丰润热电2#机组超低排放改造效果分析评价

王 睿，程晓梅，贾 旭，冯 佳，郭爱红

丰润热电2#机组超低排放改造效果分析评价

王 睿1，2，程晓梅1，贾 旭1，冯 佳1，郭爱红1

（1.华北理工大学，河北 唐山 063000；2.唐山市环保局，河北 唐山 063000）

更换除雾器为高效除尘除雾器，实现对丰润热电2#机组除尘、脱硫系统的超低改造；保留原有低氮燃烧器，在SCR反应器上加装预留层催化剂来改造脱硝系统。改造后，烟尘、SO2和NOx排放浓度分别为2.29 mg/Nm3、20.02 mg/Nm3和22.60 mg/Nm3，污染物年总减排量为198.94 t，污染物排放浓度平均波动程度减小了42.51%。结果表明：此次改造卓有成效，排放浓度月均值符合最新标准限值；年减排效果明显；排放浓度波动程度减小，系统间协调性各系统运行稳定性显著提升。

丰润热电；超低排放；改造

当前，我国的能源结构仍以煤炭为主，燃煤火力发电的局面在短期内不会改变。为了寻求经济、社会和环境的协调发展，环保部门制定了更加严格的大气污染物排放标准，而国内很多燃煤电厂目前的排放浓度已不能满足标准限值，所以对环保设施进行超低排放改造成为各电厂的当务之急[1-2]。本研究以丰润热电2#机组环保设施超低排放改造为例，通过对环保设施改造前后各污染物排放浓度进行比较分析，对改造效果进行评价，从而为该电厂长期稳定运行提供技术和理论支撑，并为其他燃煤电厂超低排放改造提供经验借鉴。

1 超低改造内容

1.1 丰润热电简介

河北大唐国际丰润热电有限责任公司（以下简称丰润热电）隶属于大唐国际发电股份有限公司，公司位于河北省唐山市丰润区西侧，处于京津唐电网负荷中心。2#机组为300 MW亚临界机组，于2009年10月投产。经前期改造后，烟气处理系统包括一套选择性催化还原法（SCR）脱硝装置、两台静电除尘器和一套烟气脱硫系统（FGD） 装置。FGD出口粉尘浓度约为15 mg/Nm3，NOx排放浓度约为 40～80 mg/Nm3，SO2排放浓度＜50 mg/Nm3，无法满足《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》和河北省《燃煤电厂大气污染物排放标准》要求：在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于 10 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3[3-4]。

1.2 超低改造内容

除尘、脱硫系统改造采用北京清新环境技术股份有限公司自主研发的SPC-3D脱硫除尘一体化技术，拆除原有吸收塔的两级平板式除雾器，在最后一层喷淋层上安装高效除尘除雾器。拆掉吸收塔内上两层除雾器冲洗水，对应的冲洗管路拆除封堵，将下层冲洗水管道改造成为高效除尘除雾器的冲洗水系统，其余管路利旧。

脱硝系统采用低氮燃烧器+SCR相结合的技术，在反应器装满三层催化剂的情况下可满足SCR出口氮氧化物排放浓度要求，脱硝系统改造为增加预留层催化剂。在预留层增设一套蒸汽和声波吹灰系统，并且增加一套炉内尿素直喷制氨系统与原有尿素热解系统互为备用。

2 超低排放改造效果分析评价

2.1 监测结果可靠性保证

丰润热电2#机组改造前属于环保达标机组，在脱硝进、出口、脱硫装置进口和烟囱入口均安装有烟气排放连续监测CEMS系统，实现24小时不间断在线监测。脱硫出入口采用美国热电公司的200 model烟气连续自动监测系统，采用稀释法测量烟气中二氧化硫和氮氧化物浓度，激光对穿法测量烟尘浓度。

省监测中心站每季度对丰润热电2#机组固定污染源烟气自动监测设备进行比对监测，监测结果符合《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T 75—2007） 参比方法技术指标要求，通过CEMS有效性审核，并已取得河北省环境保护厅核发的国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核合格证。经现场检查，CEMS参数设置准确，CEMS小间内标准气体配置齐全，且均在有效期以内。CEMS小间安装空调，室内清洁，环境温度、相对湿度和大气压等符合工业自动化仪表ZBY120的要求[5]。

2.2 超低改造前后主要技术指标对比

鲁迅在儿童文学翻译作品的选材上没有选择格林、安徒生、王尔德等，而是选择了爱罗先珂、望.霭覃等。这固然与鲁迅喜欢独辟蹊径有关，但是，这种选材无疑发自内心。鲁迅在儿童文学翻译上关注个性与博爱、童心、童趣其次非常重视儿童话语权。(秦弓，2004)[6]他的翻译作品中多以白话文为主，所以他主张直译。鲁迅的翻译也启迪了其儿童文学创作，如《社戏》、《鸭的喜剧》、《兔和猫》等。

丰润热电2#机组于2015年8月开工建设环保设施超低排放改造项目，8月—11月处于改造调整阶段，在此期间机组间歇运行。故统计了2015年7月份和12月份机组正常运行时的数据作为改造前、后机组实际运行参数的参考，机组运行条件为近期煤种75%工况负荷，统计结果如表1所示。

表1 2#机组超低改造前后FGD出口净烟气各污染物排放浓度统计 mg/Nm3

图1 超低改造前后各污染物排放浓度对比

由图1可以看出环保设施超低排放改造后，烟尘、二氧化硫和氮氧化物月均排放浓度分别为2.29 mg/Nm3、20.02 mg/Nm3和 22.60 mg/Nm3，符合《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014—2020年）规定的排放限值：在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于 10 mg/Nm3、35 mg/Nm3、50 mg/Nm3。较改造前的 9.20 mg/Nm3、22.45 mg/Nm3和 38.69 mg/Nm3，烟尘、二氧化硫、氮氧化物月均值排放浓度分别减少了6.91 mg/Nm3、2.44 mg/Nm3和16.09 mg/Nm3，从图1可以明显看出氮氧化物排放浓度降低得最多，但这并不能说明脱硝系统改造效果最好，因为在改造前各污染物的基值是不同。由图3能看出烟尘、SO2、NOx月均值排放浓度降低率分别为75.10%、10.85%和41.58%，可见烟尘排放浓度减少得程度最大，说明除尘系统的改造效果是最明显的。

图2 超低改造前后各污染物排放浓度标准差对比

图3 超低改造前后各污染物排放浓度均值和标准差波动对比

从图2和图3可见，改造前后，各污染物排放浓度的标准差都有不同程度的减小，说明通过对环保设施的超低排放改造和对烟气处理系统的辅助改造，不仅降低了污染物的排放浓度，也使得各系统运行更加稳定，尤其是对脱硝系统的改造，使得NOx排放浓度标准差降低了79.20%，稳定性改造效果最显著；改造前虽然氮氧化物排放浓度的均值也符合排放限值，但由于系统运行不稳定，偶尔会发生氮氧化物排放浓度超标的情况，改造后NOx排放浓度标准差从13.85 mg/Nm3降到了2.88 mg/Nm3，脱硝系统运行稳定，没有再发生排放浓度超标的情况；烟尘排放浓度的标准差从0.71 mg/Nm3到0.19 mg/Nm3，在一定程度上有所降低，但是整体来看，除尘系统的运行情况还是最稳定的。对除尘系统的改造，增加高效除尘除雾器后，对脱硫也有积极影响，使得二氧化硫的排出浓度更低，浓度波动更小。说明各环保设备在实际运行过程中可以做到协同运行，任务分担，脱除主污染物的同时，还能够部分去除其他污染物。不同处理系统之间协调一致，保证了整个烟气处理系统的稳定运行[6]。综上，从污染物排放浓度和系统运行稳定性两方面来看，此次环保设施的超低排放改造是成功的。

2.3 超低改造前后污染物年排放量对比

2.3.1 污染物年排放量的确定方法

采用实测法对2#机组污染物年排放量进行确定，按年利用6 100 h计算，烟气量（标态，干基，6%O2）取设计FGD出口烟气量1 282 439 Nm3/h，则某污染物年排放量：

式中：Gi为某污染物年排放量，t/a；Qv为烟气量，m3/h；Ci为某污染物平均排放浓度，mg/m3；T为年排放时间，h。

污染物年总排放量=烟尘年排放量+SO2年排放量+NOx年排放量

各污染物年排放量占污染物年总排放量的比例=污染物年排放量/污染物年总排放量的比例

2.3.2 丰润热电超低改造前后污染物年减排量

图4 2#机组超低改造前后各污染物年排放量变化对比

由图4可以看出，通过环保设施超低排放改造，各污染物年减排效果明显，尤其是NOx，减排量最多，年排放量从改造前302.69 t降到了176.80 t，减排量达到了125.87 t，对污染物的减排量贡献最大；烟尘的减排量次之，改造前后年排放量减少了54.06 t；二氧化硫的减排量最少，为19.01 t，这与各污染物排放浓度的减少情况是一致的。

图5 超低改造后各污染物年排放量占年总排放量比例

图5 是改造后各污染物年排放量在总年排放量中的占比情况，可以发现NOx年排放量占比最大，达到了50.32%，占总排放量的一半；而就减排量最低的SO2的年排放量占比为44.58%，稍次于NOx的年排放量，因为SO2排放浓度变化比较小，使得减排量不大，但改造后排放浓度几乎是烟尘排放浓度的9倍，从而出现了SO2年减排量低于烟尘而排放量远高于烟尘的现象。从污染物的年排放量和减排量角度来看，改造后，年总减排量为198.94 t，减排效果明显，再一次验证了此次环保设施超低改造方案的正确性。

3 结论

（1） 丰润热电2#机组环保设施超低排放改造后，烟尘、SO2和NOx排放浓度均标准规定的排放限值；各污染物排放浓度波动幅度减小，各系统运行稳定性显著增加；各污染物年总减排量为198.94 t，年减排效果明显。

（2） 改造后，各环保设备在实际运行中可以做到协同运行、任务分担、脱除主污染物的同时，还能够去除部分其他污染物，不同处理系统之间协调一致，保证了整个烟气处理系统的稳定运行。

（3）综合污染物排放浓度和年减排量，以及各系统运行稳定性和系统间协调性情况，确定此次改造是成功的，能为以后其他燃煤电厂的超低排放改造提供借鉴。

[1]卜春祥.2×300 MW燃煤发电机组电除尘改造方案设计[J].中国环境管理干部学院学报，2012，22（5）：68-71.

[2]薛建明，刘涛.新标准下燃煤电厂环保设施改造技术方案分析[J].中国环保产业，2014（10）：37-42.

[3]孟建国，安德盛，孟庆庆等.超低排放改造技术路线解析[J].科技传播，2016（4）：157-161.

[4]河北省环保厅.DB 13/2209—2015燃煤电厂大气污染物排放标准[S].2015.7.

[5]刘健.水污染源自动监测系统中的质量保证与质量控制[J].环境科学与管理，2011，36（11）：129-132.

[6]张桂平.某燃煤电厂环保系统综合升级改造及其实施效果[D].广州：华南理工大学，2015.

Analysis and Assessment on the Effect of Ultra-low Emissions for Fengrun Thermal Power Plant 2#Unit Improvement

Wang Rui1,2,Cheng Xiaomei1,Jia Xu1,Feng Jia1,Guo Aihong1
（1.North China University of Science and Technology,Tangshan Hebei 063000,China;2.Tangshan Environmental Protection Bureau,Tangshan Hebei 063000,China）

The demister was replaced by a efficient dust-removal and demister device for Fengrun thermal power plant 2#unit improvement of dusting and flue gas desulfurization systems(FGD).The denitrification systems improvement accepted a layer of reserved catalyst based on two layers existed while the intrinsic low nitrogen oxide burner was retained.The emission concentration of dust,SO2and NOxis 2.29 mg/Nm3,20.02 mg/Nm3and 22.60 mg/Nm3respectively after the improvement.The annual total emission reductions is 198.94 t.Average fluctuation range of air pollutants emission concentrations decrease by 42.51%.The results show that the effect of the improvement is obvious:The averages value of air pollutants emission concentrations are satisfied with the limitation of the latest standard.The annual total emission reductions is satisfactory.Average fluctuation range of air pollutants emission concentrations decrease a lot,indicating that the running stability of treatment systems was improved dramatically.

Fengrun thermal power plant,ultra-low emissions,improvement

X701.2

A

1008-813X（2017）05-0087-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.05.22

2017-08-10

王睿（1987-），女，河北承德人，毕业于南开大学环境科学专业，工程师，主要从事污染物减排方面的工作。

（编辑：程 俊）