低碳发展典型模式之电厂超低排放改造

皖能合肥发电有限公司积极响应国家环保要求，对本公司两台630MW机组进行超低排放改造项目，全面落实“节约、清洁、安全”的国家能源战略方针，推行更严格的能效环保标准，使本公司两台机组的大气污染物排放浓度原则上接近或达到天然气燃气轮机组机排放限值，成为安徽省首家完成超低排放改造的电厂，将企业的社会效益和经济效益完美统一。

一、典型模式基本情況

皖能合肥发电有限公司（以下简称皖合公司）始建于六十年代，曾先后建设共六台燃煤发电机组（1×25MW+1×50MW+2×125MW+2×630MW）和三台燃气联合循环发电机组（2×38MW+1×38MW），2008年始皖合公司利用国家上大压小项目关停了全部机组并先后于2009年、2013年投产建成了#5、6机（2×630MW）两台国产超临界燃煤火力发电机组。

2014年9月国家发改委、环保部和国家能源局三部委联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》发改能源[2014]2093号。2015年1月安徽省发改委、省环保厅和省能源局联合发文《安徽省煤电节能减排升级与改造行动计划（2015—2020年）》皖发改能源[2015]7号，要求本省燃煤发电机组平均煤耗低于300克标准煤/千瓦时，大气污染物排放浓度原则上接近或达到天然气燃气轮机组机排放限值（基准含氧量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/Nm3）。

所谓的超低排放就是通过“多污染物高效协同控制技术”，使燃煤机组的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气主要污染物排放标准实现烟气排放中的二氧化硫含量不超过35mg/Nm3、氮氧化物不超过mg/Nm3、烟尘不超过10mg/Nm3的目标。

#5机组超低排放改造在整个工程建设初期，公司相关技术人员采取“走出去和请进来”的方式，多次进行现场考察，并根据本电厂的实际，确定和完善方案论证和优化。全公司上下同心，仅用两个多月的时间就完成了#5机组超低排放一体化工程的改造工作，于11月30日#5机组改造后整套启动一次成功。

2015年12月4日和7日配合合肥市环监站完成#5机超低排放验收监测工作，2015年12月16日合肥市环保局以合环验[2015]29#5文批准通过竣工环保验收。

二、主要做法和模式特征

#5机组超低排放一体化技术改造项目主要包括烟气余热利用改造项目、增引合一及烟道优化改造项目、脱硫系统提效改造和湿式电除尘改造项目。其中烟气余热利用改造项目在兼顾节能的同时，亦可提高电除尘运行效率；脱硫系统提效改造主要进行扩容改造，抬升脱硫吸收塔高度，增加一层喷淋层，改造除雾器，在提高脱硫效率的同时减少石膏雨的产生；湿式电除尘安装在脱硫塔尾部，能进一步除去烟气中烟尘70-80%以上，同时对烟气中的石膏雨、重金属也有着良好脱除效果。

根据可行性研究及充分调研结果，我公司#5机组超低排放改造具体技术路线为：

1、建设一套安装在电除尘器前的烟气余热利用系统，构建低低温电除尘器系统，将原有的电除尘器效率进一步提高。烟气余热利用系统包括四台安装在电除尘器进口烟道上的低温省煤器及安装两台送风机出口上的暖风器构成，加热#7、8低温加热器处抽取的凝结水，并通过增压水泵回收至#6低温加热器处。

2、进行电除尘器提效改造工作。主要进行电除尘器脉冲电源+高频电源改造项目，电除尘器收尘极整改，低低温电除尘器构建等项目，将电除尘器由原来的除尘器效率为99.7%，提高到99.95%，电除尘器出口烟气粉尘排放浓度44.5mg/Nm3（干，6%O2）降低至40mg/Nm3。

3、建设一套管式湿式电除尘器系统。通过上游设备的深化改造，脱硫出口烟尘排放浓度低于35mg/Nm3，湿式电除尘器设计效率达到86%，出口排放值达到5mg/Nm3以下。

4、脱硫设备采用均流增效板、增加液气比、增加塔身高度、增加浆液循环泵的措施提高脱硫效率，将原有的脱硫装置入口SO2浓度为2066mg/Nm3，烟囱出口SO2浓度控制在50mg/Nm3以下，脱硫装置94%的脱硫效率，提高到98.4%的脱硫效率，排放浓度35mg/Nm3以下。改造原有吸收塔均流增效板，将开孔率改为28.5%。改造原有最低扬程循环浆液泵，扬程变为24m；与新增的循环泵组成交互式喷淋型式，浆液流量6881m3/h，扬程24m/26m两层交互式喷淋层。

5、原脱硝设备增加第三层催化剂，效率及出口排放浓度均能达到超低排放要求。

三、取得的成绩

皖能合肥发电有限公司#5机组超低排放改造项目在公司及上级主管单位的大力支持下，#5机组于2015年9月18日至11月29日完成全部改造工作，2015年12月16日，皖能合肥发电公司#5机组超低排放改造项目顺利取得合肥市环保局验收批文，环保验收监测报告显示我公司#5机组超低排放后的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放浓度分别为6.6mg/Nm3、20.8mg/Nm3、0.98mg/Nm3，均优于预期指标。

这是安徽省首台600兆瓦级率先实现超低排放改造的燃煤机组，其烟气排放指标，不仅远优于国家燃煤电厂排放标准，甚至优于燃气轮机组的排放标准。12月25日，我公司#5机组超低排放电价获省物价局正式批复，准予自即日起执行超低排放电价，在基本上网电价的基础上增加0.01元/KW.h。

皖能合肥发电有限公司#5机组节能减碳项目实施后经第三方性能试验单位测试表明：引风机、增压风机进行合并改造，并进行烟道优化后（烟道阻力从优化前的498Pa降低到优化后的351Pa），可实现各个工况下厂用电率降低0.21%、0.154%和0.365%，共实现年节电量达到6721258Kw，年降低生产成本293.05万元，节能效果相当显著。

烟气余热利用系统投用后，增加引风机阻力392Pa，增加送风机阻力372Pa，扣除以上损失后，项目整体降低供电煤耗2.54g/KW.h，同时对提高电除尘器收尘效率有较明显的效果。

四、需要解决的问题

1、新增节能减碳、超低排放设备如何保证长期安全、稳定运行，设备运行维护人员的培训和新增设备的调整工作需加强。尤其是烟气余热利用系统在不同负荷下低温省煤器、暖风器和原有凝结水管路的汽水配平方案需要运行人员逐步摸索，提高中低负荷下的运行效率。

2、烟气余热利用系统中低温省煤器安装在电除尘器之前，由于该处烟气流速快，势必加大受热面管道磨损速度，一旦发生泄漏，则将直接造成电除尘器内部干灰受潮，出料堵塞的严重情况，故提高设备检查力度，增加设备渗漏检查点是需要下一步需解决的一大问题。

3、烟气余热利用系统中工质水加热后回到凝结水系统中，但是烟气余热利用系统管路过长也过多，容易发生凝结水污染以及启动时需要大量冲洗水的问题。下一步需通过优化设备管路，增加冲洗水排放点等措施来解决。

4、新增湿式电除尘器长期处于低温高腐蚀环境下运行，如何做好防腐工作需要我们进一步摸索。

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