韶关电厂:脱硝纪实

发表时间: 2015-01-19

随着国家环保政策的日趋严格,燃煤电厂的烟气治理不单是除尘和脱硫,环保部门又提出了更高的要求,为了响应国家节能减排号召,改善当地的大气环境质量,根据广东省环境保护厅《关于广东省火电厂降氮脱硝工程实施方案的通知》(粤环[2011]3号)文件精神,在粤电集团公司的部署下,韶关发电厂燃煤机组10、11号机组(2×300兆瓦)烟气脱硝工程,于2011年11月正式立项。

一、项目工程设计立足于现阶段烟气排放达标,兼备环保政策发展应变空间之需。

韶关发电厂10、11号(2×300MW)燃煤机组为东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-II15型W火焰炉,与四角切圆炉相比,W火焰炉较因其炉温偏高,炉内自身产生的氮氧化浓度也相对偏高,同容量机组,韶关电厂在低氮燃烧改造前,烟囱的NOx浓度高达900mg/m3,四角切圆锅炉的NOx浓度处于600mg/m3左右。将如此高浓度NOx降低到《火电厂大气污染物排放标准》要求的200mg/m3以下,常规的“2+1”层催化剂布置模式只能满足当下的环保要求,待环保政策进一步收紧将没有提升效率的空间,从而无法达到降低排放浓度。出于强烈的社会责任感,我们不仅要满足当下的环保要求,还要着眼未来,为改善所在区域的空气质量有所担当。为此,我们的工程技术人员经过多次的精确论证,决定采用高灰型选择性催化还原烟气脱硝(SCR)工艺,催化剂层数按“2+2”模式布置,初装2层预留2层;每套脱硝装置均按在设计工况、处理100%烟气量的条件下,初装两层催化剂的脱硝效率不低于82%,NOx烟囱出口浓度低于200 mg/m3;布置三层催化剂的条件下每套脱硝装置脱硝效率均不小于90%,NOx烟囱出口浓度低于100 mg/m3;即便是目前广东省环保厅提出的近零排放的标准下,韶关电厂的脱硝系统在安装四层催化剂,同时调整燃烧器,则完全可以达标排放,该系统的辅助设施及管道阀门均留有足够的空间。

系统设计还针对省煤器出口处条件所限不能设灰斗的情况下进行优化设计,采用缩短水平段减少积灰。本工程SCR装置为高含尘布置,加装SCR装置后,入口水平段较短,不设灰斗,利用省煤器出口水平烟道下部的省煤器灰斗进行排灰,可以减少进入反应器中烟尘浓度及大颗粒灰进入反应器几率,防止催化剂的堵塞。同时,SCR出口烟道设计成16°的倾斜角度,经过计算和物模试验,即便是机组在最低稳燃负荷下长期运行,该倾斜烟道底部形成积灰也非常少,烟道内烟气流速约为15m/s,能够将积灰携带走不堆积在烟道内。因此脱硝出口烟道不会因为大量积灰而对下游空预器的正常运行产生不良影响,从而省却了省煤器出口灰斗的建设成本以及今后的运行维护费用。

二、项目施工过程中,坚持严格的安全施工管理主线,确保工程的安全、质量、进度达到要求。

韶关电厂的烟气脱硝工程是在机组运行的过程中完成除烟道对接之外的所有工作,在施工过程中,安全问题是我们面临的巨大考验。

鉴于脱硝工程施工现场是锅炉后设有空预器和送风机构架,且10号机原有构架的地下基础为天然承台钢筋混凝土基础,11号机为冲孔桩钢筋混凝土基础,这两处的结构及其基础未预留脱硝SCR反应器及相关平台的荷载,造成施工场地较为狭窄等不利情况,11号机组原计划采用人工冲孔桩方式施工,在审查施工方案时发现最深的桩基约20米,有可能出现挖孔工人在施工过程中遭遇塌方的风险,安全无法保证;另外地下水位受雨季影响,经常出现偏高的情况,为此要及时排水,也有触电风险;工期也因天气影响无法保证。面对诸多的困难,我们的专业技术人员和管理人员没有放弃,多次深入现场进行勘测,在进行大量调查研究分析的基础上,决定进行变更,将人工冲孔变更为机械冲孔,通过改装桩机克服现场作业空间受限的困难,地面预开挖,避免了打桩时的冲击振动对在运设备的影响。通过上述技术措施,避免了土建作业的安全隐患,确保了工期进度。

由于10、11号两台300MW机组脱硝工程建设分为土建施工、设备安装和设备调试投运三阶段进行,时间紧、任务重、参修队伍人员多且资质层次不齐,特别是施工现场交叉作业多、风险点多,安健环管理强度、难度较大。为此,我们采取以下措施保证了施工安全:一是在安全管理架构方面,成立了脱硝改造项目安健环专项组,聘请湘锐监理(脱硝监理)代表业主方进行日常管理,业主方主要对现场安全监督、各方协调,从质安健环全方位、全天候监管项目实施;二是加强了现场安健环监管力度,采取每周定期召开工作协调联络会、组织开展每日现场安健环检查、每月开展安健环专项检查等措施,结合不同阶段的施工特点,重点关注高空作业、起重作业、焊接作业、电气业等危险作业的安健环行为,组织施工方签订交叉作业安健环协议、厂内指派专人跟踪夜间作业,对于现场作业的特种设备,严格按照特种设备监管要求,要求施工方报韶关市安全质量监督局验收合格后方才使用;对现场安全措施的布置与落实给予耐心细致的指导,及时发现现场安健环问题并督促整改;同时也对心存侥幸、屡教不改的施工队伍及人员下达安健环整改通知书或给予经济处罚处理。经过以上措施的严格执行,在两台机组脱硝工程施工和投运的整个过程,未发生任何人身伤害和设备损坏事件。

在抓好安健环管理的同时,我们也严控工程质量关和进度关,整个脱硝工程施工期间,我们的工程技术人员整日里蹲在工地,和施工人员一起模爬滚打,即使皮肤晒黑了,身体瘦了,和家人团聚的时间少了,大家也毫无怨言,有的同志还开玩笑说,这样黑黑瘦瘦的,更健康环保。

经过各方的共同努力,韶关电厂10号机组脱硝工程于2013年3月份开始施工,同年7月份机组大修时进行工程对接,2014年5月15日10:00,10号机组脱硝系统进入168小时试运行,5月22日10:00,168小时试运结束;11号机组2013年6月份开始桩基施工,2014年7月份机组扩大性B修开始工程对接,两台机组的脱硝工程均保质保量平安顺利的按时度过了每一个节点,11号机也于2014年9月18日9:00迎来了168小时试运行的完美收官。脱硝效率均达到82%以上,NOx烟囱出口浓度在150 mg/m3以下,达标排放,取得了安全、环保效益和经济效益的双丰收。

(韶关电厂)

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