南京下關(guān)發(fā)電廠--國(guó)內(nèi)最早和最大的爐內(nèi)噴鈣脫硫工程
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1997年,作為國(guó)內(nèi)首座城市電廠改造環(huán)保示范項(xiàng)目,該廠引進(jìn)了芬蘭的LIFAC脫硫技術(shù),工程總投資11億元人民幣,建成了國(guó)內(nèi)最早和最大的爐內(nèi)噴鈣脫硫工程,成為目前國(guó)內(nèi)在役機(jī)組干法脫硫的成功范例。
90年代初期,作為城市電廠改造,實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放是機(jī)組實(shí)施改造的前提條件,二氧化硫治理方案的確定是工程改造的重要內(nèi)容之一。該廠技術(shù)人員調(diào)研走訪了國(guó)內(nèi)引進(jìn)的濕法、半干法、電子束脫硫等二氧化硫治理設(shè)備的工藝、效率、運(yùn)行狀況、投資比例、占地面積、運(yùn)行成本等情況。他們了解到,當(dāng)時(shí)我國(guó)引進(jìn)的二氧化硫治理工藝,濕法、半干法脫硫工藝,一次性投資昂貴、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較高,且在當(dāng)時(shí)投運(yùn)后運(yùn)行狀況不穩(wěn)定,投運(yùn)率不高,達(dá)不到設(shè)計(jì)的脫硫效果;
常規(guī)濕法等工藝占地面積大,而該廠狹小的廠區(qū)面積根本無(wú)法容納;在當(dāng)時(shí)我國(guó)的二氧化硫治理技術(shù)還沒(méi)有具備自主設(shè)計(jì)、自主制造的水平和技術(shù)能力,主要技術(shù)和設(shè)備完全依靠引進(jìn)。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在《“九五”國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)指南》中,將爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫技術(shù)列為燃煤電廠脫硫主要技術(shù)開(kāi)發(fā)內(nèi)容之一。為了不斷研究和摸索在役10萬(wàn)千瓦以上機(jī)組的二氧化硫治理技術(shù),國(guó)務(wù)院和國(guó)家環(huán)境保護(hù)委員會(huì)將該廠作為電力環(huán)保和城市電廠改造環(huán)保示范工程,引進(jìn)干法脫硫工藝,具有深遠(yuǎn)的意義。
為引進(jìn)芬蘭開(kāi)發(fā)的世界先進(jìn)的干法脫硫工藝,該廠多次組織專家論證和實(shí)地考察,針對(duì)南京下關(guān)發(fā)電廠的地理環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)范圍和改造規(guī)模,于1993年12月和1994年6月與芬蘭FORTUM公司簽定了技貿(mào)結(jié)合方式引進(jìn)2套脫硫設(shè)備的合同。此項(xiàng)工程FORTUM公司負(fù)責(zé)基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)備定購(gòu),系統(tǒng)性能FORTUM公司總負(fù)責(zé)。1998年12月11日,中國(guó)第一套LIFAC煙氣脫硫系統(tǒng)在南京下關(guān)發(fā)電廠與1號(hào)機(jī)組同時(shí)投入商業(yè)運(yùn)行,2號(hào)脫硫系統(tǒng)于1999年7月16日與2號(hào)機(jī)組同步投運(yùn)。
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脫硫活化塔
作為全國(guó)首座城市環(huán)保電廠,在兩臺(tái)12.5萬(wàn)千瓦機(jī)組投運(yùn)后近八年的時(shí)間里,二氧化硫排放量減少了40.2%,排放濃度在標(biāo)準(zhǔn)350毫克/立方米以下;煙塵排放量減少了80.7%,排放濃度為170毫克/米;4臺(tái)除塵器投運(yùn)率一直保持在99%以上,每臺(tái)爐除塵效率均達(dá)到99.5%;對(duì)聲源設(shè)備進(jìn)行噪聲控制,降噪量達(dá)13分貝,治理噪聲5000立方米。該廠各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn),根本性地改善了當(dāng)?shù)鼐用瘛W(xué)校、政府機(jī)關(guān)的生活和工作環(huán)境,構(gòu)建了和諧友好的周邊環(huán)境。
該工程幾大亮點(diǎn)
1997年7月30日,南京下關(guān)發(fā)電廠“以大代小”技改工程正式開(kāi)工。首家引進(jìn)了芬蘭先進(jìn)的爐內(nèi)噴鈣增濕活化脫硫裝置,并采用高效景點(diǎn)除塵器、負(fù)壓氣力除塵、干出灰及渣水閉路循環(huán)等環(huán)保措施。
高投運(yùn)率、高脫硫效果。脫硫設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。是干法脫硫技術(shù)引進(jìn)成功與否的一個(gè)重要標(biāo)志。南京下關(guān)發(fā)電廠不斷摸索和解決脫硫設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。運(yùn)行中,他們發(fā)現(xiàn)原霧化噴嘴耗氣量達(dá)90立方米/秒,體積大且清掃裝置頻繁卡澀,技術(shù)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)分析和實(shí)驗(yàn),更換了體積小、不需要清掃的新型噴嘴,耗氣量降到了40立方米/秒,取得了較好的效果;噴鈣點(diǎn)的位置是直接影響石灰石粉噴入合適溫度區(qū)的關(guān)鍵因素,機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于火焰中心降低,前墻噴鈣口區(qū)域溫度水平較低,造成石灰石粉分解率低,他們針對(duì)這一現(xiàn)狀,拆除前墻上層噴鈣口,在四角標(biāo)高25米處各裝一只噴鈣口。經(jīng)過(guò)不懈努力,該脫硫系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行一直比較穩(wěn)定,投運(yùn)率在95%以上,脫硫效率穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值75%以上。
高自動(dòng)化的脫硫控制系統(tǒng)。該廠脫硫系統(tǒng)同時(shí)安裝了自控系統(tǒng),設(shè)置了5個(gè)影響工藝性能的主要參數(shù)控制系統(tǒng)。運(yùn)行操作人員可以對(duì)石灰石噴射量、活化器出口煙度、再熱器出口煙溫、灰再循環(huán)量、助推風(fēng)量的控制系統(tǒng)進(jìn)行自啟停,對(duì)脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整,對(duì)異常工況進(jìn)行報(bào)警和緊急事故處理,對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方啟停等,脫硫運(yùn)行人員在控制系統(tǒng)前,就可以完全操作該系統(tǒng),龐大的設(shè)備只需要一個(gè)人操作。2003年,該廠在機(jī)組DCS改造中,將脫硫控制系統(tǒng)并入機(jī)組DCS控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組集中控制,進(jìn)一步減少了運(yùn)行操作人員。脫硫設(shè)備在投運(yùn)時(shí),同時(shí)安裝了煙氣在線連續(xù)檢測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)投運(yùn)率、脫硫效率、煙塵排放量等指標(biāo),在線連續(xù)檢測(cè)數(shù)據(jù)一目了然,使環(huán)保監(jiān)督工作更加有力、及時(shí)。
人員培訓(xùn)到位。為使運(yùn)行、管理、檢修和技術(shù)人員全面掌握該脫硫工藝的要求,南京下關(guān)發(fā)電廠采取國(guó)外、國(guó)內(nèi)培訓(xùn)相結(jié)合的方式進(jìn)行人才培訓(xùn)。該廠首先選派6名技術(shù)骨干,到芬蘭FORTUM公司進(jìn)行培訓(xùn),全面學(xué)習(xí)、消化、掌握干法脫硫工藝要求。在此基礎(chǔ)上,自編教材、規(guī)程和運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn),分別對(duì)60多名鍋爐運(yùn)行人員以及相關(guān)的檢修、管理人員進(jìn)行培訓(xùn)。對(duì)15名脫硫崗位人員組織了系統(tǒng)操作要求、控制賄賂和調(diào)整等內(nèi)容培訓(xùn),組織到現(xiàn)場(chǎng)熟悉設(shè)備、程序,與國(guó)外專家進(jìn)行交流等,歷時(shí)半年時(shí)間。該廠還建立健全了環(huán)保管理制度,成立廠環(huán)保領(lǐng)導(dǎo)小組和環(huán)保技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò),相繼制定了環(huán)境保護(hù)技術(shù)監(jiān)督管理標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境檢測(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境檢測(cè)站管理制度等一系列環(huán)保管理標(biāo)準(zhǔn),搭建了高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)監(jiān)督平臺(tái)。
脫硫粉煤灰綜合利用。脫硫系統(tǒng)改造后,為解決粉煤灰綜合利用這一重要課題,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏,南京下關(guān)發(fā)電廠成立了粉煤灰綜合利用課題組。與科研院所攜手合作,通過(guò)兩年不間斷的取樣、分析、試驗(yàn),獲得了大量的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究,終于獲得成功,開(kāi)辟了此類粉煤灰在路面、路基、水泥混凝土建材中應(yīng)用的先河。他們?yōu)榇诉專門(mén)制定了LIFAC脫硫粉煤灰企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)專家評(píng)審鑒定后,使更多的用戶認(rèn)可了此類粉煤灰性能,大大提高了脫硫粉煤灰的銷量,大幅提升了此類粉煤灰在建材市場(chǎng)的品牌效應(yīng)和附加值。2004年在建材行業(yè)紛紛減產(chǎn)的情況下,該廠的粉煤灰綜合利用率仍達(dá)到100%,銷售額持續(xù)上升。2005年,為進(jìn)一步提高粉煤灰的附加值,進(jìn)行粉煤灰的分級(jí)銷售,該廠緊緊抓住超細(xì)灰市場(chǎng)潛在需求這一契機(jī),經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)研論證后,在集團(tuán)公司支持下,與地方聯(lián)合投資興建了粉煤灰分選廠。該分選廠實(shí)現(xiàn)了年內(nèi)開(kāi)工、年內(nèi)投產(chǎn)、年內(nèi)盈利目標(biāo)。投產(chǎn)運(yùn)行后,粉煤灰實(shí)現(xiàn)了由每年支出幾百萬(wàn)元的排灰費(fèi),到年創(chuàng)利潤(rùn)幾百萬(wàn)元的飛躍,其綜合利用研究成果獲2004年中國(guó)化工石油協(xié)會(huì)科技三等獎(jiǎng),該廠被南京市授予綜合利用先進(jìn)單位榮譽(yù)稱號(hào)。LIFAC脫硫粉煤灰綜合利用的研究和實(shí)踐成果,進(jìn)一步提高了LIFAC脫硫工藝的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
脫硫工程投運(yùn)后,工藝脫硫效率好、工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、投運(yùn)率高,為燃燒低硫煤的老電廠安裝二氧化硫改造設(shè)備提供了豐富的經(jīng)驗(yàn),成為國(guó)內(nèi)脫硫工程引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的成功范例。

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