常州光华热电有限公司节能减排及环保升级实施方案(2014)

常州光华热电有限公司 节能减排与环保升级改造实施方案 贺介兴 常州光华热电有限公司 2014.11.25 一、 企业基本情况 常州光华热电厂位于常州马杭，是 90 年代建设的小型区域性热 电厂，由于建厂初期热负荷不是太大，仅为了取代效率低下的独立 供热小锅炉，另外限于当初热力设备技术条件，所选用的机炉采用 了中温中压参数的 35t/h 的链条炉和抛煤炉和 3MW 或 6MW 的抽凝机， 配用水膜除尘，烟气没有脱硫脱硝措施。在当时的条件下创造了不 少社会、环保效益，为马杭地区经济的发展做出了一定贡献。随着 经济社会的高速发展，供热负荷的不断增加，尤其是 06 年企业改制 后，通过了大量的投入及全面的技术改造，企业经济性及得到了大 幅提升，但随着国家环保形势的日益严峻，企业节能减排升级与改 造成了企业生存与发展的首要任务。 二、 常州光华热电厂机组现状及存在问题分析 2014年 常 州 光 华 热 电 厂 装 机 规 模一 览 表 锅 炉 装 备 汽 轮 机 发 电 机 组 装 备 常州光华热电厂规模 锅 炉 型 号 台数 蒸汽压力 （MPa） 温度（） 除尘方式 及效率 脱硫方式 及效率 脱硝方式 及效率 锅炉投运时 间 UG-50/5.3-M19(流化床) 1 5.3 485 电袋除尘 99.8% 双碱法 90% SNCR 50% 2010-10 UG-35/3.82-M18(链条炉) 1 3.85 450 布袋除尘器 99.8% 双碱法 90% 2004-10 DHX35-5.3/485-A（流化 床） 1 5.3 485 电袋除尘 99.8% 双碱法 90% SNCR 50% 2009-8 汽 机 型 号 台数 发电机容量 （MW） 抽（排）汽压力（MPa） 抽（排）汽温度（） 抽（排）汽供汽能力 t/h 汽机改造投运时 间 1#机 B3-3.5/1.0 1 3 0.98 312 48 2008.7 2#机 B6-4.9/0.981 1 6 0.98 312 73 2010.10 2013 全厂运行指标分析，全厂年供热标煤耗平均 38.5kg/GJ，发 电标煤耗平均 185.4g/kwh，全厂热效率 80.5%。 ，热电比 1010.77% 。 存在问题： #1 机主要问题为 1、 机组运行参数位中温中压机组 2、 机组虽为背压式机组，但机组叶形为，机组相对热效率低。 3、 机组用于热负荷调节，工况变动大，整体效率不高 #2 机主要问题 1、 机组为中温次高压，和锅炉运行次高温运行不匹配 2、 供热低谷机组负荷不足，造成热效率下降 三、 机组改造方案 （一）#1 机改造方案 汽轮机通流部分节能降耗的改造 常州光华热电有限公司现有锅炉参数为次高压次高温，而#1 机组为 中温中压汽轮机，机组长期运行通过减温减压将蒸汽参数次高压次 高温降至中温中压，降低了蒸汽品质。#1 机汽轮机为 B3-35/10 型背 压式汽轮机，是青岛汽轮电机厂 80 年代中期生产的单缸、冲动背 压式汽轮机，因此机组采用的是 5060 年代汽轮机技术，机组实 际动力性能远落后于当代先进水平。 影响效率主要有以下几个因素: 1、叶片型线是 4050 年代前苏联的老型线，气动热力性能差，叶 型损失大，效率低，变工况性能差。 2、某些级的速比和焓降分配不合理，导致热力特性参数偏离最佳值， 级效率低。 3、前几级叶片原设计为窄叶片加加强筋结构，由于加强筋的型线与 叶型不匹配，且由于加工原因，加强筋与叶片通常不能按设计要求 对齐，造成静叶栅损失大大增加。 4、通流子午面不光顺，特别是前段带有加强筋的级，通道呈明显的 阶梯形，容易产生脱 流，加大通流损失。 5、动、静叶片匹配不佳，叶片来流攻角偏大，增加了攻角的损失。 以上诸多因素导致了该机组固有的缺陷与不足，也影响电厂的经济 效益，造成了能源的浪费。为提高该机组的性能和效率，拟对该机 组进行节能降耗改造。 在通流部分节能降耗的改造中，老机组的全部动、静叶片都将 被更换，在新的隔板、转子中主要采用了以下几项具有先进水平的 技术。 新一代“加载”高效静叶型。这是 80 年代后期国外开始研 制的新一代高效率透平型，同时通过采用新型结构，大幅度提高了 动叶的安全性。此外新型结构加载叶型的刚性大大优于原设计老叶 片，隔板的刚性也增强了，所以改造后机组的安全性比过去大为提 高。 （二）#2 机改造方案 采用高效高速背压式汽轮机替代低效汽轮机 常州光华热电有限公司#2 汽轮机 2010 年虽经改造由原来的青 岛汽轮机厂的 C6-3.43/0.98 型抽凝式汽轮机，改成了青能的背压式 汽轮机，但该机系青能汽轮厂采用的 80 年代中期生产的单缸、冲 动式汽轮机，由于采用的技术相对落后，因此汽轮机热效率低，实 际运行汽轮机气耗达到 13.5kg/kw 以上，和目前先进的杭州汽轮机 比热效率低了 18%左右，杭州汽轮机采用了西门子技术，系一种带 有反动度的高速背压式汽轮机。改造前后比较影响效率主要有以下 几个因素: 1、原#2 机组汽轮机为冲动式，叶片型线是 4050 年代汽轮机技术， 气动热力性能差，叶型损失大，效率低，变工况性能差。 3、原机某些级的速比和焓降分配不合理，导致热力特性参数偏离最 佳值，级效率低。 同时叶栅损失也较大。原机汽封结构间隙大，漏 气损失大。 以上诸多因素导致了该机组固有的缺陷与不足，也影响电厂的经 济效益，造成了能源的浪费。为提高该机组的性能和效率，拟对该 机组进行节能降耗改造。 根据和设计院等多方论证，改造中采用了杭州汽轮机厂具有当代 先进水平的次高压高速背压式汽轮机，中温提高至次高温提高温度 参数的改造 #2 汽轮机是本公司带基本负荷的机组，目前改造工作已基本完 成，预计该项改造投运后全年能多发电 850 万度，折合节约标准煤 2000 吨/年 四、 环保技改项目 （一）烟气脱硫升级： 2 台机组根据节能减排环保升级要求要求。对烟气的脱硫主要 进行了以下 4 方面改造提升工作 （1） 、对园区印染污水分类搜集，将高碱度的废水用于湿法脱 硫系统，以降低废水流转能耗及提高废碱利用率，同时提高脱硫效 率； （2） 、完善炉内脱硫系统； 炉内脱硫项目目前已投入运行，针对目前石灰粉仓容易结仓的 情况，系统稳定性相对较差，对输送系统进行改造，利用气力输送 技术对炉内喷 Ca,实施炉内脱硫，炉内固硫率达 60%左右，降低进入 二级脱硫系统烟气 SO2 浓度，使系统能长期稳定运行 （3） 、湿法脱硫系统结灰技术改造： 对锅炉进行飞灰回燃系统的改造及除尘器改造，消除脱硫系统 飞灰量，保证脱硫系统的稳定运行。 试运行期间，烟气中的 SO2排放浓度低于火电厂大气污染物 排放标准 （GB13223-2003）400mg/m 3的控制限值。 、每台锅炉烟气出口安装烟气 SO2 浓度检测仪 因为随着锅炉工况的变化，脱硫系统的调节往往不能适应 SO2 浓度的变化，加装检测仪后可以随时根据 SO2 浓度的变化对脱硫系 统实现自动调节，确保 SO2 排放稳定达标。 （二）烟尘污染改造升级： （1）在脱硫塔之后加装湿式电除尘器 机组根据节能减排环保升级要求要求。烟尘污染防治目前采用 静电除尘器+布袋除尘器的方式，因此目前的除尘方式是一种高效的 烟气除尘方式，但因其在后续的烟气脱硫配套了湿式脱硫方式，受 烟气携带脱硫剂石膏微粒的影响，颗粒物净化效率有一定的波动。 因此在脱硫塔之后加装湿式电除尘器，确保烟尘排放低于火电厂 大气污染物排放标准 （GB13223-2011）中电厂 50mg/m3的控制限值。 （三）NO X污染改造升级： （1）循环流化床锅炉在 SNCR 脱硝的基础上，进一步提升脱硝 效率 ，准备在锅炉的返料系统等高温区间 NOX 大量生成区间进行改 造，将原返料风为一次风改为低氧烟气。 （2） 、在炉膛高温区根据温度场实际状况加装氨水喷枪 （3） 、采用先进的炉膛氧量检测系统对燃烧实现自动控制，