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江苏燃气电厂脱硝概况

发表时间:2018-11-19


由于燃料特性的不同,燃气发电相比燃煤发电更为清洁高效,但随着燃煤电厂实施超低排放改造,燃气电厂的环保优势受到挑战。特别是近年来气电装机容量的迅速扩充,加之燃气电厂主要位于经济发达、环境敏感区域,所以其环保问题已日益凸显。江苏省作为沿海经济发达地区,燃气发电装机容量已接近1000万kW,预计2020年将达到2000万kW。同时,江苏省10万kW以上燃煤机组将全部完成超低排放改造,排放水平将达到燃气电厂环保排放标准要求,省内燃气电厂环保优势已受到挑战。



随着江苏省气电装机容量的扩充,燃气发电的污染物排放情况将受到足够重视,燃气电厂应积极开展降氮潜力评估工作,为迎接更高的环保标准做好技术储备。江苏省燃气电厂的环保现状,截至2016年底,我国燃气发电机组总装机容量已达7860万kW。作为沿海经济发达地区的江苏,近几年燃气装机容量增长迅速。



随着江苏省燃气发电装机容量的递增,其污染物排放现状已不容忽视。通过对江苏省13座在役燃气轮机电厂和8座在建燃气轮机项目进行了环保现状调研,其主要污染物排放水平汇总如下图所示。目前,江苏省燃气机组污染物排放水平均能达到《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》(以下简称“国家标准”),其中需要关注的主要污染物为氮氧化物。




在未安装任何脱硫除尘环保设施的情况下,SO2和粉尘实际排放水平均远低于国家标准规定的排放限值,也远优于超低排放燃煤机组的排放水平;此外,燃气电厂运行过程中除生活废水外基本无生产废水外排,其噪声通过防噪墙等降噪措施处理后也能达到国家环保标准要求;氮氧化物为燃气电厂的主要污染物,但排放水平也能达到国家标准规定的排放限值。




机组的排放数据为小时均值,当一年内排放最高的20个数据的平均值介于50~40mg/m3,则将该机组化归为“50-40档”;当该平均值介于40~30mg/m3,则将该机组化归为“40-30档”;当该平均值介于30~20mg/m3,则将该机组化归为“30-20档”。如图2所示,54%的机组NOx最高浓度平均数值在30mg/m3以上。



NOx排放水平分档规律因机组参数不同而不同。由于燃气轮机透平前温决定氮氧化物生成速率,F级机组透平前温高于E级机组,因此F级机组的氮氧化物排放浓度一般会高于E级机组。目前,江苏省燃气机组氮氧化物浓度分档,在低浓度档位,E级机组占比更大,F级机组占比更小。SCR预留和加装情况存在差异。目前,江苏省在役机组只有2座电厂加装有SCR脱硝系统。



大部分在役机组未预留SCR安装位置,而所有在建机组全部预留了SCR安装位置(其中1座电厂已安装SCR),但部分机组预留空间偏小。从装机容量角度考虑,江苏省在役机组中约有598万kW未预留SCR脱硝位置,约占总装机容量的60%。因此,在研究脱硝技术路线时,大部分在役机组由于无法加装SCR,能采用的脱硝技术明显有别于在建机组。同时,燃气电厂环保装置存在较大优化空间。

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