燃气电厂化学环保策略应用探讨

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年第6期   作者:李波涛
[导读] 环境污染一直是社会和人们关注的焦点。
        李波涛
        华电新疆五彩湾北一发电有限公司  新疆昌吉回族自治州 831100  
        摘要:环境污染一直是社会和人们关注的焦点。为了改善生态环境,我国提出了可持续发展的理念。新的环境保护法和大气、水、固体废物、土壤等污染防治法相继颁布实施。为满足相关排放标准,燃煤电厂配备环保设施,将NOx排放浓度控制在25mg/m3以下;燃气发电厂的燃料是清洁的,排放是清洁的。随着燃煤电厂超低排放的升级换代,对燃气电厂的环境保护提出了新的挑战和任务。装机容量扩大后,环境污染问题日益突出。因此,应结合当前电厂的实际情况,提出有针对性的化工环保策略。
        关键词:燃气电厂;化学环保;策略应用
        1电厂化学环保概述
        节能减排一直是企业管理的主题,为社会各界所熟知,并制定了相应的针对性措施。将化学环保战略应用于发电厂,可以有效解决电力的化学污染问题,得到人们的普遍认可。在实际的电力生产和设备维护过程中,所使用的原材料对环境和人的危害极大。通过有效的技术手段改变生产过程中废液和物料的性能,达到环保的目的。新的环保工艺和内容涉及到生产产品、生产材料、化学试剂等诸多因素,通过高效的化学反应,将原料中的每个原子结合成目标分子,达到绿色排放的目的。燃气电厂应充分利用LNG冷能深度脱硫后的优质气源,从根本上消除污染源,促进电厂的可持续发展。
        2燃气电厂排放现状
        2.1燃气电厂排放标准
        我国2011年发布关于燃气电厂排污标准《火电厂大气污染排放标准》(GB13223—2011)。随着国家相关标准出台,新版排污许可证管理的施行,环境监管污染物超标排放按日处罚的严格执行,各个地区为积极响应环保理念,施行所处区域相关地方标准。根据相关地方排放标准,将燃气轮发电组NOx排放限值降低,特别在沿海地区,其限制值更低,环保问题日渐凸显。将电厂相关排放标准与发达国家相比,其要求较低,针对大于250MW燃气发电组NOx排放浓度,发达国家要求低于30mg/m3,且只有满足此要求,才给予相关运营证书。国外先进燃气电厂通常会设置相应的低氮+脱硝装置,其装置可切实将NOx排放维持在10mg/m3以内水平。
        2.2燃气发电厂环境保护现状
        随着经济的快速发展,我国燃气发电机组的装机容量呈上升趋势。2020年以来,我国燃气发电机组总装机容量已超过1亿千瓦。随着燃气发电机组装机容量的增加,污染排放形势加剧。通过对部分地区燃气电厂的调查,我国燃气电厂主要污染物平均排放水平较低,且未安装脱硫除尘装置,因此NOx排放水平远未达到国家相关标准限值。发现环保设施在初步设计、设备配置、日常运行维护等方面存在诸多问题。例如,大多数CEMS仪器都是基于红外探测原理,探测精度不够,没有NO2探测功能;采用SCR脱硝系统的电厂脱硝效率较低,一般在50%左右,存在较大的优化空间。另外,2010年前投产的余热锅炉大多没有预留安装SCR脱硝系统的空间。
        3现阶段电厂化学水处理技术发展特征
        3.1设备集中化布设
        传统电厂化学水处理系统占地面积大,生产岗位分散,给管理提出了新的任务和挑战。目前,随着工作性质和工作量的变化,如果仍采用传统的电厂化学水处理系统,将无法取得较好的效果。目前,考虑到优化整体水处理工艺的实际需要,设备总体布局相对紧凑、立体、集中,从而有效减少设备占地面积,提高设备综合利用率,为统一高效的管理提供了方便。
        3.2生产集中控制
        生产集中控制主要是指电厂将化学水处理各子系统高度集成在一个控制系统中,去掉传统的模拟面板,通过PCL和上位机控制来控制各设备的数据采集和控制。上位机与PCL之间的数据通过接口实现信息交换。以局域网总线为核心,将各子系统接入化工主控室上位机,引入大集中控制的概念,将化工水处理控制室与电厂主控室连接起来,实现远程监控和操作功能。


        3.3智能控制
        随着5g时代的到来,手机智能巡检技术得到广泛应用,水处理控制和管理逐步升级到无人值守、更加安全可靠的阶段。燃气发电厂应注意使用化学在线仪表,对污染物排放指标进行监测和报警,对生产经营过程中的活动进行全方位的环保干预,提高管理效果。
        3.4环保节能型
        随着人们环保意识的增强,消除水处理过程中的各种污染已势在必行,不使用或减少使用化学品是大势所趋,这与我国倡导的绿色理念是一致的。如锅炉水处理正朝着“少排放、零污染”、“少清洗、零清洗”的方向发展。随着水资源可持续利用理念的不断深入,作为水资源的主要消耗者,科学合理地利用水资源,提高水资源利用率已成为电厂水处理的首要考虑。依靠管理体制和科学技术,可以实现水资源循环利用的目标。”部分电厂实现了废水“零排放”,主要强调从水体取水,禁止向水体或周围环境排放废水。
        4电厂化学环保策略应用
        4.1锅炉补给水处理和废水零排放管理
        锅炉补给水处理是电厂化学环保工作的核心,在许多方面效果显著。传统的水处理方法难以满足当前电厂的实际需要。根据目前的实际情况和需要,实施锅炉补给水处理,包括澄清池、过滤系统、超滤、反渗透等水处理技术,以减少废水的产生,最终完成水处理工作。采用废水零排放处理技术。废水包括锅炉污水、生活污水、含油污水、燃机清洗水等,经中和、混凝、澄清、生化处理后回用。企业要加强环境危害调查处理和环境应急管理。对泄漏造成的环境污染、火灾爆炸引发的次生灾害能及时有效处理。
        4.2烟气脱硝技术的应用
        天然气作为燃气发电厂的燃料,NOx是主要污染物。污染物排放除受燃烧室结构影响外,还受天然气成分、空气温湿度、天然气温度等因素的影响。根据控制位置的不同,排放控制技术可分为燃气轮机本体控制技术、余热锅炉SCR控制技术和外部因素控制技术。
        目前,国内外燃机NOx减排技术主要包括燃烧室注水、蒸汽喷射技术、干式低氮燃烧技术、催化燃烧技术等,主流技术是干式低氮燃烧技术。燃气轮机干式低氮燃烧脱氮技术路线主要包括机组燃烧调整、燃烧器功能优化和现有燃气轮机燃烧器的升级改造。燃气电厂超低氮氧化物排放改造属于先进技术减排工程的实施。作为诚信企业的一项重要评价和扣除指标,要争取相关部门的政策和资金补贴。
        4.3燃气电厂NOx排放控制
        燃气电厂可采用SCR脱硝技术对干式低氮燃烧系统进行升级改造,降低NOx排放浓度。加强燃机燃烧器的技术管理,包括维护保养和运行维护。根据在线监测数据,及时调整燃烧,注意运行期间燃机燃烧喷嘴值与主燃烧区燃料的合理配比,保持氮氧化物排放在较低范围内,并兼顾安全环保。燃气电厂企业要做好烟气在线监测设施的维护升级管理、计量检定和比对监测管理,提高仪器检测精度,为制定科学的减排措施提供数据支持,确保燃气发电厂的真实排放水平。
        结论
        随着经济的快速发展,环境污染问题日益突出。我国大力倡导节能环保和电力工业创新,使发电厂成为市场主体,为发电厂提供了多元化的市场原则。在这种新形势下,为了保证电厂自身的经济效益和未来的可持续发展,电厂应重视节能环保。针对其现状,结合国家相关排放标准,通过有效的化工环保技术,加强日常技术监督管理和环境监测工作,确保环保设施投资健康稳定。按照新版排放许可证管理要求,实行浓度和总量控制,实现各类排放达标,促进环境稳定,按照生态环境的要求,电力工业健康高质量发展。
        参考文献:
        [1]蒋钰文.新建燃气电厂化学供氢系统的调试[J].技术与市场,2019,23(10):68+71.
        [2]郭佳晨.燃气电厂化学水处理技术分析与研究[J].山东工业技术,2016(02):167.
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