广东省首家超洁净排放燃煤机组技术特点

广东省首家“超洁净排放”广东省首家超洁净排放燃煤机组技术特点燃煤机组技术特点广东电网有限责任公司电力科学研究院广东电网有限责任公司电力科学研究院李德波李德波博士、博士、高级工程师高级工程师李德波李德波博士、博士、高级工程师高级工程师(15920528785([e-mail]@126.com))20152015年年44月月1010日日北京北京20152015年年44月月1010日日北京北京报告内容背景介绍一改造具体内容二三改造效果三总结四总结四作者简介李德波，湖北宜昌市人，高级工程师，浙江大学工学博士，导师岑可法院士和樊建人教授，现从事电站锅炉领域调试、试验、技术监督和科研工作。出版专著《大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用》出版专著《大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用》，发表SCI论文5篇，EI核心期刊论文20篇，中文核心期刊30篇，授权发明专利4项授权实用新型专利15项授权软件著作权30授权发明专利4项，授权实用新型专利15项，授权软件著作权30余项。目前主持国家自然科学基金项目一项，作为项目第一负责人承担中国南方电网科研项目一项，作为项目第二负责人承担中人承担中国南方电网科研项项，作为项第负责人承担中国南方电网科研项目一项。一项生产类成果获得2013年南方电网科技进步一等奖（排名第一）；一项专利类成果获得广东电网有限责任公司等奖（排名第）特别擅长利用数值模拟计算手限责任公司三等奖（排名第一）。特别擅长利用数值模拟计算手段(NumericalSimulationMethod)解决工程中面临的复杂技术难题难题。。公司简介电力网电力网在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称，保持发电和用电的供需平衡。保证了地区之间互供电力、互通有无、互为备用。用户发电厂用户发电厂发电厂用户公司简介广东电网概况广东电网概况广东电网概况广东电网概况以珠江三角洲地区500千伏主干环网为中心，向东西两翼及粤北延伸。通过“八交五直”高压北延伸通过八交五高压输电线路以及鲤曲线与中西部电网联网；通过1回500千伏交流海缆与海南电网相联；通过4回400缆与海南电网相联；通过4回400千伏线路与香港中华电力系统互联；通过5回220千伏电缆和4回110千伏线路向澳门地区供电截至2013年7月31日，公司共有35千伏及以上输电线路（含电缆）60624千米、变电站1840座、主变3649台、容量28658110千伏线路向澳门地区供电。万千伏安。职责定位12014年958年广年广东电网有广东省水广东省水广东有限责任公广东省电水利电力局水利电力局东省水利电广东省电广东省广东公司电力科电力工业局局电力中局电力科学电力局中电业管理局省水利电力东省电业局科学研究院局试验研心试验研学试验研心调度试局中心试力科学研局中心试院究所研究所研究所试验所试验所究所试验所职责定位技术研发中心成立于1958年技术支持中心成立于1958年技术服务中心专业齐全试验检测中心试验检测中心研发人才培养中心技术过硬研发人才培养中心组织架构广东电网公司7个专业检测电力科学研究院70个实验室研究中心电网自动化实验室办办安安技技人人财财监监办公室办公室计划经计划经安全生安全生技术研技术研项目管项目管器材检器材检人事部人事部财务部财务部党群工党群工监察审监察审高压高压系统系统电测电测智能智能远程远程轮机轮机锅炉锅炉热工热工金属金属化学化学环保环保科技科技营部营部产部产部发部发部理部理部验管理验管理作部作部计部计部压所压所统所统所测所测所能电网所能电网所程监测所程监测所机所机所炉所炉所所所属所属所学所学所保所保所技情报所技情报所理部理部所所所所所所10个职能部门10个职能部门服务范围涵盖电力系统发、输、变、配、用等各环节服务范围涵盖电力系统发、输、变、配、用等各环节10个职能部门10个职能部门13个专业所13个专业所组织架构截至2014年12月，我院员工总数486人正高级职称32人3正高级职称32人高级职称158人37%高级及以上职称占比63%研究生及以上学历占比博士68人硕士234人63%研究生及以上学历占比业务资质电力工程双特级调试能力资格电力工程双特级调试能力资格火电工程类和送变电工程类甲级调试资质火电工程类和送变电工程类甲级调试资质安全职业健康管理体系国际认证安全职业健康管理体系国际认证安全职业健康管理体系国际认证安全职业健康管理体系国际认证环境管理体系（安健环）国际认证环境管理体系（安健环）国际认证ISO9001ISO9001质量体系国际认证质量体系国际认证……锅炉所简介锅炉所作为电源侧的重要专业所已经成为广东锅炉所作为电源侧的重要专业所，已经成为广东电网公司电力科学研究院的重要组成部分，锅炉所现设有：锅炉调试室、节能优化室、洁净煤技术室、性能试验室、锅炉本体室五个专业室。锅炉所拥有大量先进的节能减排试验设备并通过中德政府技术合作先进的节能减排试验设备，并通过中德政府技术合作项目引进全套德国节能环保测试装置，目前建设成节能减排实验室基地，含十一个功能实验室。脱硫脱硝工程试验室锅炉所数值计算中心锅炉所数值计算中心位于粤电大厦26楼实验室面积约锅炉所数值计算中心位于粤电大厦26楼，实验室面积约20平方米，配置有9台高性能工作站，工作站为多核处理器，内存为内存为64G64G，配置有多款电站锅炉数值模拟和热力计算软件，配置有多款电站锅炉数值模拟和热力计算软件。13燃烧特性研究实验室第一部分第一部分背景介绍背景介绍背景介绍背景介绍环境治理面临形势PM2.5PM2.5已成为我国城市首要污染物已成为我国城市首要污染物政府法律文件‹2014年国家发改委和国家环保部联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划（年）》要求年前中东部现役燃改造行动计划（2014-2020年）》，要求2020年前中东部现役燃煤发电机组基本达到燃气轮机排放限值。‹2014年6月国家发改委下发《关于下达2014年煤电机组环保改‹2014年6月，国家发改委下发《关于下达2014年煤电机组环保改造示范项目的通知》（国能综电力[2014518]号文件），要求广州华润热电有限公司1号机组等13台燃煤机组进行超低排放环保州华润热电有限公司1号机组等13台燃煤机组进行超低排放环保示范改造。‹广东省环保厅、发改委提出燃煤电厂主要大气污染物“趋零排放‹广东省环保厅、发改委提出燃煤电厂主要大气污染物趋零排放”的目标，广州市政府也提出按照国家、省对重点地区“燃气轮机大气污染物特别排放限值”的标准对市燃煤电厂进行“超洁净排放”改造要求广州华润热电有限公司开展号机组“超洁净排放”改造，要求广州华润热电有限公司开展1号机组“超洁净排放”示范工程，实施“50355”工程（见穗能源办[2014]1号文件）使电厂大气污染物排放浓度达到：氮氧化物50mg/Nm3以下件），使电厂大气污染物排放浓度达到：氮氧化物50mg/Nm3以下、二氧化硫35mg/Nm3以下、烟尘5mg/Nm3以下。“超洁净排放”改造内容‹公司于2014年初启动1号机组“超洁净排放”改造工作‹公司于2014年初启动1号机组超洁净排放改造工作，3月-7月进行了机组“超洁净排放”改造工程，2014年7月21日随机组大修后投入运行。‹“超洁净排放”改造主要工作有脱硫增容改造、高频电脱硫增容改造、高频电‹超洁净排放改造主要工作有脱硫增容改造、高频电脱硫增容改造、高频电源改造、湿式电除尘器改造、脱硝空预器改造、脱硝流源改造、湿式电除尘器改造、脱硝空预器改造、脱硝流场及喷氨优化、脱硝催化剂单元加装、钛复合板烟囱改场及喷氨优化、脱硝催化剂单元加装、钛复合板烟囱改场及喷氨优化、脱硝催化剂单元加装、钛复合板烟囱改场及喷氨优化、脱硝催化剂单元加装、钛复合板烟囱改造、造、CEMSCEMS改造改造等工作，同时进行了原有环保设施的大修，以确保1号机组大修启机后实现烟气污染物“超洁净排放”。第二部分第二部分第二部分第二部分改造具体内容改造具体内容改造具体内容改造具体内容“超洁净排放”改造前特点‹广州华润热电有限公司1号机组为300MW燃煤供热机组。锅炉采用上海锅炉股份有限公司生产的亚临界参数自锅炉采用上海锅炉股份有限公司生产的亚临界参数、自然循环汽包炉，汽轮机采用东方电气集团330MW汽轮机，发电机为上海电气集团生产制造发电机为上海电气集团生产制造。‹广州华润热电有限公司期2×300MW机组烟气脱硫工程‹广州华润热电有限公司二期2×300MW机组烟气脱硫工程，由武汉凯迪环保有限公司承包建设，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫炉塔脱硫装置脱硫装置设计燃膏湿法烟气脱硫、一炉一塔脱硫装置。脱硫装置设计燃煤含硫量为1.00%（FGD入口SO2浓度2099mg/m3（标准状态干基6%O））在燃用设计煤种时每套FGD的设计处，干基，6%O2）），在燃用设计煤种时每套FGD的设计处理烟气量为1210890.9m3/h（标态，湿基，实际O2），设计脱硫效率不低于95.66%。吸收塔为带托盘喷淋塔、三计脱硫效率不低于95.66%。吸收塔为带托盘喷淋塔、三层喷淋层。“超洁净排放”改造后特点脱硝及脱硝空预器改造脱硝及脱硝空预器改造‹脱硝装置与机组同步投产，反应器采用固定床平行通道型式催化剂初装两层2012年加装了第三层通道型式，催化剂初装两层，2012年加装了第三层催化剂，使得NOx排放浓度在50mg/Nm3以下。在2014年大修期间，加装了部分催化剂单元，同时开2014年大修期间，加装了部分催化剂单元，同时开展了脱硝流场及喷氨优化。为保证机组长期低NOx运行，在本次超洁净排放改造中还进行了脱硝空预器改造，将空预器的换热元件更换为镀搪瓷的耐腐蚀材料。脱硝催化剂再生修补脱硝装置内部损坏及磨损严重的催化剂，进一步提高脱硝装置的效率。汽车运回旧的催化剂模块汽车运回旧的催化剂模块取出催化剂模块内的单元取出催化剂模块内的单元加工加工((切断与清灰切断与清灰))清除原损坏的催化剂单元清除原损坏的催化剂单元更换催化剂单元更换催化剂单元完全恢复完全恢复脱硝空预器改造脱硝空预器改造将空预器换热元件更换为涂搪耐磨耐腐材料，确保机组能长期保持在NOx排放浓度低于50mg/Nm3以下安全稳定运行。2014年6月10日开工，7月5日完工。“超洁净排放”改造后特点湿式电除尘器湿式电除尘器改造改造‹1号机组湿式电除尘器改造采用浙江菲达环保科技股份有限公司引进的日本三菱技术，塔外分体卧式布置。湿式电除尘器布置与脱硫吸收塔后，除尘效率大于80%，要求烟囱排放口粉尘浓度稳定在5mg/Nm3以下。烟气量按设计煤种（BMCR湿基）加10％的裕量设计除尘器应设计煤种（BMCR，湿基）加10％的裕量设计，除尘器应能在0～100％BMCR工况时运行正常，不发生堵塞。‹为保证低的粉尘排放浓度，公司还对原静电除尘器进行了高频电源改造采用金华大维电子股份有限公司进行了高频电源改造，采用金华大维电子股份有限公司的产品与技术，确保湿式电除尘器入口烟尘浓度维持在25mg/Nm3以下。湿式电除尘器改造湿式电除尘器改造采取塔外分体布置的湿式电除尘器改造方案，改造式电除尘器改造方案，改造采用国际主流技术路线，电极采用不锈钢材料，要求除尘效率高于80%，并有效统筹解决粉尘、酸雾、重金属离子PM25排放等环境问题子、PM2.5排放等环境问题，改造后湿式电除尘器出口烟气粉尘浓度降低到5mg/Nm3以气粉尘浓度降低到5mg/Nm以下，达到“超洁净排放”的要求。湿式电除尘器改造钢结构安装钢结构安装湿式除尘器本体安装湿式除尘器本体安装湿式除尘器内部防腐湿式除尘器内部防腐阴极线组装阴极线组装阳极板拼装阳极板拼装脱硫增容改造采用原塔的基础上进行改造,浆池高度抬高6m，改造为五层喷脱硫增容改造浆池高度抬高6m，改造为五层喷淋层，喷淋区加高4m，利旧原三台循环泵，新增两台流量为在最上层6000m3/h的循环泵，并将原塔的除雾器改为管式除雾器+屋脊式除雾器（进口）更换吸收塔托盘在最上层增加2层喷淋器（进口），更换吸收塔托盘（开孔率变化）,加大脱硫辅