浅谈火电厂如何节能减排

2014-03-20郑润辉

科技视界 2014年21期

郑润辉

（辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，辽宁调兵山 112700）

近年来我国的经济呈飞跃式发展，火力发电事业也取得了很大进步，为我国经济建设和居民生活水平的提高做出了卓越的贡献，但我们也应该清醒的认识到，虽然我国火力发电厂都逐步采用了更加先进的机组，但是与国外的机组相比，还是有较大的差距。据统计，我国平均供电煤耗率要比发达国家高出30～60g/kWh[1]，这造成了大量的能源浪费和污染问题，也说明了我国的电厂节能还有很大的潜力可以挖掘。因此，深入研究、发展节能理论和探索节能方法，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。

1 火力发电厂采取各种措施做到节能

1.1 提升规范化管理水平

规范的企业不一定是优秀的，但优秀的企业都是规范的。规范也称作规则，包含两个方面，一个是流程，一个是制度，流程用来指导员工如何做对事情，即该做什么，怎么做；制度用来告诉员工不该做的事情，包括做错了怎么办，规范管理有两个目的：一是控制管理风险，二是提高管理效率。我们现在使用的EAM 就在这方面为单位生产管理水平提高了一个台阶，信息化平台加上现代化工具结合现代化管理思想带来了管理水平的提升。

1.2 通过小指标竞赛达到节能减排的目的

为了更大发挥机组的效率，我们单位进行了小指标的竞赛，竞赛指标包括主、再热汽温、真空、厂用电率、机组负荷、燃煤掺烧、脱硫率、脱硝率等等，同时建立各种奖惩机制，提高每个员工的积极性，让员工能设身处地的贯彻节能思想，将节能意识扩展。通过小指标竞赛，我们使机组在最优的情况下运行，使机组的各项指标向先进机组的指标靠近。

1.3 采取有效措施，机组优化运行

规范化操作，加强员工的技术培训。为了规范操作，发电部专门制作了详细的操作卡以及作业危险分析表，使操作规范化，把失误减少到最小，避免因为误操作造成机组的非停和人员、设备的损伤。同时利用机组大小修的时候，组织人员参加仿真机的培训，提高各个员工的技术水平，提高人员的事故处理水平，对机组的安全经济连续运行有很大的帮助。

2 火电厂通过各种先进技术达到规定的烟气排放指标

为响应国家环保要求，紧跟创造洁净电厂和清洁电能的大趋势，同时也为了我们生活环境的清洁，因此控制烟气排放显得尤为重要，这就要求电除尘、脱硫以及脱硝系统及时投运，进而保证烟气排放合格。

2.1 电除尘器的应用

电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃煤锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备[2]。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的[3]。

2.2 为了治理日益恶化的大气环境，控制SO2的排放量势在必行

通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等三类。目前以燃烧后脱硫应用较多，又称烟气脱硫（简称FGD），在FGD 技术中，石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术[4]，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。

2.3 火电厂近年来在国家越来越严格的环境保护要求下，除了电厂的烟气脱硫技术外，烟气脱硝技术也越来越受重视

NOx 是造成大气污染的主要污染物之一，我国NOx 排放量的70%来自于煤炭的直接燃烧。电力工业又是燃煤大户，因此火电厂是NOx 的主要排放源之一。电厂NOx 的排放，必须遵守国家颁布的《火电厂大气污染物排放标准》，标准规定了不同时段的火电厂所执行的NOx 最高允许排放量。我国也于2004年7月开始对NOx 排放征收0.6 元/kg 的排污费，越来越多火电厂相继采取措施降低NOx 的排放量。

电厂通过两种方式来降低NOx 排放量：一是，在电厂燃煤过程中使用低氮燃烧器来降低燃煤过程中产生的NOx。在电厂的应用中，低氮燃烧器是通过改变燃煤过程中的风煤比例，由于电厂燃煤中风煤比例的不同而产生两种不同的燃烧状况：煤比例高时为富燃料燃烧，空气比例高时为富氧燃烧。电厂燃煤过程中通过这样的调节既可以使燃烧的火焰更长而温度较低，从而降低了燃煤过程中的温度，减少了电厂燃煤装置中的热力型NOx 的排放；又可以在风煤比例中煤比例较高的燃烧区域形成还原气氛，使燃料型NOx 的产生得以减少，低NOx燃烧器在电厂燃煤工艺中可降低40%～60%的NOx 排放量。

二是，燃煤电厂第二种常用的脱硝技术是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）工艺。电厂中选择性催化还原（SCR）脱硝技术是较常用的一种[5]，也是国际上应用最广泛的一种电厂烟气脱硝技术，欧、美、日等国家和地区大多火电厂都应用SCR 技术。

电厂脱硝技术上，选择性催化还原（SCR）技术与其他技术相比，SCR 脱硝无副产物，不会造成二次污染，并且在电厂的实际应用中，还具有结构简单，安装容易。另外，由于电厂选择性催化还原（SCR）技术成熟，因为脱硝效率高，运行可靠，便于维护，在燃煤电厂中得到广泛的应用，电厂选择性催化还原（SCR）技术脱硝效率可高达90%。