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超低排放:建设清洁高效煤电体系的必由之路

国际电力网  来源:中电新闻网  日期:2017-08-02
  “随着燃煤发电机组超低排放的深入推进,我国煤电行业将取得革命性进步,建成世界上最大的清洁高效煤电体系。”在日前结束的全国燃煤电厂超低排放经验总结交流会上,国电集团公司安全生产部处长关维竹表示。 今年全国两会期间,《政府工作报告》表示要“坚决打好蓝天保卫战”,再次提到超低排放,即加大燃煤电厂超低排放和节能改造力度,东中部地区要分别于今明两年完成,西部地区于2020年完成。可见,超低排放是打赢蓝天保卫战的关键。 “近几年的超低排放改造过程中,我国中东部地区具备条件机组的超低排放改造大部分已基本完成,机组在建设和投运中积累了较好的改造经验,取得了一些自主创新成果,也存在一些不足和缺陷,这些问题都是亟待解决的重要课题,需要群策群力进行解决,也是引导西部地区尚待改造机组、改造中的机组,从中借鉴经验、吸取教训、优化设计的关键。”中国电机工程学会热电专业委员会高级顾问郁刚认为,此时举办燃煤电厂超低排放经验总结交流会是大势所趋,也是奏响“蓝天保卫战”最强音的关键时期。 对超低排放改造认识应“温故知新” “我国大气污染治理目前正从第二阶段走向第三阶段,对燃煤电厂超低排放改造的认识应温故知新”。关维竹对我国燃煤电厂超低排放的认识有着自己的理解和认识。 关维竹认为,通过近几年的努力,改善了大家传统上认为煤炭不清洁的认识,煤电企业的社会形象也有了一定的提升,但是部分火电企业对超低排放的认识还停留在“达标”这个单纬度的认识上,而超低排放改造应用到的新技术、新工艺、新设备、新规则,都应该让火电企业包括相关能源装备行业有新的感悟和体会,不应该仅仅为了环保达标而达标,从中找到短板与长处,加以改进和升级,更好的保证燃煤机组绿色安全经济运行是更深层次的煤电革命。 国电环境保护研究院院长朱法华多年来一直深耕于环境保护领域的研究和相关技术推广,在他看来,我国燃煤电厂污染控制、相关污染治理技术及工程已居世界领先水平,为中国制造和一带一路提供了很好的助力,也为非电煤炭和其他工业企业污染防治起到了示范作用。 “我国很多已投运的超低排放环保设施存在设计裕量过大、设备选型不科学、能耗偏高、调节灵活性差、环保指标小时均值偶有超标、设备可靠性较差等问题。”西安热工院脱硫技术所长、高级工程师牛拥军在上述会上指出,他认为降低环保设施运行能耗在当前是非常迫切的,要高度正视这个问题,要从设计边界条件、设计方案、运行方式等方面进行优化研究。 相关资料显示,截止2016 年11月底,我国燃煤机组累计完成超低排放改造4.25亿千瓦,占煤电总装机容量的47%。 超低排放技术发展需多元化 “我国开展燃煤电厂超低排放改造至今,众多的技术路线在改造实施过程中得到了验证,也凸显了一系列问题。”朱法华院长向记者分析道,“这些问题需要我们有针对性的攻克,并且多元化的发展才能突破技术瓶颈。” 据朱法华院长介绍,目前,超低排放技术包括除尘技术、脱硫技术、脱硝技术、污染防治技术需求等四个方面,其中,除尘技术通过除尘企业不断对技术升级,较为先进的除尘技术均能满足超低排放5mg/Nm3的要求,但是,过低的浓度值,对测量的科学性和精度性也提出了极高的要求;脱硝技术方面,NOx宽负荷超低排放、SCR脱硝的氨逃逸大是目前很多电厂遇到的最大挑战,而在火电灵活性改造中,低负荷脱硝也是亟待解决的问题之一;脱硫技术方面存在的问题更多集中在废水处理方面,按照当前火电厂废水“零排放”政策,目前投运的以及新建的湿法脱硫设施产生的废水都需要深度处理。 “大唐华中地区的很多电厂都出现了超低排放改造后空预器堵塞与腐蚀,低负荷燃烧稳定性下降,喷嘴托盘或除雾器结垢,吸收塔内浆液起泡、溢流,CEMS显示数值跳跃,预处理系统处理不到位等诸多问题”,大唐集团科学技术研究院华中分公司副总工程师周晓湘向记者介绍,“针对这些问题,我们研究了相应的处理方案,比如增设优化入口导流板、优化流畅分布,对SCR冷态、热态进行喷氨调整,实施石灰石改性增效技术防止空预器堵塞等来改善脱硝存在的问题;采取运行指标精确控制、优化运行等来解决脱硫存在的问题等等”。 “电厂超低改造后,其实超标的风险更大。”关维竹向记者分析道,“浓度要求变低后,对设备的出力、稳定性、适应性的要求更高,有些要求是很苛刻的,比如德国和美国等国家在开发石灰石石膏湿法脱硫工艺时的基本条件是中低硫煤(原始浓度2000—5000mg),中等脱硫效率(85-95%),出口控制浓度基本可以满足排放标准要求但不满足超低,为实现超低就不得不应用双循环、托盘、旋流耦合等新工艺,可见稳定超低排放是很难的。” 安徽元琛环保科技股份有限公司(以下简称元琛科技)作为大气污染协同治理综合服务商,在超低排放技术方面有着自己的独特优势,“我们的高温过滤材料、SCR 蜂窝式脱硝催化剂有着很强的技术优势,国内600兆瓦机组以上超低排放市场占有率行业第一,其中300兆瓦机组88台,600兆瓦机组35台,1000兆瓦机组6台,海外市场包括英国、俄罗斯、越南、印度、菲律宾、阿联酋等20多个国家。”该公司董事长徐辉向记者介绍道,“我们自主研发的高效捕集PM2.5梯度滤料设计及应用技术,为超低排放专用滤料,已成功应用于平圩电厂、开封电厂、新密电厂、华能阳逻电厂等,排放浓度<10mg/Nm3, 可实现超低排放。” 国家电投上海成套设计研究院朱晓磊博士则在上述会上分享了基于SO?脱除的综合节能技术、烟囱消白烟技术、全断面喷氨优化技术、节能型尿素热解技术等,受到了诸多参会火电企业的高度关注。 记者了解到,低负荷脱硝、脱硫废水零排放、低氮燃烧、低低温电除尘、低温省煤器改造、颗粒物测量等是急需要攻克的关键技术问题,也是我国超低排放技术多元化发展的机遇。 超低排放可变废为宝 “二氧化硫到哪里去了?只有变废为宝才能真正解决环保问题。” 山东明晟化工工程有限公司董事长张波在上述会议上提出了超低排放可变废为宝的理念。 据张波介绍,通过梯级分离净化氨法脱硫除尘一体化技术可以把工业废气排放中的二氧化硫、氮氧化物作为化工原料转化成化肥、有机肥、有机复合肥等,不但可以实现燃煤电厂及其他行业的超低排放,还能做到变废为宝,促进生态循环经济绿色发展。 “我们这项技术共获得了58项国家专利,其中发明专利18项,科研成果经国家级机构鉴定,达到世界先进水平,荣获了2016年度生产力促进奖。”张波对此项技术成果颇为自豪,“今年元月,我们经中国工业环保促进会批准成立了循环经济与超低排放(专家)专业委员,6月13日,我们与俄罗斯代表达成一致并签订了《战略合作协议》,重点开拓俄罗斯市场。” 此外,记者从上述会上了解到,元琛科技作为国内首家具有脱硝催化剂生产、再生及回收资质的企业,其自主研发的抗砷中毒催化剂再生技术、宽温差催化剂再生技术可以使废旧催化剂再生循环利用,废旧滤袋回收后则可制作成工程塑料或复合材料,实现了资源的循环利用。
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