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安徽省超临界机组节能减排一体化改造示范工程

编辑:   发布时间:2018-09-03

一、基本情况

(一)企业基本情况

      皖能马鞍山发电有限企业为安徽省能源集团有限企业所属的皖能股份有限企业控股电厂,坐落于扬子江畔,素有“江南一枝花”的美誉,始建于1947年8月1日,历经六期扩建,现总装机容量为1320MW。2010年2月25日,企业响应国家“节能减排”号召,关停原有的两台125MW机组,按“上大压小”方式建设两台660MW超临界机组。两台机组分别于2012年3月27日和2012年6月3日投产发电。按节能环保示范电厂设计,先后完成了272项设计优化。先后获得国家工程设计金奖,优质工程银奖。

      企业于1995年在华东电力系统首创“一流火力发电厂”,曾荣获全国“电力优秀企业”、安徽省“先进集体”、“企业管理示范企业”等荣誉称号。2013年,企业荣获“国家重点环境保护实用技术示范工程”、“安徽省信息化与工业化融合示范企业”等荣誉称号。

(二)改造工程基本情况

      企业两台660MW超临界机组属安徽省"上大压小、节能减排"的重点建设项目,2012年投产后,污染物排放指标一直处于安徽省同类型机组较低水平,氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放分别为100毫克每标立方、200毫克每标立方、30毫克每标立方以下。

      2014年9月,安徽省能源集团有限企业响应国家三部委联合颁发【2014】2093号文,率先提出将皖能马鞍山发电企业#2机组节能减排一体化改造工程作为集团内示范工程进行建设。

      2014年9-10月,我企业组织国内相关科研单位完成#2机组节能减排一体化可研报告调研、收资、编制等工作。

      2014年11月26-28日,皖能股份企业组织专家对我企业2015年一体化工程建设可研报告进行评审,与会专家一致认为我企业2015年实施的节能减排一体化工程建设目的是系统、综合地降低整台机组的污染物排放水平,在当前国家节能减排形势日益严峻的情况下,进行一体化工程建设是必要的。皖能股份企业要求我企业#2机组节能减排一体化改造应高标准、严要求的实施,建设成为安徽省超临界在役机组节能减排改造示范机组,在皖能集团内推广应用。

      2015年9月17日,#2机组停机开始节能减排一体化两大项目改造,11月14日,超净排放一体化改造系统通风一次成功,11月19日,节能提效一体化改造中汽轮机冲转一次成功。11月23日,两大项目改造后机组顺利并网发电。12月11日,超净排放一体化改造顺利通过市环保局验收,12月18日,节能提效一体化改造顺利完成改造后试验。

      超净排放一体化改造后,市环保局验收的污染物排放指标氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放浓度分别为17.7 mg/m3、5.1 mg/m3、1.1mg/m3。达到同期安徽省同类型机组最低排放水平,实现示范工程目标。

      节能提效一体化改造后,THA工况下汽轮机热耗较修前降低约207 kj/kwh,锅炉效率较修前试验93.99%提升至94.95%,综合厂用电率在超净排放增加阻力及电耗的情况下,较修前降低约0.25%。安徽省能源局委托安徽省电科院对我企业大修后#2机组进行煤耗查定试验,供电煤耗查定结果属安徽省同类型机组最好水平。

二、主要做法和模式特征

      皖能马鞍山发电有限企业#2机组节能减排一体化改造主要做法为积极率先响应国家节能减排精神,结合超临界机组实际运行状况,以及吸取国内外节能减排改造经验,融节能、减排为一体化进行改造,同时依据机组现有特点进行科技创新,各个子项目改造均在同类型机组改造基础上进行创新设计,有以下技术创新模式特征。

(一)超净排放一体化改造

1、锅炉低氮改造

      关键技术:

      综合未来环保要求、煤价走势,对于超临界燃用烟煤分级燃烧锅炉,既实现低氮燃烧,又不影响汽温扰动,属国内攻坚难题。

      我企业采用对现有燃烧器及相关配风方式进行优化改造的技术路线,同时根据负荷低再热器汽温低现状,对燃烧器摆动方式进行分级摆动设计。

      改造后,环保验收氮氧化物排放为17.7mg/m3,远低于最新国家排放限值50mg/m3。

2、干式静电除尘器提效改造

      关键技术:

      我企业干式电除尘效率,因实际燃用煤种灰分比设计值大3-5%,电除尘出口烟尘及厂用电率偏大。本次环保改造在原电除尘二、三、四电场末端加装设置有独立振打系统的集尘滤槽、对原电除尘全部电场阴极振打及传动轴系可靠性改造、全部电场阳极板稳定性改造加装两层腰板以及对保障电除尘性能的其它工作。

      改造后在100%BMCR工况下的除尘效率≥99.85%,电除尘出口烟尘浓度≤25mg/m3。

3、脱硫提效改造

      关键技术:

      在现有设计煤种Sar=0.69%配置三层喷淋层脱硫效率98%的基础上,采用原吸取塔塔体抬高、加固,新增一层喷淋层,优化原三层喷淋层,新增一层管式除雾器,优化原两层屋脊式除雾器,新增一层合金托盘,新增两层浆液分配器及相关附属配套设施,实现当将来煤价变动趋势下煤种Sar=1.2%时,脱硫出口二氧化硫浓度达到35 mg/m3以下,脱硫效率达到99%以上。

      改造后,环保验收二氧化硫排放为5.1 mg/m3,远低于最新国家排放限值35 mg/m3。

4、新建湿式电除尘

      关键技术:

      #2机组烟囱入口烟尘浓度改造前约为25 mg/m3,不能达到5 mg/m3以下。我企业湿式电除尘改造在吸取国内诸多技术路线基础上,在脱硫系统出口新建湿式电除尘,采用不加药独立垂直烟气流高位布置方式。

      改造后,环保验收烟囱入口烟尘浓度为1.1mg/m3以下,远低于最新国家排放限值35 mg/m3。同时,创新采用大弯头设计理念,改造后,系统阻力仅增加约300Pa。 

(二)节能提效一体化改造

1、汽轮机本体汽封优化改造

      关键技术:

      本次改造技术路线为结合192机型特点,对汽封进行优化改造,以最佳的汽流特性,提高整个缸的通流效率;隔板和围带汽封改造为镶片式,降低漏汽损失;采用最新技术消除压缸变形。

      实施后THA工况下汽轮机热耗较修前降低约207 kj/kwh,高压缸缸效提高1%,低压缸缸效提高4.5%,轴封压力由28kpa下降至16kpa。

2、机组性能诊断及监测升级改造

      关键技术:

      本次改造技术路线为在性能诊断及监测升级改造方面,采用最先进的给水流量喷嘴,提高给水流量准确性,从而更精细化的提高机组参数;采用最新罗茨真空泵,对现有真空系统进行改造,进一步提高机组真空度;国内第一家进行锅炉再热器减温器改造,新增低再出口减温器,进一步提高再热器参数。

      实施后发电煤耗下降约2克每千瓦时。

3、风机节能改造

      关键技术:

      本次改造技术路线为在充分结合风机选型裕量过大及超低排放改造所需系统阻力的基础上,对2台机组引风机、送风机进行节能优化改造,引风机采用优化叶片长度和角度技术,送风机采用叶片数量优化技术,在目前超低排放改造增大系统阻力后将风机运行在高效区。

      改造后引风机、送风机耗电率在实施超低排放、增加耗能的前提下反下降约0.12%。一次风机采用最新降噪技术,实施后噪音达到国家标准。

三、经济效益

1、超净排放一体化改造

(1)经济效益

      超净排放改造实施后,按照2015年#2机组发电32亿kwh、国家按0.01元/kwh进行补贴核算,每年经济纯收益约3200万元。

(2)社会效益

      超净排放改造实施后,每年减排NO2约255吨,每年减排SO2约498吨,每年减排烟尘约497吨。

2、节能提效一体化改造

(1)经济效益

      节能提效一体化改造实施后,按照2015年#2机组发电32亿kwh、实施后按煤耗降低5.6g/kwh,厂用电率下降0.25%,,550元/吨煤价进行核算,每年经济纯收益约1126万元。

(2)社会效益

      节能提效一体化改造实施后,每年降低标煤20480吨,每年减排CO2约5万吨,每年减排SO2约480吨,每年减排烟尘约320吨。

四、推广适用范围和推广条件

1、案例应用的适用范围:在役或正在扩建的超临界燃用烟煤发电600MW机组。

2、推广条件:未实施或即将实施的超临界燃用烟煤发电600MW机组。

五、该模式的推广意义

      目前,我国大片区域雾霾天气频出,环保形势非常严峻,为更好的承担企业社会责任,皖能马鞍山发电有限企业已率先对#2机组节能减排一体化综合改造,已达到节能提效减少燃煤量和大气污染物“超低排放”的目标。

      安徽省目前同类型机组节能减排改造项目均在启动、实施阶段,为避免技术路线的选择走弯路,皖能马鞍山发电有限企业节能减排一体化改造具有示范推广意义。(此专文摘自《88必发娱乐游戏》杂志文库,专文主创单位:皖能马鞍山电厂)

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