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“近*”離我們并不遠
近*，是指燃煤機組的煙氣排放達到天然氣機組標準，即二氧化硫不超過35毫克/標準立方米、氮氧化物不超過50毫克/標準立方米、煙塵不超過5毫克/標準立方米。今年7月，被稱為“zui嚴”的火電大氣污染排放新標準開始執(zhí)行，不少煤電企業(yè)開始探路天然氣標準的超低排放，廣州恒運電廠9號機組改造項目投運為清潔燃煤電站的發(fā)展開了一個好頭。
近日，廣州市政府組織實施的“50355”工程試點項目、恒運電廠9號燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組“超潔凈排放”改造項目正式投入運行?，F(xiàn)場機組顯示的實時排放數(shù)據(jù)二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放值，分別為1、23、1.7毫克/標準立方米，遠低于燃氣發(fā)電機組的排放標準，達到目前國內(nèi)同類機組環(huán)保改造的好水平，實現(xiàn)了煤的超潔凈燃燒，是國內(nèi)*個30萬千瓦“超潔凈”燃煤改造機組。
作為中國zui大的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)之一，東方電氣參與了恒運電廠9號機組的鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和脫硝（氮氧化物排放控制）的改造，以管窺豹，通過國內(nèi)*個 “超潔凈排放”改造項目的投運，一覽我國發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)在清潔燃煤技術(shù)研發(fā)和系統(tǒng)集成上的快速成長與發(fā)展。
低氮燃燒+SCR煙氣脫硝
2012年3月，東方電氣簽署恒運電廠8號、9號汽輪發(fā)電全機組增容降耗工程及低氮燃燒器改造合同，隨后又簽署了脫硝優(yōu)化合同，以火電機組綜合系統(tǒng)優(yōu)化、技術(shù)集成、升級改造商身份參與到國內(nèi)*個“近*”機組改造項目中。
根據(jù)合同要求，恒運電廠9號機組脫硝改造采用“低氮燃燒＋SCR煙氣脫硝”技術(shù)。脫硝主要從兩個渠道著手，一是通過優(yōu)化改進鍋爐的燃燒系統(tǒng)，控制燃煤NOX （氮氧化物）排放；二是通過改進優(yōu)化脫硝裝置，zui終實現(xiàn)尾部煙氣NOX減排指標的控制。由于東方電氣提供主機設(shè)備，較其他僅作脫硝技術(shù)的企業(yè)更能從整個系統(tǒng)上去統(tǒng)籌考慮。
通過低氮燃燒改造，氮氧化物的產(chǎn)生量應(yīng)控制在300毫克/標準立方米以下，同時優(yōu)化SCR煙氣脫硝工藝，使氮氧化物的zui終排放濃度在45毫克/標準立方米以下，低于燃氣機組氮氧化物50毫克/標準立方米的排放控制標準。按照zui終實時排放數(shù)據(jù)測試，NOX排放濃度僅為23毫克/標準立方米，遠低于45毫克/標準立方米的目標值。其中，東方電氣自主開發(fā)的DBC-MDSS多維深度分級燃燒系統(tǒng)表現(xiàn)出燃燒穩(wěn)定性好、爐膛負壓波動小、燃盡程度高等優(yōu)良特性。通過制粉系統(tǒng)和燃燒優(yōu)化調(diào)整，保障了鍋爐各項指標全面達標，特別是各負荷段下NOX排放顯著降低，額定負荷下脫硝前實測NOX排放從350~450毫克/標準立方米降到180~220毫克/標準立方米，遠低于合同規(guī)定的保證值。
從2003年進入煙氣治理市場后，東方電氣所屬企業(yè)東方鍋爐經(jīng)過多年發(fā)展，已成長為大的SCR供應(yīng)商，擁有完整全自主和的SNCR+SCR技術(shù)，實現(xiàn)不低于90%的脫硝效率，能全面滿足CFB鍋爐NOX近*要求。
煤耗降低20.68克/千瓦時
為了提高恒運發(fā)電廠運行的經(jīng)濟性，在汽輪機通流改造上，東方電氣所屬企業(yè)東方汽輪機采用了目前汽輪機設(shè)計的先進技術(shù)，經(jīng)過近20年研究和技術(shù)創(chuàng)新，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽輪機通流設(shè)計先進技術(shù)，包括調(diào)節(jié)閥分析優(yōu)化技術(shù)、調(diào)節(jié)級分析優(yōu)化技術(shù)、壓力級3D流場優(yōu)化技術(shù)、末級長葉片技術(shù)、動葉整體圍帶阻尼結(jié)構(gòu) 技術(shù)、動葉片安全可靠性設(shè)計技術(shù)、排氣缸優(yōu)化技術(shù)、密封技術(shù)等。
改造后的恒運電廠9號機組供電煤耗比改造前降低了20.68克/千瓦時，雖然煤耗值較超臨界或超超臨界機組還有一定差距，但在“五年磨一克”的煤耗領(lǐng)域，且在機組背壓較高的情況下，這是個了不起的成績，按年利用小時5500小時計算，30萬千瓦機組一年可以節(jié)約燃煤3.3萬噸，進而帶動減排二氧化碳8.6萬噸，在同類機組中已經(jīng)走在了前列。
清潔發(fā)電給補貼并優(yōu)先上網(wǎng)
在恒運電廠9號機組 “超潔凈排放”改造項目正式投運現(xiàn)場，恒運集團有關(guān)負責(zé)人介紹，兩臺30萬千瓦機組改造累計需投入3億元，按機組年利用小時5500小時計算，預(yù)計增加*.019元/千瓦時（按10年固定資產(chǎn)折舊、綜合考慮了運營成本增加等因素），相比煤改氣僅燃料成本就增加0.4元而言，0.02元只是其1/20。
此外，廣州市改造一臺機組政府獎勵500萬元。
吸引恒運電廠積極投入 “超潔凈排放”改造的還有兩個更誘人的好處：一是獲得政府的支持，新上更高容量的機組，將企業(yè)做大做強；二是對于改造電廠，政府將給與清潔發(fā)電以優(yōu)先上網(wǎng)的政策。政府的支持鼓勵行為無疑激發(fā)了電企改造的更大動力，也給東方電氣等制造企業(yè)帶來了更多的機遇和挑戰(zhàn)。
而優(yōu)先上網(wǎng)，無疑清潔發(fā)電量越多越有優(yōu)勢，于是發(fā)電機的增容改造優(yōu)勢顯露出來。東方電氣旗下東方電機負責(zé)9號機組的發(fā)電機增容改造，通過對發(fā)電機通風(fēng)系統(tǒng)中的部分元件進行更換、改進和優(yōu)化，并將舊冷卻器更換為新型大容量的冷卻器后，提高了發(fā)電機的通風(fēng)冷卻效果，從而實現(xiàn)了將發(fā)電機的額定出力由30 萬千瓦提高到33萬千瓦，讓機組發(fā)電上網(wǎng)有保障的情況下多發(fā)電，獲得更高的效益。
“近*”走向系統(tǒng)集成化
盡管參與了恒運電廠9號機組包括發(fā)電機、汽輪機、鍋爐和脫硝等“近*”的大部分項目改造，東方電氣仍然緊盯著未來的目標———獨立為各類電站提供“近*”的整體解決方案。
目前，二氧化硫、氮氧化物、煙塵等的排放控制都還處于單一設(shè)備處理單一污染物的“各自為政”狀態(tài)。這樣做在某種程度上雖也能解決問題，但給電廠的集成帶來了更多的麻煩，同時單項技術(shù)會面臨代價高昂和無法滿足指標要求的窘?jīng)r?？茖W(xué)的辦法應(yīng)是通過各裝置的協(xié)同合作，前一環(huán)節(jié)為后續(xù)環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利的條件，后續(xù)環(huán)節(jié)彌補前一環(huán)節(jié)的不足，協(xié)同脫除污染物以達到排放要求。
在擁有成熟、的技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)上，東方鍋爐與高校、科研院所合作持續(xù)提高產(chǎn)品性能，優(yōu)化協(xié)同控制技術(shù)，為此提出了單一污染物脫除與多環(huán)節(jié)整體協(xié)同控制技術(shù)方案，對改造機組提出了技術(shù)路線：根據(jù)污染物排放情況開展超低NOX燃燒系統(tǒng)改造、SCR優(yōu)化、加裝低低溫省煤器、電除塵器改造、FGD改造、加裝WESP、加裝或改造WGGH等。
伴隨著國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，優(yōu)化老機組性能，節(jié)能降耗的壓力不斷加大，東方電氣以滿足用戶需求為目標，近年持續(xù)優(yōu)化和改進技術(shù)，進一步提升產(chǎn)品的經(jīng)濟性和環(huán)保性，并積極向用戶推介新技術(shù)，與客戶合作對機組進行改造升級，以降低能耗，提高出力，保障機組安全可靠性，為用戶提供“全生命周期”的服務(wù)。
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