南京下關發電廠--國內最早和最大的爐內噴鈣脫硫工程
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1997年,作為國內首座城市電廠改造環保示范項目,該廠引進了芬蘭的LIFAC脫硫技術,工程總投資11億元人民幣,建成了國內最早和最大的爐內噴鈣脫硫工程,成為目前國內在役機組干法脫硫的成功范例。
90年代初期,作為城市電廠改造,實現污染物達標排放是機組實施改造的前提條件,二氧化硫治理方案的確定是工程改造的重要內容之一。該廠技術人員調研走訪了國內引進的濕法、半干法、電子束脫硫等二氧化硫治理設備的工藝、效率、運行狀況、投資比例、占地面積、運行成本等情況。他們了解到,當時我國引進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、設備運行費用較高,且在當時投運后運行狀況不穩定,投運率不高,達不到設計的脫硫效果;
常規濕法等工藝占地面積大,而該廠狹小的廠區面積根本無法容納;在當時我國的二氧化硫治理技術還沒有具備自主設計、自主制造的水平和技術能力,主要技術和設備完全依靠引進。國家經貿委在《“九五”國家重點技術開發指南》中,將爐內噴鈣及尾部增濕活化脫硫技術列為燃煤電廠脫硫主要技術開發內容之一。為了不斷研究和摸索在役10萬千瓦以上機組的二氧化硫治理技術,國務院和國家環境保護委員會將該廠作為電力環保和城市電廠改造環保示范工程,引進干法脫硫工藝,具有深遠的意義。
為引進芬蘭開發的世界先進的干法脫硫工藝,該廠多次組織專家論證和實地考察,針對南京下關發電廠的地理環境、現場范圍和改造規模,于1993年12月和1994年6月與芬蘭FORTUM公司簽定了技貿結合方式引進2套脫硫設備的合同。此項工程FORTUM公司負責基本設計、詳細設計和關鍵設備定購,系統性能FORTUM公司總負責。1998年12月11日,中國第一套LIFAC煙氣脫硫系統在南京下關發電廠與1號機組同時投入商業運行,2號脫硫系統于1999年7月16日與2號機組同步投運。
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脫硫活化塔
作為全國首座城市環保電廠,在兩臺12.5萬千瓦機組投運后近八年的時間里,二氧化硫排放量減少了40.2%,排放濃度在標準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臺除塵器投運率一直保持在99%以上,每臺爐除塵效率均達到99.5%;對聲源設備進行噪聲控制,降噪量達13分貝,治理噪聲5000立方米。該廠各項環保指標均優于國家的標準,根本性地改善了當地居民、學校、政府機關的生活和工作環境,構建了和諧友好的周邊環境。
該工程幾大亮點
1997年7月30日,南京下關發電廠“以大代小”技改工程正式開工。首家引進了芬蘭先進的爐內噴鈣增濕活化脫硫裝置,并采用高效景點除塵器、負壓氣力除塵、干出灰及渣水閉路循環等環保措施。
高投運率、高脫硫效果。脫硫設備的穩定運行。是干法脫硫技術引進成功與否的一個重要標志。南京下關發電廠不斷摸索和解決脫硫設備運行中出現的問題。運行中,他們發現原霧化噴嘴耗氣量達90立方米/秒,體積大且清掃裝置頻繁卡澀,技術人員經過反復分析和實驗,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;噴鈣點的位置是直接影響石灰石粉噴入合適溫度區的關鍵因素,機組在低負荷運行時,由于火焰中心降低,前墻噴鈣口區域溫度水平較低,造成石灰石粉分解率低,他們針對這一現狀,拆除前墻上層噴鈣口,在四角標高25米處各裝一只噴鈣口。經過不懈努力,該脫硫系統自投運以來運行一直比較穩定,投運率在95%以上,脫硫效率穩定在設計值75%以上。
高自動化的脫硫控制系統。該廠脫硫系統同時安裝了自控系統,設置了5個影響工藝性能的主要參數控制系統。運行操作人員可以對石灰石噴射量、活化器出口煙度、再熱器出口煙溫、灰再循環量、助推風量的控制系統進行自啟停,對脫硫系統正常運行工況進行監視和調整,對異常工況進行報警和緊急事故處理,對單個設備進行遠方啟停等,脫硫運行人員在控制系統前,就可以完全操作該系統,龐大的設備只需要一個人操作。2003年,該廠在機組DCS改造中,將脫硫控制系統并入機組DCS控制系統中,實現了機組集中控制,進一步減少了運行操作人員。脫硫設備在投運時,同時安裝了煙氣在線連續檢測系統,系統投運率、脫硫效率、煙塵排放量等指標,在線連續檢測數據一目了然,使環保監督工作更加有力、及時。
人員培訓到位。為使運行、管理、檢修和技術人員全面掌握該脫硫工藝的要求,南京下關發電廠采取國外、國內培訓相結合的方式進行人才培訓。該廠首先選派6名技術骨干,到芬蘭FORTUM公司進行培訓,全面學習、消化、掌握干法脫硫工藝要求。在此基礎上,自編教材、規程和運行的標準,分別對60多名鍋爐運行人員以及相關的檢修、管理人員進行培訓。對15名脫硫崗位人員組織了系統操作要求、控制賄賂和調整等內容培訓,組織到現場熟悉設備、程序,與國外專家進行交流等,歷時半年時間。該廠還建立健全了環保管理制度,成立廠環保領導小組和環保技術監督網絡,相繼制定了環境保護技術監督管理標準、環境檢測管理標準、環境檢測站管理制度等一系列環保管理標準,搭建了高起點、高標準的技術監督平臺。
脫硫粉煤灰綜合利用。脫硫系統改造后,為解決粉煤灰綜合利用這一重要課題,實現經濟效益和社會效益的雙贏,南京下關發電廠成立了粉煤灰綜合利用課題組。與科研院所攜手合作,通過兩年不間斷的取樣、分析、試驗,獲得了大量的數據,經過反復實驗研究,終于獲得成功,開辟了此類粉煤灰在路面、路基、水泥混凝土建材中應用的先河。他們為此還專門制定了LIFAC脫硫粉煤灰企業標準,通過專家評審鑒定后,使更多的用戶認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的品牌效應和附加值。2004年在建材行業紛紛減產的情況下,該廠的粉煤灰綜合利用率仍達到100%,銷售額持續上升。2005年,為進一步提高粉煤灰的附加值,進行粉煤灰的分級銷售,該廠緊緊抓住超細灰市場潛在需求這一契機,經過認真調研論證后,在集團公司支持下,與地方聯合投資興建了粉煤灰分選廠。該分選廠實現了年內開工、年內投產、年內盈利目標。投產運行后,粉煤灰實現了由每年支出幾百萬元的排灰費,到年創利潤幾百萬元的飛躍,其綜合利用研究成果獲2004年中國化工石油協會科技三等獎,該廠被南京市授予綜合利用先進單位榮譽稱號。LIFAC脫硫粉煤灰綜合利用的研究和實踐成果,進一步提高了LIFAC脫硫工藝的實際應用價值。
脫硫工程投運后,工藝脫硫效率好、工藝簡單、占地面積小、投運率高,為燃燒低硫煤的老電廠安裝二氧化硫改造設備提供了豐富的經驗,成為國內脫硫工程引進、消化、吸收國外先進技術的成功范例。

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