舟山4號機組海水脫硫號機組海水脫硫舟山舟山4號機組濕式除塵號機組濕式除塵舟山舟山4號鍋爐、脫硝及靜電除塵器號鍋爐、脫硝及靜電除塵器三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)五、結束語一、舟山電廠概況 三、4號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)二、舟山 “近零排放”項目背景 四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 國華舟山電廠3號機組投產至今，一直運行正常。從電廠的運行統(tǒng)

12、計指標來看，3號機組已基本滿足火電廠大氣污染物排放標準（GB132232011），但距離 “近零排放”的標準還有一定差距。根據(jù)國華電力公司“綠色發(fā)電計劃”的要求以及將舟山電廠3號機組努力建設成為煙塵排放保證值不大于1mg/Nm的環(huán)保示范電站的目標，舟山公司結合干式電除塵電源改造、濕式電除塵改造等各段除塵效果統(tǒng)一考慮，在優(yōu)化傳統(tǒng)除塵技術的基礎上，努力探索新的除塵技術，擬為今后燃煤電廠除塵改造提供新思路并起到示范作用。 本次改造于10月31日正式停機開始，12月16日一次點火啟動成功。四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)舟山電廠3號機組啟動高負荷后排放值機組在線監(jiān)測數(shù)值達到了設計目標，后續(xù)環(huán)保檢測

13、待168試運后進行！舟山電廠3號機組簡介四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)3號機組主設備（鍋爐、汽輪機、發(fā)電機）采用上海三大動力廠設備。鍋爐為上海鍋爐廠設計、制造的亞臨界壓力、一次再熱、控制循環(huán)汽包鍋爐，單爐膛，四角切圓擺動燃燒，“”型露天布置，全鋼架懸吊結構，固態(tài)排渣鍋爐。煤 種項 目設計煤種校核煤種神府東勝煤晉北煙煤工業(yè)分析全水份Mt%149空干水份Mad%52干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%3540收到基灰份Aar%1824灰成分SiO2%3547Fe2O3%55Al2O3%2936CaO%204MgO%13SO3%62Na2O%0.80.5K2O%0.60.3TiO2%1.70.5本工程煤

14、質如下表：舟山電廠3號機組綠色改造技術路線改造目標粉塵1mg/Nm3。四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)1、其中低氮燃燒已于2014年完成改造，本次只需將SCR脫硝催化劑由2層加為3層，系統(tǒng)按脫硝裝置入口NOx排放量260mg/Nm3，反應器出口小于50mg/Nm3的脫硝效率進行催化劑方案設計；2、海水脫硫設計值能滿足和SO2排放值達到“近零排放”要求，本次只是改造了吸收塔出口煙道形式，由側出改為頂出，滿足空間布置要求。3、本次改造主要內容為除塵方面：靜電除塵器原四個電場工頻電源更換為臨界脈沖電源；海水脫硫出口至煙囪入口煙道增設一臺兩電場濕式電除塵器。臨界脈沖電源技術四、3號機組煙氣“近零排

15、放”處理系統(tǒng)舟山電廠3號機干式除塵器原4個電場的工頻電源更換為臨界脈沖，“臨界脈沖電源”是將380V三相交流電經(jīng)整流濾波成直流，再逆變?yōu)楦哳l交流，經(jīng)高頻變壓器升壓后，再經(jīng)“臨界柔性功率模塊”變?yōu)閹в形⑿∶}動的平穩(wěn)直流。工作電壓不采用“火花率”來控制，電源控制系統(tǒng)根據(jù)電除塵內部工況變化，將運行電壓始終控制在瞬時工況下不斷變化的火花始發(fā)點以下臨界處，實現(xiàn)高有效電壓?？刂圃韴D四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)臨界脈沖電源高效節(jié)能和長期穩(wěn)定的本質 臨界脈沖（柔）特性： .臨界脈沖電源具有“硬件儲能與限能”和“微脈沖” 式供電特性，輸出的電壓隨著工況(電場內溫度、濕度、壓力、粉塵濃度、粒度、比電阻以

16、及市電波動)的變化，自動調節(jié)動態(tài)適應，使輸出電壓值穩(wěn)定位于火花始發(fā)點以下臨界區(qū)。 .無須大幅降壓或關斷以熄滅火花，連續(xù)輸出臨界電壓，可實現(xiàn)最理想的也是運行中最高的場強（荷電場強、驅進場強）。 .使電場保持在“二次電子崩”與“流注初期”狀態(tài)，空間自由電荷最多，荷電效率最高。 高電壓低電流：在使電壓保持在臨界區(qū)的同時，避免了大量的無效電耗，實現(xiàn)小電流供電。而且，采用高頻技術功率因數(shù)高。 避免電腐蝕：由于臨界脈沖電源技術在供電過程都處于無深度火花放電狀態(tài)，避免了對除塵器本體極線、極板的電腐蝕。臨界脈沖電源技術的優(yōu)勢四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)管式除霧器四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 在

17、原有脫硫吸收塔兩層屋脊式除塵器下增設一層管式除塵器，利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣高速湍流、劇烈混合、旋轉運動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。管式除霧器管式除霧器 通過臨界脈沖電源改造和管式除霧器安裝，達到濕式除塵器入口粉塵濃度（干基）10mg/Nm3的效果。濕式除塵器四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 在舟電4號機組濕法除塵投運后一年穩(wěn)定運行的基礎上，3號機組采用濕法除塵進行煙塵提效技改。在海水脫硫塔右側布置濕式除塵器。將吸收塔開口由塔側改為塔頂，煙氣從塔頂進入吸收塔，經(jīng)除霧器后進入凈煙道。凈煙道重新加裝，采用兩電場的配置。 其設計粉塵去除率達到90%，即除塵器入口粉塵濃度

18、（干基）按照10mg/Nm3，出口達到1mg/Nm3。 濕式除塵器濕式除塵器兩電場在線監(jiān)測設施改造四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 為符合 固定污染源排氣中顆粒物和氣態(tài)污染物采樣方法(GB/T 16157一1996) 和固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范(HJ/T 75一2007) 的規(guī)定，克服技改機組爐后空間小的困難，合理安排將水平煙道延長至48m，在據(jù)濕法除塵器出口29m處安裝污染源在線監(jiān)測設施，在自動監(jiān)測設備采樣點位下游雙側安裝手工采樣點位。同時安裝采樣平臺、固定電源，Z字梯。 煙氣流量采用南京益彩YC-TL-F-S水平煙道正中安裝矩陣式的測量裝置，煙塵儀采用SICK- FWE200

19、,二氧化硫、氮氧化物采用ABB-AO2020進行測量。流量測量裝置流量測量裝置監(jiān)測設施、采樣平監(jiān)測設施、采樣平臺臺四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng)引風機改造分析 根據(jù)計算，本工程改造后，尾部煙氣系統(tǒng)阻力增加約510Pa，原引風機脫硝改造時，為煙塵改造留有400Pa的裕量（BMCR工況），故本次改造增加阻力為110Pa，阻力增加不多。根據(jù)本次設計煤種的燃燒計算, BRL工況下引風機入口煙氣流量為222m/s。煙氣系統(tǒng)阻力為根據(jù)風機測試報告計算，符合實際情況，并充分考慮了空預器惡劣工況的阻力上升。根據(jù)當前的電廠年平均運行負荷不高的實際情況，本次改造風機選型以BRL工況為基準，選取風機TB工況參

20、數(shù)。風機參數(shù)見下表。改造后引風機TB工況在原引風機設計的工作范圍內，故原風機及電動機滿足要求，可不進行改造。投資估算四、3號機組煙氣“近零排放”處理系統(tǒng) 本改造工程靜態(tài)投資6902萬元，單位投資230元/kW。詳見下表。國華舟山電廠國華舟山電廠#3機組除塵排放升級改造示范工程總估算表機組除塵排放升級改造示范工程總估算表機組容量：機組容量：1300MW(亞臨界燃煤機組亞臨界燃煤機組)金額單位：萬元序號序號工 程 或 費 用 名 稱建 筑設 備安 裝其 他合合 計計各項占單位投資工程費購置費工程費費 用總計(%)(元/kW)一一主輔生產工程296 3497 1966 5759 83.44 192 熱力系統(tǒng)296 3343 1233 4872 70.59 162 電控系統(tǒng)154 733 887 12.85 30 二二與廠址有關的單項工程119 119 1.72 4 地基處理工程119 119 1.72 4 三三編制年價