2015年將是我國(guó)燃煤電站鍋爐新技術(shù)應(yīng)用豐收的一年，到年底將有300余臺(tái)鍋爐煙氣實(shí)現(xiàn)超低排放改造，會(huì)有許多節(jié)能減排新技術(shù)同時(shí)推廣應(yīng)用。”在5月21~23日召開(kāi)的2015年全國(guó)電站鍋爐受熱面吹損防治技術(shù)交流研討會(huì)暨2015年全國(guó)鍋爐煙氣SCR(選擇性催化還原)脫硝催化劑再生技術(shù)交流研討會(huì)上，中電聯(lián)科技服務(wù)中心劉春文表示。
隨著國(guó)家持續(xù)推進(jìn)燃煤電廠的超低排放改造，在出臺(tái)了脫硫脫硝除塵等電價(jià)補(bǔ)貼政策的同時(shí)，排放標(biāo)準(zhǔn)也漸趨嚴(yán)格。在減排重壓下，燃煤電廠也在不斷加大環(huán)保資金的投入。據(jù)中電聯(lián)初步測(cè)算，僅2014年脫硫、脫硝、除塵建設(shè)和改造費(fèi)用就超過(guò)500億元，而每年用于煤電環(huán)保設(shè)施運(yùn)行的費(fèi)用也超過(guò)了800億元。在新的發(fā)展機(jī)遇和市場(chǎng)環(huán)境下，電廠等企業(yè)對(duì)新技術(shù)也更加關(guān)注。
一體化協(xié)同脫除在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可行
就目前的政策來(lái)看，燃煤鍋爐煙氣污染物超低排放勢(shì)在必行，不光是東部地區(qū)，就是中西部也同樣制定了相當(dāng)嚴(yán)格的政策。今年年初山西省政府就要求現(xiàn)役單機(jī)30萬(wàn)千瓦及以上燃煤機(jī)組在確保正常電力生產(chǎn)供應(yīng)的同時(shí)，全部完成超低排放的時(shí)間由2020年提前至2017年底。中國(guó)電力報(bào)記者在采訪中得知，地處山西南部的大唐陽(yáng)城電廠要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)具有一定的難度，由于該廠的設(shè)計(jì)是以無(wú)煙煤為燃料的坑口電站，采用W型火焰爐，而目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)W型火焰爐低氮燃燒改造成功的案例，當(dāng)下該廠正在為實(shí)現(xiàn)超低排放進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
“目前，我國(guó)追求燃煤電站的超低排放是通過(guò)多污染物高效協(xié)同控制技術(shù)，使燃煤機(jī)組的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等大氣主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)，但低成本超低排放技術(shù)還需突破。”劉春文說(shuō)。
西安熱工研究院有限公司主任牛國(guó)平認(rèn)為，一體化協(xié)同脫除技術(shù)是在傳統(tǒng)分體脫除技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，在脫除主污染物的同時(shí)脫除其他污染物或提供有利于脫除的條件，由此實(shí)現(xiàn)燃煤電廠煙氣污染物的超低排放在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是可行的。
據(jù)本報(bào)記者了解，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家倡導(dǎo)的一體化協(xié)同脫除策略從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度而言，氮氧化物、粉塵、硫化物、汞等多個(gè)設(shè)備協(xié)同脫除，煙氣凈化系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和優(yōu)化。協(xié)同脫除技術(shù)策略簡(jiǎn)單概括如下：氮氧化物協(xié)同脫除策略：爐內(nèi)低氮燃燒+煙氣SCR脫硝;粉塵協(xié)同脫除策略：干式電除塵器(低低溫、高效電源、分區(qū)供電、振打優(yōu)化、流場(chǎng)優(yōu)化等)+濕法脫硫+濕式電除塵器;二氧化硫協(xié)同脫除策略：控制煤硫分+濕法脫硫+取消回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器(GGH);三氧化硫協(xié)同脫除策略：控制煤硫分+低氧化率SCR催化劑+煙冷器+干式電除塵器+FGD(煙氣脫硫)+濕式電除塵器;汞協(xié)同脫除策略：汞氧化脫硝催化劑+煙冷器+靜電除塵器+濕法脫硫+濕式電除塵器。
催化劑再生技術(shù)是大勢(shì)所趨
在實(shí)現(xiàn)超低排放過(guò)程中勢(shì)必要增加環(huán)保投入，而脫硝的投入就是一個(gè)不可忽視的領(lǐng)域。目前，我國(guó)燃煤電廠的脫硝普遍采用SCR技術(shù)。雖然脫硝催化劑再生處于起步階段，但SCR脫硝裝置大量使用再生催化劑是大勢(shì)所趨，催化劑再生將成為催化劑更換的必由之路。
記者了解到，截至2014年底，全國(guó)已投運(yùn)火電廠煙氣脫硝機(jī)組容量約6.8億千瓦，占全國(guó)火電機(jī)組容量的75%，占全國(guó)煤電機(jī)組容量的83.2%。按中國(guó)每兆瓦發(fā)電機(jī)組SCR脫硝催化劑初裝量(兩層)為 0.81~1.1立方米，SCR占95%以上估算，脫硝催化劑保有量約60萬(wàn)立方米。
中耐控股集團(tuán)公司董事長(zhǎng)蔣曦初告訴本報(bào)記者，催化劑的化學(xué)壽命一般按24000小時(shí)設(shè)計(jì)，所以新催化劑在運(yùn)行3~4年后就需要更換。據(jù)了解，預(yù)計(jì)從2016年起，廢催化劑的產(chǎn)生量約5~12萬(wàn)噸/年，呈每年遞增趨勢(shì)。
毋庸置疑，催化劑再生可為電廠節(jié)省一筆可觀的催化劑購(gòu)置費(fèi)用，否則電廠除了要購(gòu)置新催化劑外還需加大投入來(lái)處理廢催化劑，而且若將其隨意堆放或不當(dāng)處置，將造成環(huán)境的二次污染和資源浪費(fèi)。
江蘇龍凈科杰催化劑再生有限公司的李丁輝以一臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組為例，脫硝系統(tǒng)每天運(yùn)行成本約為1.7萬(wàn)元，年均5000萬(wàn)元以上，催化劑置換或更新的成本每年約在500萬(wàn)元左右。如何在保證SCR脫硝效率的前提下延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，減少發(fā)電企業(yè)的運(yùn)行成本，具有現(xiàn)實(shí)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
目前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，廢催化劑的再生處理正是解決上述問(wèn)題的最佳途徑。
電站鍋爐受熱面吹損防治技術(shù)市場(chǎng)有待完善
隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電站鍋爐數(shù)量也在急劇增加，而鍋爐在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，其受熱面、預(yù)熱器及煙道等表面積灰和結(jié)渣，是長(zhǎng)期困擾生產(chǎn)而又難解決的問(wèn)題。為此多數(shù)鍋爐都備有蒸汽吹灰器等清灰設(shè)備，但這些傳統(tǒng)的吹灰器在操作和性能上，存在著吹灰有死角、能耗高、維修費(fèi)用大等弊端。這樣就給古老的聲學(xué)尤其是聲能學(xué)研究帶來(lái)了發(fā)展空間。據(jù)了解，40多年來(lái)，聲波吹灰器經(jīng)歷了旋笛式聲波吹灰器、膜片式聲波吹灰器、共振腔式聲波吹灰器、高效能大功率免維護(hù)聲波清灰 器四代的發(fā)展。
原中科院聲學(xué)研究所節(jié)能中心主任鐘高琦告訴本報(bào)記者，當(dāng)下聲波吹灰器的生產(chǎn)廠家眾多，名稱(chēng)各異，都聲稱(chēng)最優(yōu)，甚至出現(xiàn)不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，使得電廠難以正確抉擇。
經(jīng)過(guò)多方了解，本報(bào)記者得知，盡管市場(chǎng)上的聲波吹灰器名目繁多，但從發(fā)聲機(jī)制和原理來(lái)看，都屬于上述四種類(lèi)型，而且他們都被應(yīng)用過(guò)，都有他們適用的場(chǎng)所，也都為電力的發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。
鐘高琦指出，第四代聲波清灰器是最適用于大機(jī)組和特大機(jī)組鍋爐配置的吹灰器，尤其適合100萬(wàn)千瓦、60萬(wàn)千瓦、30萬(wàn)千瓦級(jí)的機(jī)組鍋爐以及循環(huán)流化床鍋爐。“它的龍頭優(yōu)勢(shì)是可以完全解除大機(jī)組和特大機(jī)組鍋爐因吹灰而吹損爆管事故停爐的困擾和隱患。”至于經(jīng)濟(jì)效益方面，銅山華潤(rùn)電力有限公司的董務(wù)明以銅山華潤(rùn)對(duì)兩臺(tái)鍋爐一級(jí)再熱器區(qū)域聲波清灰器技術(shù)改造為例，材料費(fèi)和人工費(fèi)用共216萬(wàn)元，年運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用約20萬(wàn)元，合計(jì)年投入236萬(wàn)元。再熱汽溫度平均提高4.1攝氏度，按照全年發(fā)電量120億千瓦時(shí)、標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)600元/噸計(jì)算，節(jié)約原煤約136萬(wàn)元。如果只用蒸汽吹灰，管壁按照投產(chǎn)后的減薄速度，每?jī)赡険Q管3400余根，補(bǔ)焊4000余根，人工及材料費(fèi)約為1000萬(wàn)元;工期各約20天，影響發(fā)電利潤(rùn)約6000萬(wàn)元。
折算損失約每年3500萬(wàn)元。如果停止蒸汽吹灰且無(wú)聲波清灰，除長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷導(dǎo)致隨時(shí)塌灰滅火的安全威脅外，再熱蒸汽溫度平均下降8～9攝氏度，增加發(fā)電煤耗0.39克/千瓦時(shí)，即使不計(jì)排煙損失的增加，一年仍增加運(yùn)行費(fèi)用約281萬(wàn)元。
董務(wù)明認(rèn)為，增加聲波吹灰的好處，除了改善穩(wěn)燃環(huán)境、解決受熱面吹損問(wèn)題外，經(jīng)濟(jì)效益也能改觀，這對(duì)諸多電廠的鍋爐也有一定的借鑒意義。
|
