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作为中石化最大烟气脱硝工程,胜利油田发电厂四台机组实现脱硝,氮氧化物排放量下降90%。
文/蒲创科 孙育涛
6月19日上午8时,东营市环境监测监控信息管理系统显示,胜利发电厂4台机组氮氧化物排放量分别为82、88、78和90毫克/立方米。
该厂电研所环保室主任卢鹏兴奋地说,过去电厂氮氧化物排放量在800毫克/立方米左右,而现在脱硝工程投运后,排放量从未超过100毫克/立方米,较脱硝改造前下降了90%。
当天,胜利发电厂2号机组脱硝工程顺利通过168小时试运,各项参数全部符合排放要求,标志着中国石化最大规模的烟气脱硝技改工程全部投产。
至此,该厂4台机组全部实现脱硝改造,提前11天完成国家规定的大气污染物排放标准,每年预计可减排氮氧化物2万吨,相当于63万辆汽车1年尾气排放量的总和。
脱硝迫在眉睫
日常生活中,普通百姓对“硝”的理解,大部分还停留在电视剧中“硝烟弥漫”的场景,并不知道“硝”的主要成分。
在火电厂燃煤和燃油过程中,产生的氮氧化物包括多种化合物,如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮等,职业环境中接触的是几种气体混合物,常称为硝烟。
“硝”是直接导致我国各地阴霾天、臭氧破坏、空气污染的重大因素。当前,我国大气污染形势非常严峻,二氧化氮污染居全球之最。2012年氮氧化物的排放量达到2337.8万吨,超过了二氧化硫的排放量。
在历时两年多的脱硝改造过程中,胜利发电厂员工紧密配合,克服诸多困难,严把施工安全、质量、进度和投资关,按期实现了预期改造目标。 摄影/刘 铁
因此,“十二五”期间,氮氧化物被我国列入主要污染物控制指标,脱硝改造项目迫在眉睫。而烟气脱硝也是目前发达国家普遍采用的减少氮氧化物排放的方法。
根据国家环保部2011年9月颁布的“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》,2014年7月1日开始,现有火电厂氮氧化物排放量须在每立方米100毫克以下。逾期未完成烟气脱硝改造的火电厂,将被实施停产治理。
作为中国石化“碧水蓝天”专项行动的重点工程,脱硝设施的建设直接关系到山东省东营市“十二五”期间能否圆满完成氮氧化物的减排工作。
为努力降低氮氧化物排放量,在脱硝工程改造前,该厂就开始尝试通过加强燃烧调整等一系列措施,千方百计降低氮氧化物生成量。然而,效果不是很明显。为了从根本上解决氮氧化物污染,作为胜利油田的自备燃煤电厂,该厂在完成工程可研、环评工作后,2010年就提前开始着手运作烟气脱硝工程。
根据统筹安排,胜利发电厂4台发电机组脱硝工程项目分三期完成。
2010年,该厂提前筹划整个工程。2012年9月,首台4号机组脱硝工程率先开工,仅用54天就优质高效地完成任务,比全国脱硝改造工期最短纪录整整缩短23天。
在此经验基础上,3号和1号机组的脱销改造先后于2013年上半年和下半年完成。今年3月,最后一台机组2号机组脱销工程启动,比施工周期提前5天完成改造任务。
2.69亿元打造最大脱硝工程
在胜利发电厂的厂区里,有一座“神秘”的小院。每一个出入这个院子的员工,都要严格登记,并交出手机和火种。
胜利发电厂化学部经理刘兆俊介绍,这个“戒备森严”的小院就是胜利发电厂的氨区,每天为机组脱硝提供7~10吨液态氨。
作为中国石化最大规模的烟气脱硝技改工程,胜利发电厂脱硝工程规划总投资2.69亿元。 摄影/李建强
胜利发电厂脱硝工程项目是中国石化最大规模的烟气脱硝技改工程,规划总投资2.69亿元,工程包括安装SCR反应器与烟道、吹灰、喷氨等配套系统4套,建设液氨存储及供应系统、电气系统和热工控制系统。
该工程技术采用的是国际上最成熟的选择性催化还原脱硝(SCR)技术和蜂窝式催化剂,以氨为还原剂,对100%烟气量进行脱硝处置。
氨法脱硝,就是以氨为吸收剂将产业废气中氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程技术。在众多的脱硝技术中,氨法脱硝是脱硝效率中最高最为成熟的脱硝技术。
顺着氨区供氨管道延伸出去,就是胜利发电厂4台脱硝系统。50多米高的锅炉北侧,连接着7米×8米的SCR反应器。“为了保证脱硝系统的安全运行,我们每天都要巡检2次。”锅炉部专工陈志刚说。6月20日早晨7点30分,脱硝系统设备主人张建平跟往常一样顺着旋转楼梯来到了脱硝区域。每天他都重复着同样的工作。
“巡检的重点是看看各层人口门区域和喷氨系统有没有漏点。”锅炉部工作人介绍,该厂经常组织员工集中学习污染治理设施管理、环境应急管理等理论知识,也在实践中掌握烟气脱硝治理技术、烟气污染源自动监测系统运行维护等方法技能。
干部员工积极参与劳动竞赛活动,努力钻研节能降耗的新技术、新方法,对设备进行技术改造。在一次巡检中,锅炉部发现喷氨混合器设计位置不合理,导致喷氨不均匀。他们马上进行技术改造,保证了脱硝效率。
化学部更是将氨区作为工作的重中之重。氨区如果停运,使运行中的机组脱硝停止,将会造成烟气氮氧化物含量超标,环保部门根据每天的氮氧化物平均值进行考核,会带来巨大的经济损失。
为确保一、二、三期脱硝系统供氨管道独立,互不干扰,胜利发电厂决定增设氨区两路外供氨气备用接口,一路与一期脱硝系统连接,一路为三期脱硝系统预留备用。
5月30日上午8点整,值长通知停止供氨。接到指令后,化学部迅速停止所有运行设备,按照方案关闭相关阀门。充氮、置换、取样分析、保压一气呵成。检修人员更是争分夺秒,冒着骄阳酷暑,在37℃的高温下,连续奋战,在短的时间内将所列缺陷一一消除。17时30分,氨区设备恢复运行,18时30分,3、4号炉脱硝指标均恢复正常。
在此次氨区重大改造工作中,各项操作精准有序,并在查阅大量文献资料的基础上,发明了高浓度氨气的实验分析方法与氮气置换直排法,节约了氮气用量,大大缩短了置换时间,为以后脱硝氨区及反应区改造检修积累了宝贵的经验。
54天破国内脱硝工程纪录
2012年9月16日,胜利发电厂首台4号机组脱硝工程开工建设。脱硫改造距离冬季采暖季仅有两个月时间,保发电、保供暖的责任使命逼迫电厂必须在供暖前完成脱硝改造。
据了解,目前国内电厂脱硝工程最快纪录是77天,胜利发电厂能不能创造工程时间最短的奇迹?职工心里没有底。脱硝设备厂商甚至摇着头表示:“胜利发电厂不可能在这么短的时间内完成脱硝改造,如果提前完成,将组队来胜利发电厂学习经验。”
面对质疑,机组改造前,胜利发电厂召开了动员大会。
厂领导掷地有声:“以只争朝夕的精神,举全厂之力来完成。”胜利发电厂组织开展了以“比安全,赛质量,创检修样板,争当检修、操作能手”为主要内容的“创先争优”立功竞赛活动,拿出20多万元专项奖金进行重奖,让先进真正得到实惠,让还没获奖的职工眼红心热。
时间就是生命。
为保证54天的施工工期,胜利发电厂严格按照拟定计划开展招标投标、设备采购、图纸催交、三通一平和桩基安装养护。针对安装图纸不及时、供货不到位的情况,派出4名专职监督员奔波于上海、无锡、济宁、济南,到设计、制造厂家蹲点催货,保障材料和设备的整点到达。
项目开工后,问题接踵而来,整个改造工程高空作业多、交叉作业多,施工队伍多,影响了施工速度。工作人员在实践中摸索改进施工方法。对现场区域进行科学划分,调整施工顺序,划定施工界限,避免交叉作业。对现场物资吊装,以锅炉A、B侧为界,避免施工运输交叉。同时,把脱硝工程分为本体、钢梁、空预器、烟道四个系统,安排专人进行现场监督,做到每一个工作节点都合理预控。
成功的背后总是充满拼搏的艰辛。
白天,工作人员穿梭在烟道和钢梁之间,晚上10点,准时齐聚在大修现场活动板房,挑灯夜战,汇总进度,分析问题,制定计划。钢梁设备的进场验收中,有一根钢梁编号对不上,技术负责人陈志刚连晚饭都没吃,在几百根钢梁里逐一核对,花了大半夜时间将其核实清楚。
高强度螺栓除了有合格证和材质证明外,还需进行抽检后才能使用。眼看工期越来越紧,施工队不停地打报告说要先用再检验。怎么办?工期紧,任务重,再拖下去就赶不上工期了。
技术负责人耿庆涛心里直打鼓,顶着巨大的压力,努力做施工方的工作,一边要求他们在后期工作中尽量地抢回工期,一边积极地联系特检部门进行检测,直到拿到检测结果才允许使用该批螺栓,从而牢牢把握住了质量关。
2012年12月25日,4号机组氮氧化物排放浓度下降到100毫克/立方米以下,各项技术指标均达到设计要求,标志着4号机组脱硝工程试运行成功。
从开工建设到主体改造,该厂仅用54天就优质高效完成了机组脱硝改造,比全国脱硝改造工程工期最短纪录整整缩短了23天。
结合机组检修安排计划,该厂于2013年上半年和下半年又相继完成了3号和1号机组的脱销改造工作。今年3月,该厂启动最后一台机组2号机组的脱销改造工程。
在历时两年多的改造实施过程中,胜利发电厂协同分工、紧密配合、倒逼工期,努力克服生产任务重、采购设备紧、施工空间狭小、立体交叉作业多等困难,合理调配人力,严把施工安全、质量、进度、投资关,按期实现了预期改造目标。
据悉,虽然脱硫脱硝工程对该厂将增加年运行维护成本1.65亿元,但为进一步推进节能减排,该厂表示下一步还将积极推进脱硫扩容改造工程,进一步降低烟气中二氧化硫的含量,减少对大气的污染。
责任编辑:赵 雪