燃煤发电SO2排控状况浅析

我国"富煤,贫油,少气"这一能源结构决定了燃煤发电在火力发电中的重要地位。高能耗与环境污染则是现阶段火力发电所面临的两大难题。其中SO2排控则是重要的参考指标。本文对燃煤发电中烟气脱硫的几种技术进行阐述比较,总结现有脱硫技术、装置存在的问题并提出针对性见解。对脱硫技术未来的发展趋势也做出合理的推测。     

火力发电产业发展与前沿技术路线

"十三五"期间火力发电行业经历着转型升级,研究提出火力发电的技术路线,目标是为火力发电行业的研究发展战略提供参考。研究介绍了火力发电的产业概况和主要指标,总结了燃煤发电、燃气发电和余热发电等发电形式的前沿技术。研究讨论了各项前沿技术的效率与规模等关键技术指标,并预测了单位电量成本等关键经济指标的趋势。研究明确了700℃超超临界燃煤发电、超临界二氧化碳布雷顿循环、煤气化联合循环等前沿技术应当作为未来长期重点突破和完善的关键技术。研究提出了集中式和分布式火力发电的四条前沿技术路线,并对各条技术路线的未来长期发展前景进行了对比分析。     

组态王在电厂脱硫控制系统中的应用

电力是现代人类文明社会的必需品,火力发电是电力生产的主要组成部分,火力发电是指使用化石燃料（即煤炭、石油和天然气等）,通过燃烧释放出热能加热工质,再通过热力原动机驱动发电机的发电方式,火电装机容量占我国发电装机总容量的75％芹右。燃煤电厂产生了大量灰、渣以及含大量SO2等有毒气体的烟气。除灰、渣少量灰分排入大气外,其余经过除灰系统收集送至灰场;烟气中的SO2则经过脱硫系统予以吸收,吸收后烟气经过烟囱排放到大气中。     

影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的主要因素探讨

石灰石-石膏湿法脱硫在大型火力发电机组得到广泛应用,脱硫效率是评价脱硫系统运行情况的重要指标。文章根据青海华电大通发电有限公司脱硫系统在实际运行中影响脱硫效率的原因进行了分析,为提高脱硫效率提供一定参考。     

电站锅炉炉膛喷射钙基吸着剂烟气脱硫技术

<正> 中国能源总耗量中煤占70%,发电是以燃煤的火电厂为主,据统计,中国每年排入大气的污染物中,SO_2的87%,NO_x 的67%,尘的79%和CO 的71%来自煤燃烧,中国的大气环境是典型的煤烟型污染,燃高硫煤的地区,酸雨的危害十分严重,控制燃煤烟气SO_2的排放量迫在眉睫,中国电站燃煤2.24亿吨/年,其SO_2排放量占燃煤SO_2排放总量的1/4左右.为经济合理地开发利用中国丰富的煤炭资源,大型煤粉锅炉仍将是火力发电的主力机组,因此寻求适合中国国情的电站锅炉燃煤烟气脱硫技术是具有十分重要意义的.     

燃煤发电技术发展展望

未来相当长一段时间燃煤发电仍是我国最重要的发电方式,资源、环境和气候变化对燃煤发电的可持续发展带来了严峻的挑战。大型高参数机组具有发电效率高,污染控制和技术推广容易,经济性和可靠性高等特点,是未来一段时间煤电技术发展的主流方向;大型IGCC发电技术系统复杂、造价昂贵,但其在高效和环保等领域具有巨大潜力,是煤电领域值得探索的方向;循环流化床锅炉是一种能使用劣质煤种的清洁燃烧技术,是未来我国燃煤发电技术重要的补充;在新的环保标准下,烟气除尘、脱硫、脱硝以及脱汞等技术需要新的发展,以适应更为严格的标准;燃煤电厂CCUS技术是未来大规模减排CO2重要的技术选择之一,但是能耗高和长期安全封存的难测性是该技术面临的两个最大挑战。     

工程项目

编者的话电力工业“九五”重点技术开发分四大类：火力发电、水力发电、风力及地热发电、电网互联及输电。本刊从第5期开始分几次刊登各类技术开发的总体目标和重点任务、主要技术开发内容及指标，供相关读者参阅。第5期刊登了1～4部分。5燃煤火电厂脱硫脱硝技术5．1技术开发的总体目标和重点任务消化吸收石灰石洗涤脱硫技术，对有关工艺和设备进行改进，研究开发出自己的湿法脱硫工艺，应用于一台中型电站锅炉；利用半工业试验的成果，将喷雾干燥脱硫技术应用于200MW机组，研究开发炉内喷钙脱硫技术。在消化吸收国外先进低NOx燃烧器的基…     

火电机组节能发电调度决策支持系统研究与开发

开展节能发电调度是中国电力行业实现节能降耗的重要举措,各种类型火力发电机组排序指标的确定是电网调度的关键环节。通过对火力发电机组节能发电调度排序规则的梳理,以热电联产机组、资源综合利用机组、常规燃煤机组为研究对象,结合在线监测技术需求,对各种类型机组的监测指标进行了深入研究,开发了火电机组节能发电调度决策支持系统。该系统的成功研发为节能发电调度计划的编制提供了大量基础数据,为定量确定机组序位提供了理论依据。     

燃煤发电新技术——IGCC

“整体煤气化燃气/蒸汽联合发电站”(Integrated Gasification Combined Cycle), 简称IGCC,这是—项间接燃煤发电的新技术。 目前,常规火力发电的流程是:将煤投入锅炉燃烧,产生高压蒸汽,蒸汽推动透平,从而带动电机发电。它的主要问题, 一是能量经过多次转换,损耗较大,热效率不高;二是燃煤时硫化物、氮氧化物和烟尘进入大气,严重污染环境。而IGCC的基本流程是:先将煤制备成煤气,制成的煤气经过冷却、除尘和脱硫之后,送入燃气轮机燃烧发电, 并用余热锅炉来吸收燃气轮机排出的尚有几百度高温的余热。由余热锅炉产生的蒸汽送往蒸汽轮机再发电。这样,就提高了电站的热效率,减少环境污染。人们将其统称为洁净煤发电技术。它的流程参见IGCC工作原理示意图。     

燃煤火电厂智能DCS的功能设计与应用

智能分散控制系统（DCS）是将人工智能算法、大数据技术、机器学习、专家知识图谱、多目标寻优、自动优化等先进技术应用到DCS中形成的燃煤火电厂控制系统。本文分析了燃煤火电厂智能DCS的架构理念,根据电厂实际需求对智能DCS进行初步的功能设计和应用探索。通过宿迁发电有限公司3号机组智能DCS阶段性建设实例分析,智能DCS能够实现一键启停、故障诊断、早期预警、自动优化处理、运行控制优化与操作指导等先进功能,从而极大提升火力发电机组长周期安全稳定运行的能力,降低发电能耗,提高发电过程的清洁水平,提高火力发电的经济效益。     

燃煤电厂应对新标准二氧化硫控制对策研究

根据新修订颁布的GB13223—2011 火电厂大气污染物排放标准,中国已经成为世界上SO2控制标准最严的国家。为应对新标准,对燃煤电厂二氧化硫控制对策进行了研究。介绍SO2控制的标准沿革、技术发展历程和控制现状,总结烟气脱硫传统技术存在的问题,针对新标准的要求,从设计、运行、管理、技术革新等方面提出了相应对策和措施,并介绍了几种SO2脱除效率高、无二次污染且可资源化回收的工艺,为燃煤电厂脱硫设备的运行、管理及今后脱硫技术的选择提供参考。     

海水脱硫应用现状与研究进展

海水脱硫具有经济优势,适合沿海电厂烟气脱硫。对海水脱硫技术的国内外应用现状、存在问题及膜气体吸收海水脱硫工艺、脱硫海水恢复系统、填料和填料塔等方面的最新研究进展予以介绍,并从技术、经济和安全方面对海水脱硫、膜法海水脱硫及石灰石-石膏脱硫工艺进行了性能比较,提出我国海水脱硫技术的发展策略。     

1 036 MW超超临界机组海水脱硫系统取消旁路烟气挡板的实施经验

随着国家节能减排政策的全面落实,要求火电企业逐步拆除已建脱硫设施的旁路烟道。介绍了海水脱硫技术在华能海门电厂超超临界燃煤机组中的成功应用经验,并针对该系统取消旁路烟气挡板存在的实际问题进行分析,认为此项改造的核心问题是控制吸收塔进口烟气温度和防止烟气换热/加热器(gas-gas heater,GGH)、吸收塔发生堵塞,只有实现了这些目标才能确保脱硫系统各项排放指标合格和系统安全运行。在此基础上提出了一系列预控措施和优化技术。     

探索我国火力发电技术进一步升级之路

我国火电厂的规模已居世界第1, 要进一步节能降耗和实现清洁煤发电, 建议从研究提高燃煤机组的进汽参数和扩大高参数机组的应用、采用更先进的大、中和小型燃气轮机、慎重积极地发展整体煤气化联合循环( IGCC) 电厂、优化烟气净化工艺和研发CO2 捕集和贮存(CCS) 技术等几个方面总结国内外的经验, 使我国火力发电的技术达到世界一流。     

1 000 MW燃煤发电机组碱渣脱硫试验研究

碱渣是氨碱法生产纯碱过程中产生的废渣工业固体废弃物和污染物,开发其高附加值利用具有显著的经济和环境效益。针对碱渣作为燃煤电厂湿法烟气脱硫系统脱硫剂的应用开发,在某1000 MW燃煤发电机组、设计采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的烟气脱硫装置系统上进行了碱渣完全替代石灰石脱硫的首次工业化试验;基于与石灰石脱硫的系统比较,研究和评价了碱渣脱硫的性能及其影响。试验验证了在大型燃煤机组湿法烟气脱硫系统上碱渣能够完全替代石灰石脱硫;碱渣脱硫可提升烟气脱硫的脱硫效率,实现超低排放,对副产品石膏品质几无影响;碱渣替代石灰石作为脱硫剂,可保证可靠供应,且具有廉价、节电和对高硫煤适应性等优势,可取得良好的经济效益。还可以实现以废治废,具有良好显著的环保效益。 关键词：燃煤发电机组;湿法烟气脱硫;脱硫剂;碱渣;固废利用     

“双碳”目标下先进煤炭清洁利用发电技术研究综述

在“双碳”目标下,煤炭发电逐渐由主体能源向托底能源转变,燃煤发电技术在煤炭清洁处理、高效率发电及排放物低碳处理等各方面不断发展,同时也向深度调峰辅助服务、“燃煤+”耦合发电等方向转型,探索高效清洁的先进煤炭发电技术意义重大。分析超临界煤气化、超临界煤液化以及超临界水煤氧化等煤炭清洁利用技术的研究现状,讨论超临界水煤氧化热力发电技术、超临界CO₂动力循环技术、整体煤气化联合循环技术、超超临界循环流化床技术等先进燃煤低碳发电方式的技术特点,论述碳捕集利用与封存技术的发展趋势,同时展望煤炭清洁利用发电技术的转型方向,为碳达峰碳中和目标的实现提供发展思路。     

“双碳”目标下先进煤炭清洁利用发电技术研究综述

在“双碳”目标下,煤炭发电逐渐由主体能源向托底能源转变,燃煤发电技术在煤炭清洁处理、高效率发电及排放物低碳处理等各方面不断发展,同时也向深度调峰辅助服务、“燃煤+”耦合发电等方向转型,探索高效清洁的先进煤炭发电技术意义重大。分析超临界煤气化、超临界煤液化以及超临界水煤氧化等煤炭清洁利用技术的研究现状,讨论超临界水煤氧化热力发电技术、超临界CO₂动力循环技术、整体煤气化联合循环技术、超超临界循环流化床技术等先进燃煤低碳发电方式的技术特点,论述碳捕集利用与封存技术的发展趋势,同时展望煤炭清洁利用发电技术的转型方向,为碳达峰碳中和目标的实现提供发展思路。     

太阳能辅助燃煤热发电系统的探讨

由于太阳能供给的间歇性,单独投资建造的太阳能热发电系统经常会出现设备成本高、利用率低、收益低等问题。因此,利用太阳能热发电系统与常规燃煤发电系统都有汽轮机部分这一特点,将槽式抛物太阳能集热器集成到常规燃煤发电系统中,寻求改造现有燃煤发电系统的新途径。以某300 MW机组为例,利用弗留格尔公式进行变工况计算,然后进行热经济性分析,为太阳能辅助燃煤热发电混合系统的建立提供理论参考。     

火电厂烟气脱硫系统热工控制技术探讨

介绍火电厂烟气的石灰石／石膏湿法脱硫的技术流程和工艺系统,分析烟气脱硫工程中的热工控制技术以及脱硫系统对单元机组控制的影响,为了解脱硫的工艺及其控制系统提供帮助。