在全球(qiu)環保(bao)形勢日(ri)益嚴峻(jun)的(de)當下，能(neng)源(yuan)行業(ye)的(de)可(ke)持(chi)續發(fa)展成為焦點(dian)。燃(ran)煤機(ji)組(zu)的(de)超低排(pai)放技(ji)術(shu)，作為實(shi)現能(neng)源(yuan)綠色轉型的(de)關鍵手段，正深刻改變著行業(ye)格局(ju)。這(zhe)(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)對(dui)燃(ran)煤機(ji)組(zu)運(yun)行效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)呈現出(chu)多(duo)面(mian)性，既蘊含著積(ji)極變革，也帶來了一(yi)系列挑戰。同時，如何在保(bao)證超低排(pai)放的(de)前提(ti)下進一(yi)步提(ti)高(gao)運(yun)行效(xiao)率(lv)，以及不同類(lei)型機(ji)組(zu)在這(zhe)(zhe)一(yi)過程中的(de)差異與成本(ben)投入(ru)(ru)問題，都值(zhi)得深入(ru)(ru)探(tan)討。

　　超低排放對運行效率的積極影響

　　優(you)化燃(ran)燒(shao)過程(cheng)(cheng)：為契合(he)超低(di)排放(fang)要求，鍋爐低(di)氮(dan)(dan)燃(ran)燒(shao)改(gai)造技術在行(xing)業(ye)內廣泛普及。其(qi)通(tong)過精心調整燃(ran)燒(shao)器結(jie)構，科學實施(shi)空氣分(fen)(fen)級策略(lve)，讓(rang)燃(ran)料與空氣混(hun)合(he)更為充(chong)分(fen)(fen)、均勻，從(cong)而使(shi)燃(ran)燒(shao)過程(cheng)(cheng)無限趨近理想狀態(tai)。例如，華能玉環電廠對 6 臺(tai) 100 萬千瓦超超臨界(jie)燃(ran)煤機(ji)組(zu)進行(xing)低(di)氮(dan)(dan)燃(ran)燒(shao)改(gai)造，重新設計燃(ran)燒(shao)器噴口布局，合(he)理分(fen)(fen)配一次(ci)風(feng)和二次(ci)風(feng)比(bi)例。改(gai)造后(hou)，燃(ran)燒(shao)效(xiao)率大幅(fu)提升，飛灰含碳量(liang)顯(xian)著(zhu)降低(di)，機(ji)組(zu)整體運行(xing)效(xiao)率提高(gao)了(le)約 2%，同時氮(dan)(dan)氧化物初(chu)始排放(fang)濃度降低(di)了(le) 30% 以上 ，既實現了(le)節能減排，又提升了(le)發電效(xiao)率。

　　減(jian)少設(she)備(bei)損耗：超低(di)(di)(di)排(pai)放(fang)技(ji)術所涵(han)蓋的(de)(de)除(chu)塵(chen)、脫硫、脫硝等關鍵環節，在降低(di)(di)(di)污染(ran)物排(pai)放(fang)的(de)(de)同時，也有效減(jian)少了煙(yan)塵(chen)、二氧(yang)化硫、氮氧(yang)化物等對設(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕與磨(mo)損。浙(zhe)能(neng)嘉興發電廠(chang)采用(yong)石灰石 - 石膏濕法脫硫技(ji)術，通過優化吸收塔內部結構(gou)，提高脫硫劑(ji)利用(yong)率，將煙(yan)氣中二氧(yang)化硫含量從(cong)改(gai)造前(qian)的(de)(de) 1500mg/m³ 降低(di)(di)(di)至 35mg/m³ 以下。設(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕情況得到極大(da)改(gai)善，尾部受熱面的(de)(de)維護周(zhou)期從(cong)半(ban)年延長至一年半(ban)，降低(di)(di)(di)了檢修成(cheng)本，保障設(she)備(bei)穩定運行，間接提升了運行效率。

　　提升(sheng)傳熱(re)(re)效(xiao)果：低(di)(di)低(di)(di)溫(wen)電除(chu)(chu)塵(chen)技術是超低(di)(di)排放技術中(zhong)的(de)一(yi)大亮(liang)點(dian)。該(gai)技術在降低(di)(di)煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)，優化(hua)粉(fen)塵(chen)比電阻以提升(sheng)電除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率的(de)同時，還增大了(le)(le)后續受熱(re)(re)面(mian)的(de)傳熱(re)(re)溫(wen)差，顯(xian)著(zhu)強化(hua)了(le)(le)傳熱(re)(re)效(xiao)果。山(shan)東黃(huang)島(dao)發(fa)(fa)電廠在 #5、#6 機組上應(ying)用低(di)(di)低(di)(di)溫(wen)電除(chu)(chu)塵(chen)技術，通過在電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)前增設(she)煙(yan)(yan)氣(qi)冷卻器(qi)(qi)，將(jiang)煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)從 130℃降至 90℃左(zuo)右。不僅粉(fen)塵(chen)排放濃度(du)從 50mg/m³ 降至 5mg/m³ 以下，而且由于煙(yan)(yan)溫(wen)降低(di)(di)，后續省(sheng)煤器(qi)(qi)和空氣(qi)預(yu)熱(re)(re)器(qi)(qi)的(de)傳熱(re)(re)溫(wen)差增大，機組熱(re)(re)效(xiao)率提高了(le)(le)約(yue) 0.7%，發(fa)(fa)電煤耗明顯(xian)下降。

　　超低排放對運行效率的消極影響

　　系(xi)統阻(zu)力(li)增(zeng)加(jia)：為(wei)滿足(zu)愈發嚴格(ge)的(de)超(chao)低排放標(biao)準，電(dian)(dian)廠需增(zeng)設(she)或改(gai)進(jin)一系(xi)列環保設(she)備(bei)，如(ru)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、脫(tuo)硝裝置(zhi)備(bei)用層等(deng)。然(ran)而(er)，這(zhe)些設(she)備(bei)的(de)增(zeng)加(jia)致(zhi)使煙氣(qi)流通(tong)路徑變長且更為(wei)復雜(za)，系(xi)統阻(zu)力(li)顯著增(zeng)加(jia)。以濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)為(wei)例，煙氣(qi)通(tong)過時，因(yin)其內(nei)(nei)部結構(gou)復雜(za)，阻(zu)力(li)可能(neng)增(zeng)加(jia) 1000 - 2000Pa。某內(nei)(nei)陸電(dian)(dian)廠在(zai)原有脫(tuo)硫除塵(chen)系(xi)統后增(zeng)設(she)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)，引風機(ji)電(dian)(dian)流從改(gai)造前的(de) 300A 上升至 400A，耗電(dian)(dian)量大幅增(zeng)加(jia)。為(wei)維持機(ji)組出力(li)，不(bu)得不(bu)降低部分運行參數，導致(zhi)機(ji)組凈輸出功率降低，運行效率下降了約 1.5%。

　　熱(re)(re)(re)量損失(shi)增加：部(bu)分超低排放技(ji)術在運行過程中會不可(ke)避免地造(zao)成額外熱(re)(re)(re)量損失(shi)。以(yi)濕(shi)法脫硫(liu)為例，大量水蒸氣隨(sui)凈(jing)煙(yan)氣排出，帶走可(ke)觀熱(re)(re)(re)量。廣東某(mou)電(dian)(dian)廠(chang)采(cai)用常(chang)規濕(shi)法脫硫(liu)工藝，煙(yan)氣溫度從 120℃左右降至 55℃，經測算，因這部(bu)分熱(re)(re)(re)量損失(shi)，機(ji)組熱(re)(re)(re)效率降低了(le)約 1.3%。為彌補熱(re)(re)(re)損失(shi)，需額外消耗燃料(liao)，增加了(le)發電(dian)(dian)成本。

　　設備維護與運(yun)行(xing)成本提高(gao)(gao)：超(chao)低排放設備的(de)(de)運(yun)行(xing)與維護對技(ji)術水平要(yao)求頗高(gao)(gao)，且需投(tou)入更多人(ren)力(li)、物力(li)。某沿海(hai)電廠的(de)(de) SCR 脫硝裝置(zhi)采(cai)用了新型高(gao)(gao)效(xiao)催化(hua)劑(ji)，雖然脫硝效(xiao)率可(ke)(ke)達(da) 90% 以上(shang)，但催化(hua)劑(ji)對煙(yan)氣中的(de)(de)砷(shen)、堿金屬等雜(za)質較為(wei)敏感。運(yun)行(xing)一段(duan)時(shi)間后，因煤質波(bo)動，催化(hua)劑(ji)出(chu)現中毒現象，氨逃逸率升高(gao)(gao)，不僅(jin)影響(xiang)脫硝效(xiao)果，還導致(zhi)空預器(qi)(qi)堵塞。為(wei)恢復系統正常運(yun)行(xing)，不得不停機進行(xing)催化(hua)劑(ji)再生和(he)空預器(qi)(qi)清(qing)洗，停機時(shi)間長達(da) 10 天，直接(jie)經濟損(sun)失達(da)數百(bai)萬元，同時(shi)機組(zu)可(ke)(ke)用率和(he)運(yun)行(xing)效(xiao)率大幅下(xia)降(jiang)。

　　保證超低(di)排放同時提高(gao)運行(xing)效率的方法

　　優化(hua)(hua)系(xi)統(tong)(tong)(tong)集(ji)成與控(kong)制：借(jie)助先進的(de)智能(neng)化(hua)(hua)控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)(tong)，對燃煤機組的(de)燃燒(shao)、脫硫、脫硝(xiao)、除塵等各個環節進行(xing)協同(tong)(tong)優化(hua)(hua)。大(da)唐托克(ke)托電廠(chang)通過(guo)引入(ru)智能(neng)管控(kong)平臺，利用傳(chuan)感(gan)器實(shi)時(shi)監測煤質、負(fu)荷、各設備運(yun)行(xing)參數等信(xin)息，運(yun)用大(da)數據分析和人工智能(neng)算法，動態調(diao)整燃燒(shao)器的(de)燃料供給(gei)、脫硫塔的(de)漿液循(xun)環量、脫硝(xiao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)噴氨量等。實(shi)現了各環節的(de)高(gao)效協同(tong)(tong)，在滿足超低(di)排放要(yao)求的(de)同(tong)(tong)時(shi)，機組運(yun)行(xing)效率提升了約 1.8%，廠(chang)用電率降低(di)了 0.5 個百分點。

　　余熱回(hui)收利用(yong)：針對濕法脫(tuo)硫(liu)等工藝導致的熱量損失問題，可采用(yong)余熱回(hui)收技(ji)術。江蘇某電廠在脫(tuo)硫(liu)塔(ta)出口(kou)煙道安裝熱管式余熱回(hui)收裝置(zhi)，將煙氣中的廢熱傳遞給鍋(guo)爐補給水，使補給水溫度升高 15℃。經核算，機組(zu)熱效率提高了(le)約 0.8%，每(mei)年(nian)可節約標煤數千噸，有效降低了(le)能(neng)耗和運營成本。

　　采用高(gao)(gao)效節能設(she)備：在環保(bao)設(she)備的選(xuan)型(xing)與升級過程中(zhong)，優先選(xuan)用高(gao)(gao)效節能型(xing)產品。浙江某電(dian)廠將原有的普(pu)通(tong)引風(feng)機(ji)更換(huan)為高(gao)(gao)效動葉可(ke)調軸(zhou)流式引風(feng)機(ji)，新(xin)風(feng)機(ji)采用先進(jin)的葉輪設(she)計(ji)和高(gao)(gao)效電(dian)機(ji)，在滿足煙氣輸送需求的同(tong)時，耗電(dian)量(liang)降(jiang)低了約(yue) 20%。并且(qie)，通(tong)過定期對設(she)備進(jin)行(xing)維護保(bao)養(yang)，采用新(xin)型(xing)密封材料(liao)和耐磨部件，延長了設(she)備使用壽命，減少了因設(she)備故障導致的停機(ji)時間，保(bao)障了機(ji)組的穩定高(gao)(gao)效運行(xing)。

　　不同類(lei)型機組在超低排(pai)放影響及設備改進成本上的(de)差異

　　機(ji)組(zu)容(rong)量(liang)差異：大(da)型(xing)機(ji)組(zu)在(zai)(zai)進(jin)(jin)行(xing)(xing)超(chao)(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)造時，由于(yu)其處理煙氣量(liang)大(da)，設(she)備規(gui)模(mo)相(xiang)應較(jiao)大(da)，在(zai)(zai)設(she)備改(gai)(gai)進(jin)(jin)方面的(de)一(yi)次性投(tou)資(zi)成(cheng)本較(jiao)高(gao)。但(dan)大(da)型(xing)機(ji)組(zu)通常(chang)配(pei)備更先進(jin)(jin)的(de)技術和(he)(he)控制系統(tong)，在(zai)(zai)優(you)(you)化燃燒和(he)(he)余熱回收(shou)(shou)等(deng)(deng)方面具有(you)更大(da)的(de)潛力，改(gai)(gai)造后運(yun)行(xing)(xing)效率提(ti)升(sheng)幅度可能相(xiang)對較(jiao)大(da)。例如，上海外高(gao)橋第(di)三發電有(you)限(xian)責任公司的(de) 100 萬千瓦(wa)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界機(ji)組(zu)，在(zai)(zai)超(chao)(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)造中投(tou)入數億元資(zi)金用(yong)于(yu)設(she)備升(sheng)級和(he)(he)技術研發。通過采用(yong)深度空氣分(fen)級燃燒、高(gao)效除(chu)塵脫硫脫硝(xiao)一(yi)體化等(deng)(deng)技術，實現了(le)污染物的(de)超(chao)(chao)低(di)排放(fang)，同(tong)時通過優(you)(you)化運(yun)行(xing)(xing)和(he)(he)余熱回收(shou)(shou)，機(ji)組(zu)運(yun)行(xing)(xing)效率提(ti)升(sheng)了(le)約 3.5%。與之相(xiang)比，小型(xing)機(ji)組(zu)雖然(ran)設(she)備改(gai)(gai)進(jin)(jin)成(cheng)本相(xiang)對較(jiao)低(di)，但(dan)由于(yu)技術和(he)(he)資(zi)金限(xian)制，在(zai)(zai)提(ti)升(sheng)運(yun)行(xing)(xing)效率方面可能面臨更多挑(tiao)戰，且其系統(tong)相(xiang)對簡單，改(gai)(gai)造后效率提(ti)升(sheng)的(de)空間有(you)限(xian)。如某 5 萬千瓦(wa)的(de)小型(xing)熱電聯產機(ji)組(zu)，在(zai)(zai)完成(cheng)超(chao)(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)造后，因受(shou)限(xian)于(yu)自身技術和(he)(he)資(zi)金，運(yun)行(xing)(xing)效率僅提(ti)升(sheng)了(le)約 0.6%。

　　機組(zu)(zu)(zu)類型差異：對于(yu)超(chao)(chao)臨界、超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界機組(zu)(zu)(zu)，其(qi)(qi)運(yun)(yun)行參數高(gao)，對設備(bei)(bei)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕性能要求更(geng)高(gao)。在(zai)進(jin)(jin)行超(chao)(chao)低排放改(gai)造時(shi)，需要采用(yong)更(geng)高(gao)端的(de)(de)材料和(he)(he)技(ji)術，設備(bei)(bei)改(gai)進(jin)(jin)成(cheng)本(ben)高(gao)昂。但(dan)這類機組(zu)(zu)(zu)在(zai)實現超(chao)(chao)低排放后，通過(guo)(guo)(guo)優化(hua)(hua)(hua)(hua)運(yun)(yun)行和(he)(he)余熱利(li)用(yong)等(deng)措施(shi)，其(qi)(qi)運(yun)(yun)行效(xiao)率提升(sheng)的(de)(de)效(xiao)果也更(geng)為顯(xian)著(zhu)。華電萊州(zhou)發電有(you)限公司(si)的(de)(de)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界機組(zu)(zu)(zu)，在(zai)改(gai)造中(zhong)采用(yong)了耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)特(te)種合金材料用(yong)于(yu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫塔和(he)(he)煙(yan)道，同時(shi)對脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)系統(tong)進(jin)(jin)行了深度優化(hua)(hua)(hua)(hua)。雖然改(gai)造投(tou)資巨大(da)，但(dan)改(gai)造后通過(guo)(guo)(guo)優化(hua)(hua)(hua)(hua)運(yun)(yun)行和(he)(he)余熱利(li)用(yong)，機組(zu)(zu)(zu)運(yun)(yun)行效(xiao)率提升(sheng)了約 4%。亞臨界機組(zu)(zu)(zu)在(zai)改(gai)造成(cheng)本(ben)和(he)(he)效(xiao)率提升(sheng)幅度上(shang)相(xiang)(xiang)對較為適中(zhong)。此外，循(xun)環流化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)機組(zu)(zu)(zu)由于(yu)其(qi)(qi)燃燒(shao)方式特(te)點，在(zai)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫等(deng)方面具(ju)有(you)一定優勢(shi)，設備(bei)(bei)改(gai)進(jin)(jin)成(cheng)本(ben)相(xiang)(xiang)對較低，但(dan)在(zai)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)和(he)(he)進(jin)(jin)一步提升(sheng)運(yun)(yun)行效(xiao)率方面，可(ke)能需要采取特(te)殊的(de)(de)技(ji)術手段，與煤粉(fen)爐機組(zu)(zu)(zu)存(cun)在(zai)明顯(xian)差異。某循(xun)環流化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)機組(zu)(zu)(zu)在(zai)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)改(gai)造時(shi)，采用(yong)了選擇性非催化(hua)(hua)(hua)(hua)還原(SNCR)與選擇性催化(hua)(hua)(hua)(hua)還原(SCR)聯合脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術，經過(guo)(guo)(guo)多次調試和(he)(he)優化(hua)(hua)(hua)(hua)，才達到了較好(hao)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)效(xiao)果和(he)(he)運(yun)(yun)行效(xiao)率提升(sheng)。

　　綜上所述，超低排放對燃(ran)煤(mei)機組運(yun)行效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)利弊(bi)共存(cun)。通過(guo)采取針對性措施，在(zai)(zai)保證超低排放的(de)同(tong)時提高運(yun)行效(xiao)率(lv)具有(you)可行性。同(tong)時，不同(tong)類型機組在(zai)(zai)這一過(guo)程中，無論是在(zai)(zai)超低排放對運(yun)行效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)方面，還(huan)是在(zai)(zai)設備改進成(cheng)本上，都存(cun)在(zai)(zai)顯著差異(yi)，需要根據(ju)具體(ti)情況制定個性化的(de)解決方案。這不僅有(you)助于推(tui)動燃(ran)煤(mei)發電行業的(de)可持續發展，還(huan)能在(zai)(zai)環(huan)境保護與能源高效(xiao)利用(yong)之(zhi)間找(zhao)到最佳(jia)平衡點。

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