在全球環(huan)保形勢日益嚴峻的(de)(de)當下(xia)，能源行(xing)業(ye)的(de)(de)可持(chi)續發展成(cheng)為焦點。燃煤機(ji)組的(de)(de)超低排放技(ji)術，作為實現(xian)(xian)能源綠色(se)轉型的(de)(de)關鍵手段(duan)，正深(shen)刻改變著行(xing)業(ye)格局(ju)。這(zhe)一技(ji)術對燃煤機(ji)組運行(xing)效(xiao)率的(de)(de)影響呈現(xian)(xian)出多面(mian)性，既蘊含著積極(ji)變革(ge)，也帶來了(le)一系列挑戰(zhan)。同時，如何(he)在保證超低排放的(de)(de)前提下(xia)進一步提高運行(xing)效(xiao)率，以及(ji)不同類型機(ji)組在這(zhe)一過(guo)程中的(de)(de)差異與成(cheng)本投入問題(ti)，都值(zhi)得深(shen)入探討。

　　超低排放對運行效率的積極影響

　　優化燃燒(shao)(shao)過程：為契合超(chao)(chao)低排(pai)放(fang)要求，鍋爐低氮燃燒(shao)(shao)改造(zao)技術在(zai)行業內(nei)廣泛普及。其通過精心調整燃燒(shao)(shao)器結(jie)構(gou)，科學實(shi)施空氣分(fen)(fen)級策略(lve)，讓(rang)燃料與空氣混合更為充分(fen)(fen)、均勻(yun)，從而使(shi)燃燒(shao)(shao)過程無限趨近理(li)想狀(zhuang)態。例如，華能玉環電廠(chang)對(dui) 6 臺 100 萬千瓦超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界燃煤機組進行低氮燃燒(shao)(shao)改造(zao)，重新設計燃燒(shao)(shao)器噴口布局，合理(li)分(fen)(fen)配一次(ci)風和二次(ci)風比例。改造(zao)后，燃燒(shao)(shao)效(xiao)率(lv)大(da)幅(fu)提(ti)(ti)升(sheng)，飛灰含(han)碳量顯著降低，機組整體(ti)運行效(xiao)率(lv)提(ti)(ti)高了(le)約(yue) 2%，同時氮氧化物初(chu)始(shi)排(pai)放(fang)濃度(du)降低了(le) 30% 以上 ，既(ji)實(shi)現了(le)節能減排(pai)，又提(ti)(ti)升(sheng)了(le)發電效(xiao)率(lv)。

　　減(jian)少設(she)備損耗(hao)：超低(di)排放技(ji)術所涵(han)蓋的(de)(de)除塵、脫(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)硝(xiao)等關鍵環節(jie)，在(zai)降(jiang)低(di)污(wu)染(ran)物(wu)排放的(de)(de)同時，也有效減(jian)少了(le)煙(yan)塵、二(er)氧化(hua)硫、氮(dan)氧化(hua)物(wu)等對設(she)備的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)與磨損。浙能(neng)嘉興發電廠(chang)采用(yong)石灰石 - 石膏濕(shi)法脫(tuo)(tuo)硫技(ji)術，通(tong)過(guo)優化(hua)吸收塔內部(bu)結構，提(ti)高脫(tuo)(tuo)硫劑(ji)利(li)用(yong)率，將煙(yan)氣中二(er)氧化(hua)硫含量從改造前的(de)(de) 1500mg/m³ 降(jiang)低(di)至 35mg/m³ 以(yi)下。設(she)備的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)情況得到極(ji)大(da)改善，尾部(bu)受(shou)熱面的(de)(de)維護周期從半年(nian)延長至一年(nian)半，降(jiang)低(di)了(le)檢修(xiu)成本，保障設(she)備穩定運行，間接提(ti)升了(le)運行效率。

　　提(ti)升傳(chuan)熱(re)(re)效果：低低溫電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)是超低排(pai)放技(ji)(ji)術(shu)中的(de)一大亮點。該技(ji)(ji)術(shu)在(zai)降(jiang)低煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)，優化粉塵(chen)比電阻以提(ti)升電除(chu)塵(chen)效率的(de)同時，還增(zeng)大了后續受熱(re)(re)面的(de)傳(chuan)熱(re)(re)溫差，顯著(zhu)強化了傳(chuan)熱(re)(re)效果。山東黃島發(fa)電廠在(zai) #5、#6 機(ji)(ji)組上應(ying)用(yong)低低溫電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)，通過在(zai)電除(chu)塵(chen)器前(qian)增(zeng)設煙(yan)氣(qi)(qi)冷卻器，將煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)從(cong)(cong) 130℃降(jiang)至 90℃左(zuo)右。不僅粉塵(chen)排(pai)放濃度(du)從(cong)(cong) 50mg/m³ 降(jiang)至 5mg/m³ 以下(xia)，而且由于(yu)煙(yan)溫降(jiang)低，后續省煤器和空氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)器的(de)傳(chuan)熱(re)(re)溫差增(zeng)大，機(ji)(ji)組熱(re)(re)效率提(ti)高了約 0.7%，發(fa)電煤耗明顯下(xia)降(jiang)。

　　超低排放對運行效率的消極影響

　　系統阻(zu)力(li)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)：為滿(man)足愈發嚴格的(de)超低(di)排(pai)放標準(zhun)，電廠(chang)(chang)需增(zeng)(zeng)(zeng)設(she)(she)或改(gai)進(jin)一(yi)系列環(huan)保(bao)設(she)(she)備，如濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器、脫硝裝置備用層等。然而(er)，這些(xie)設(she)(she)備的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)致(zhi)使煙(yan)氣流通路(lu)徑變長(chang)且(qie)更(geng)為復雜，系統阻(zu)力(li)顯(xian)著增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)。以濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器為例，煙(yan)氣通過時(shi)，因其內部結構復雜，阻(zu)力(li)可能增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia) 1000 - 2000Pa。某內陸電廠(chang)(chang)在原有(you)脫硫除塵(chen)(chen)系統后增(zeng)(zeng)(zeng)設(she)(she)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器，引風機(ji)電流從改(gai)造前(qian)的(de) 300A 上(shang)升(sheng)至 400A，耗電量大(da)幅增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)。為維持機(ji)組出力(li)，不(bu)得不(bu)降低(di)部分運行參(can)數，導致(zhi)機(ji)組凈輸出功率(lv)降低(di)，運行效率(lv)下降了(le)約 1.5%。

　　熱量(liang)損失(shi)增加：部(bu)分(fen)超低(di)排放技(ji)術在運行(xing)過程中會(hui)不可避免地造成(cheng)額(e)外(wai)熱量(liang)損失(shi)。以濕(shi)法脫硫為(wei)例，大量(liang)水蒸氣隨(sui)凈煙氣排出(chu)，帶走(zou)可觀熱量(liang)。廣東某電廠采用常規濕(shi)法脫硫工藝，煙氣溫度(du)從 120℃左右降至 55℃，經(jing)測(ce)算，因這部(bu)分(fen)熱量(liang)損失(shi)，機組熱效率降低(di)了(le)約 1.3%。為(wei)彌補熱損失(shi)，需額(e)外(wai)消耗(hao)燃料，增加了(le)發電成(cheng)本。

　　設備維護與運(yun)行(xing)成本(ben)提高(gao)：超低排放設備的運(yun)行(xing)與維護對技術水平要求頗高(gao)，且需投(tou)入(ru)更多人力(li)、物(wu)力(li)。某沿海電廠的 SCR 脫硝裝置采用(yong)了新型高(gao)效催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，雖然脫硝效率(lv)(lv)可達(da) 90% 以(yi)上，但催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)對煙氣中(zhong)的砷(shen)、堿金屬等雜質較為敏感。運(yun)行(xing)一段時(shi)間(jian)后，因煤質波動，催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)出現(xian)中(zhong)毒(du)現(xian)象，氨(an)逃(tao)逸(yi)率(lv)(lv)升高(gao)，不(bu)(bu)僅影響脫硝效果，還(huan)導致空預(yu)器堵塞。為恢復系統(tong)正常運(yun)行(xing)，不(bu)(bu)得(de)不(bu)(bu)停機進行(xing)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)再(zai)生和空預(yu)器清洗(xi)，停機時(shi)間(jian)長達(da) 10 天，直接經濟損失達(da)數百萬元，同時(shi)機組可用(yong)率(lv)(lv)和運(yun)行(xing)效率(lv)(lv)大幅下降。

　　保證超低排放同時提高運行效率(lv)的方法

　　優化(hua)(hua)系(xi)統集成與控(kong)制：借助先進的智能化(hua)(hua)控(kong)制系(xi)統，對(dui)燃煤機組的燃燒(shao)、脫硫、脫硝、除(chu)塵等各個環(huan)節(jie)進行協同優化(hua)(hua)。大(da)唐托克托電(dian)廠(chang)(chang)通(tong)過引入智能管控(kong)平臺(tai)，利(li)用傳(chuan)感(gan)器實時監測煤質、負荷、各設備運行參數等信息，運用大(da)數據(ju)分(fen)析和(he)人工(gong)智能算法，動態調整燃燒(shao)器的燃料(liao)供給、脫硫塔的漿液循環(huan)量、脫硝系(xi)統的噴氨量等。實現(xian)了(le)各環(huan)節(jie)的高效協同，在滿足超低(di)排放要求(qiu)的同時，機組運行效率(lv)提升了(le)約 1.8%，廠(chang)(chang)用電(dian)率(lv)降低(di)了(le) 0.5 個百分(fen)點。

　　余熱(re)(re)回收(shou)利用：針對濕(shi)法脫硫(liu)等工藝導致的(de)熱(re)(re)量損(sun)失(shi)問題，可(ke)采用余熱(re)(re)回收(shou)技術。江蘇某電(dian)廠在脫硫(liu)塔出口煙(yan)道安裝熱(re)(re)管式余熱(re)(re)回收(shou)裝置，將(jiang)煙(yan)氣中(zhong)的(de)廢熱(re)(re)傳遞(di)給鍋爐補給水(shui)，使補給水(shui)溫(wen)度升高(gao) 15℃。經核(he)算，機組熱(re)(re)效率提高(gao)了(le)約 0.8%，每年可(ke)節約標煤數(shu)千噸，有效降(jiang)低(di)了(le)能耗和運營成本。

　　采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)高(gao)效(xiao)節能(neng)(neng)設(she)(she)(she)備：在環保(bao)設(she)(she)(she)備的(de)(de)選型(xing)與升級過程中，優先(xian)選用(yong)(yong)(yong)高(gao)效(xiao)節能(neng)(neng)型(xing)產品。浙江某電廠(chang)將原有的(de)(de)普通引風(feng)機更換為高(gao)效(xiao)動葉(xie)(xie)可調軸流式引風(feng)機，新風(feng)機采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)先(xian)進(jin)的(de)(de)葉(xie)(xie)輪設(she)(she)(she)計和高(gao)效(xiao)電機，在滿足煙氣輸送需求的(de)(de)同時，耗(hao)電量降(jiang)低(di)了(le)約 20%。并且，通過定(ding)期(qi)對設(she)(she)(she)備進(jin)行維護(hu)保(bao)養，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)新型(xing)密封(feng)材料和耐磨部件(jian)，延(yan)長了(le)設(she)(she)(she)備使用(yong)(yong)(yong)壽命，減少(shao)了(le)因(yin)設(she)(she)(she)備故障導致的(de)(de)停機時間，保(bao)障了(le)機組的(de)(de)穩(wen)定(ding)高(gao)效(xiao)運行。

　　不(bu)同類型機(ji)組在超低排放影(ying)響及(ji)設(she)備改進(jin)成本上的差異

　　機組(zu)(zu)容量差異：大(da)型機組(zu)(zu)在進行(xing)超(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)改造時，由于(yu)(yu)其處理(li)煙氣量大(da)，設(she)備(bei)(bei)(bei)規模相(xiang)(xiang)應(ying)較大(da)，在設(she)備(bei)(bei)(bei)改進方(fang)面(mian)的(de)(de)一(yi)次性投(tou)資成(cheng)本較高(gao)。但大(da)型機組(zu)(zu)通(tong)常(chang)配備(bei)(bei)(bei)更(geng)先進的(de)(de)技術(shu)和(he)控(kong)制系統，在優化燃(ran)燒(shao)和(he)余熱回(hui)(hui)收等方(fang)面(mian)具有更(geng)大(da)的(de)(de)潛力，改造后(hou)(hou)運(yun)(yun)行(xing)效(xiao)(xiao)率提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)幅度(du)可能(neng)(neng)相(xiang)(xiang)對較大(da)。例如，上(shang)海外高(gao)橋第三(san)發電有限責任(ren)公(gong)司(si)的(de)(de) 100 萬(wan)千(qian)瓦超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)機組(zu)(zu)，在超(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)改造中投(tou)入數億元資金(jin)(jin)用于(yu)(yu)設(she)備(bei)(bei)(bei)升(sheng)(sheng)級(ji)和(he)技術(shu)研發。通(tong)過采用深度(du)空(kong)氣分級(ji)燃(ran)燒(shao)、高(gao)效(xiao)(xiao)除(chu)塵脫(tuo)硫脫(tuo)硝一(yi)體化等技術(shu)，實現了污染(ran)物(wu)的(de)(de)超(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)，同時通(tong)過優化運(yun)(yun)行(xing)和(he)余熱回(hui)(hui)收，機組(zu)(zu)運(yun)(yun)行(xing)效(xiao)(xiao)率提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)了約 3.5%。與之相(xiang)(xiang)比(bi)，小(xiao)型機組(zu)(zu)雖然設(she)備(bei)(bei)(bei)改進成(cheng)本相(xiang)(xiang)對較低(di)，但由于(yu)(yu)技術(shu)和(he)資金(jin)(jin)限制，在提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)運(yun)(yun)行(xing)效(xiao)(xiao)率方(fang)面(mian)可能(neng)(neng)面(mian)臨更(geng)多挑戰，且其系統相(xiang)(xiang)對簡單(dan)，改造后(hou)(hou)效(xiao)(xiao)率提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)的(de)(de)空(kong)間有限。如某 5 萬(wan)千(qian)瓦的(de)(de)小(xiao)型熱電聯產機組(zu)(zu)，在完成(cheng)超(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)改造后(hou)(hou)，因(yin)受限于(yu)(yu)自身(shen)技術(shu)和(he)資金(jin)(jin)，運(yun)(yun)行(xing)效(xiao)(xiao)率僅提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)了約 0.6%。

　　機(ji)(ji)(ji)組(zu)類型差異：對于超臨(lin)(lin)界、超超臨(lin)(lin)界機(ji)(ji)(ji)組(zu)，其(qi)(qi)運(yun)行(xing)(xing)參數高(gao)(gao)，對設備(bei)的(de)耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕性(xing)能要求更高(gao)(gao)。在(zai)(zai)進(jin)(jin)行(xing)(xing)超低排放改(gai)造(zao)時(shi)(shi)，需要采用(yong)更高(gao)(gao)端的(de)材料和(he)(he)技術，設備(bei)改(gai)進(jin)(jin)成(cheng)本高(gao)(gao)昂。但(dan)(dan)這類機(ji)(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)實現超低排放后，通過優(you)(you)化(hua)(hua)運(yun)行(xing)(xing)和(he)(he)余熱利(li)用(yong)等措施(shi)，其(qi)(qi)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)提升(sheng)(sheng)(sheng)的(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果也更為顯著(zhu)。華電萊州發(fa)電有限公(gong)司的(de)超超臨(lin)(lin)界機(ji)(ji)(ji)組(zu)，在(zai)(zai)改(gai)造(zao)中采用(yong)了(le)(le)耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕的(de)特種合金材料用(yong)于脫(tuo)(tuo)硫塔和(he)(he)煙(yan)道，同時(shi)(shi)對脫(tuo)(tuo)硝(xiao)系統進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)深度(du)優(you)(you)化(hua)(hua)。雖然改(gai)造(zao)投(tou)資巨大，但(dan)(dan)改(gai)造(zao)后通過優(you)(you)化(hua)(hua)運(yun)行(xing)(xing)和(he)(he)余熱利(li)用(yong)，機(ji)(ji)(ji)組(zu)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)提升(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)約 4%。亞臨(lin)(lin)界機(ji)(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)改(gai)造(zao)成(cheng)本和(he)(he)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)提升(sheng)(sheng)(sheng)幅度(du)上相對較為適中。此外，循環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床機(ji)(ji)(ji)組(zu)由于其(qi)(qi)燃燒方式(shi)特點，在(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硫等方面(mian)具有一(yi)定(ding)優(you)(you)勢，設備(bei)改(gai)進(jin)(jin)成(cheng)本相對較低，但(dan)(dan)在(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)和(he)(he)進(jin)(jin)一(yi)步提升(sheng)(sheng)(sheng)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)方面(mian)，可(ke)能需要采取特殊的(de)技術手段，與煤粉(fen)爐機(ji)(ji)(ji)組(zu)存在(zai)(zai)明顯差異。某循環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床機(ji)(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)改(gai)造(zao)時(shi)(shi)，采用(yong)了(le)(le)選擇(ze)性(xing)非催化(hua)(hua)還原(SNCR)與選擇(ze)性(xing)催化(hua)(hua)還原(SCR)聯合脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技術，經(jing)過多次調(diao)試(shi)和(he)(he)優(you)(you)化(hua)(hua)，才達(da)到了(le)(le)較好的(de)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)效(xiao)(xiao)(xiao)果和(he)(he)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)提升(sheng)(sheng)(sheng)。

　　綜上所述，超低排(pai)放對燃煤機組運行(xing)效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)利弊共(gong)存(cun)。通過采取針對性措施，在(zai)保證超低排(pai)放的(de)同時(shi)(shi)提高運行(xing)效(xiao)率(lv)具有可行(xing)性。同時(shi)(shi)，不(bu)同類型機組在(zai)這一(yi)過程中，無論(lun)是(shi)在(zai)超低排(pai)放對運行(xing)效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)方(fang)面，還是(shi)在(zai)設備(bei)改進(jin)成本上，都存(cun)在(zai)顯(xian)著差異，需要根(gen)據具體情況制定個性化(hua)的(de)解決方(fang)案。這不(bu)僅有助于推動燃煤發電行(xing)業的(de)可持續發展(zhan)，還能在(zai)環(huan)境(jing)保護與能源(yuan)高效(xiao)利用之間找到最佳平(ping)衡點。

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