科技环保节能新技术在热电厂建设中的应用

科技环保节能新技术在热电厂建设中的应用

王志明

（大连市热电集团有限公司辽宁省大连市116000）

摘要：能源、电力行业是国家节能减排的重要领域。在过去的几年中，电力行业通过提高机组参数、热电联产、“上大压小”、采用洁净燃烧技术和安装环保设施等措施，为节能减排做出了重要贡献。热电厂是以燃烧煤炭发热进而转化为电能的电力生产企业，对于国民经济、生产生活电力需求有着保障作用，随着能源和资源政策的变革，热电厂遇到了发展的瓶颈，必须加强科技环保节能技术的应用以此来确保热电厂经济效益的取得，实现对热电厂社会效益的稳定。基于此，本文主要对科技环保节能新技术在热电厂建设中的应用进行分析探讨。

关键词：科技环保节能；新技术；热电厂建设；应用

1、前言

集中供热是城市化建设必不可少的一环，稳定、可靠的集中供热有利于提高人民生活质量，降低污染，提高环境质量，同时作为市政基础设施，能够发挥一定的社会效益及经济效益。另外，随着开发区经济的发展，集中供热降低了企业能源成本，提升了开发区的投资环境，为区内企业经济的发展提供了必要条件。为实现开发区中期及远期规划，根据规划落实热源是实现经济发展所必不可少的环节。

2、科技环保节能新技术在热电厂建设中的应用

某热电厂区东西向总长约490m，南北向为约125.09m，工程总占地约6.129万m2。一期工程建设3×116MW循环流化床锅炉，并预留2×75t/h循环流化床蒸汽锅炉。该项目从设计阶段开始就积极贯彻科学发展观，落实节约资源的基本国策，响应国家建设资源节约型、环境友好型和谐社会的重要举措，也是国民经济和社会发展的一项长远战略方针和紧迫任务。该工程通过集中供热、灰渣综合利用、高效布袋除尘器、加装炉外脱硫等各种措施可以减少烟尘及SO2排放量，减少环境污染，减少资源浪费。各专业在每个环节上研究分析，找出节能点，采取优化措施，降低气耗、电耗、水耗，力求将能耗降低到最低。

2.1环境保护方面

为解决因天津市地方标准提高后（100mg/m3）原有炉内脱硫措施仍不能达到二氧化硫排放限值要求的问题，设计中在热源厂3×116MW循环流化床锅炉炉外加装脱硫系统，采用一炉一塔布置氧化镁湿法工艺。镁法脱硫工艺原理如下：

用MgO粉制备成Mg（OH）2乳液作为脱硫吸收剂。脱硫反应生成MgSO3，经曝气氧化成溶解度较高的MgSO4。氧化镁法烟气脱硫工艺的化学原理如下：

2.1.1氧化镁浆液的制备MgO+H2O→Mg（OH）2

2.1.2SO2的吸收

主反应：

Mg（OH）2+SO2→MgSO3+H20

MgSO3+SO2+H20→Mg（HSO3）2

Mg（HSO3）2+Mg（OH）2+4H2O→2MgSO3•3H20

氧化：

MgSO3+12O2→MgSO4

MgSO3+12O2+7H2O→MgSO4•7H2O

MgSO3+12O2+6H2O→MgSO4•6H2O

2.1.3工艺特点

MgO湿法脱硫是成熟工艺，目前日本、台湾应用较多。国内也有一些项目成功使用MgO法脱硫，发展前景较好。脱硫效率可达90％以上，甚至96%。由于MgO活性较高，脱除等量的SO2，MgO的消耗量仅为CaCO3的40％。要达到90％以上的脱硫效率，液气比约为3～5L/Nm3，而CaCO3工艺一般约15L/Nm3左右，由此产生循环浆液、电能耗、循环管网、泵的容量投资比例约为1：3。MgO法脱硫工艺系统简单，脱硫塔排水排入脱硫系统沉淀池或沉渣池。MgO资源丰富，我国已查明储量约80亿吨，资源主要分布在辽宁海城、营口一带，山东莱州、河北邢台大河及四川、甘肃等地。⑥轻烧镁MgO≥80％，粒度200目，可以满足脱硫使用要求。

此种工艺的优点是：①脱硫效率高，可以满足100mg/Nm3排放限值的要求，根据天津市环境监测中心所提供的监测报告，实际脱硫效率达96%以上；②避免了石灰石湿法脱硫的堵塞、结垢影响连续运行的问题；③脱硫副产物处理方便等。该脱硫项目采用建设加运营的总承包创新模式，由工程承包商负责建成后至少运营5年，在节约了该厂人员劳动力的同时，促进和保证了承包商的工程质量，真正实现了双赢。

2.2煤水处理方面

热源厂在煤水处理系统上选用的是南京惠邦科技研究所的1套DH-MSQ-10型高效（旋流）污水净化器，该设备安装在废水处理站，来输煤栈桥的冲洗排水首先通过管道和煤场周边的排水沟汇入煤泥沉淀池。废水经废水提升泵提升，在废水提升泵出口管道上设置混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入净化器中，经离心分离、重力分离、动态把关过滤及污泥浓缩等净化过程，从净化器顶部排出经处理后的清水，清水进入清水池后经回用泵提升用于输煤系统冲洗补充水。从净化器底部排出的浓缩污泥等返回煤泥沉淀池中，用抓斗机定期将污泥堆至煤泥沉淀池一端的污泥堆干处，堆干处渗水通过渗滤孔自流入煤泥沉淀池，污泥堆干后外运至堆煤厂。在使用过程中该设备使用方便、操作简单、处理效果好、运行费用低、占地面积小、维修简便，值得推广。

2.3电气部分

10台高低压电动机中有8台采用变频装置。当锅炉满负荷运行时，其中一台或两台不带变频装置的热网循环泵工频运行，满足基本负荷，再通过变频的热网循环泵调整负荷的变化，满足工况变化的要求。风机采用变频设置时，运行人员通过调整电动机的频率，不再调整风道挡板来满足锅炉各种工况下运行的需要。这样使设备运行稳定、振动小，也实现了节电的效果。1台炉运行时，高压设备在变频状态下运行较工频运行每天可节电3000kWh。3台炉运行时理论上每天可节电7000kWh左右。另外，高压设备变频启动对高压供电系统的冲击较小，保证供电系统的安全与稳定。低压电动机采用变频装置除节电外，启动电流较小，0.4kV供电系统电压下降小，不必再安装无功补偿装置，可节约设备资金约20万元。

厂区照明和烟囱的航标灯采用太阳能灯和光电互补照明。此设置既环保又节约电力，平均每月可节电800kWh左右。通过一年的运行证明，热源厂的电力设施配置在节能环保上是非常有效的，符合国家节能的政策要求，既提高了企业的经济效益，又实现了社会效益。

2.4锅炉部分

锅炉采用大容量热水锅炉，替代供相同热负荷的分产小锅炉。由于提高了热水品位，在集中供热的同时降低了供热煤耗，使燃煤得到了更加充分合理的利用。经过分析，采用3×116MW高温大容量热水锅炉与供相同热负荷的分产小锅炉相比，每年节约标煤量达到6万吨标煤。

2.5外墙保温部分

外墙外保温工艺已被广泛认为是最有效的建筑节能措施之一，同时也是改善大气环境，发挥投资效益的强有力的手段。外墙外保温由于是用保温材料将建筑物整体包了起来，切断了冷桥，减少了空气、风及湿气的侵入，具有保温隔热双重功效，同时对建筑结构起到一定的保护作用。采取必要的建筑节能措施，可大大的降低建筑采暖和空调能耗，该工程主厂房选用的保温材料为设计密度22kg/m3，厚45mm的聚苯乙烯塑料泡沫板。

相对于外墙内保温，外墙外保温具有以下主要优点：保护主体结构，延长建筑物的寿命；结构变形产生的应力层基本消除了“热桥”的影响；增大了房屋的使用面积；使墙体潮湿情况得以改善；有利于室温保持稳定；有利于改善室内热环境质量。

3、结语

热电厂实现科技环保节能是发展的主要方向，也是整个电力系统完成现代化改造的必由道路，应该从热电厂的特点和实际出发，创新科技环保节能应用的环境，使热电厂的各环节和各要点都能得到科技环保节能技术的支撑与改造，使科技环保节能技术的价值得以充分地发挥，进而实现火电厂现代化、自动化发展的目标，建立起热电厂技术进步的机制与体系，达到对电力事业和社会稳定发展的保证与促进作用。

参考文献：

[1]东北电力设计院．中小城市供热电厂项目方案设计[R]．长春：东北电力设计院，2009．

[2]张宏伟，白羽.电气自动化技术在电厂生产经营中的应用[J].科技创新导报，2015，29：23-24.