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精益管理在环保控制中的应用

2-7 14:56| 发布者: 电力科技在线| 查看: 1456| 评论: 0|原作者: 文/王金宝

摘要: 采用精益管理工具诊断环保超标原因,制定整改措施,达到持续诊断、持续整改、持续提升目的,有效控制环保超标事件的发生。
目前火力发电厂存在环保超标的原因大多集中在机组启停、负荷低等阶段。为最大限度地降低环保超标时长及浓度,我公司应用精益管理工具进行诊断环保超标的原因,并提出改进建议;特别在机组启停阶段进行优化,取得不错绩效。

三项污染物超标原因分析

现以国内某厂600MW发电机组2015年为例,进行三项污染物排放超标的原因应用精益诊断工具进行真因分析。

三项污染物超标情况分析

烟尘:2015年全年烟尘小时均值超标52小时,主要原因是:机组启停过程超标31小时、负荷低氧量大超标9小时、高压柜故障及负荷波动超标4小时、CEMS表计故障超标8小时。
从图1可以得出,今后运行人员提高运行监视质量,配煤时应关注燃煤灰分(>30%),热控专业加强对CEMS系统的维护管理,进一步减少超标小时数,提高达标率。


氮氧化物

2015年全年氮氧化物小时均值超标139小时,其中主要原因是:因机组启停过程超标57小时、负荷低(#2机组1.1负荷低、1.14 2B风机故障、3.18空预器故障)超标67小时、喷氨调门故障超标3小时、CEMS表计故障超标12小时。


2016年主要工作:一是加强对机组启停过程烟温等工况的控制,逐步减少超标次数;二是今年发生非环保设施造成的较严重超标现象,锅炉、汽机、电气、燃料等专业的人员需要提高环保意识;三是热控专业对CEMS系统管理要标准化、精细化,进一步减少因表计造成的超标现象。

二氧化硫

2015年全年二氧化硫小时均值超标6小时,主要原因是一季度排口表计故障超标2小时、浆液泵故障及运行操作4小时。2016年度发电部要加强脱硫运行监控、设备部做好CEMS表计维护工作,杜绝二氧化硫超标现象。

要因分析

对2015年度环保超标排放涉及到原因进行分析,如图3所示。


用波士顿图进行要因确定,如图4所示。



由图4可以确定,可行性提高要因是3、4、7、8,再统计2015年造成超标原因,按超标时长进行要因再签定。

从图中可以看到,污染物超标大多发生在启停阶段、低负荷阶段和CEMS仪表故障,因此,通过超低排放技改、全荷脱硝、优化机组启停及加强CEMS仪表维护来降低污染物排放的小数。

要因改进建议

要因1:启停机环保超标

改进建议:

摸索脱硝催化剂在低温条件下投运的可行性;

进行宽负荷脱硝改造。

机组启停期间环保优化措施:

机组启动阶段,分阶段控制锅炉升温升压速度及主再热蒸汽温度及压力变化速度,尽量减少锅炉从点火并网时间,具体优化措施如下:

机组启动的各个节点增加对凝水、炉水、蒸汽品质的监督化验,及时掌握水汽品质的变化,在水汽品质合格后继续下一步工作,缩短不必要的等待时间;

锅炉点火启动后,根据锅炉燃烧情况及风箱差压控制锅炉总风量,尽量降低锅炉氧量,尽快将三项污染物折算排放值降低至考核值一下,减少考核时间。

脱硝系统的优化措施:

机组启动过程中制粉系统按A、B、D顺序进行启动,提高脱硝反应器入口烟气温度,提前投入脱硝系统,减少因超标排放导致考核;

机组停运过程中,合理控制各煤仓煤位,在停炉过程中能保持制粉系统连续稳定的停运,缩短烧空仓的时间;

机组并网后,控制锅炉总风量。目前总风量1000t/h,降至900t/h左右;

机组并网前,适当延长暖机,充分暖机,提高锅炉蓄热,同时保证并网可快速带负荷;

点火后逐渐将旁路开至60%,增加锅炉蓄热,保证并网后快速带负荷。

脱硫优化措施:

点火之前,投运一台浆液循环泵、启动电除尘三、四电场高压柜;

并网前,投运电除尘一、二电场,启动第二台浆液循环泵和第一台氧化风机;

机组并网后启动第三台浆液循环泵,如果烟尘依然不合格,继续启动后续浆液循环泵,如果启动5台浆液循环泵烟尘仍超标,恢复两台循环泵;

机组负荷大于400MW,启动第二台氧化风机。

电除尘优化措施:

点火之前,投运电除尘三、四电场,火花模式,二次电流40KV,二次电压400mA,时控振打;

并网后,立即投运电除尘一、二电场,火花模式,二次电流40KV,二次电压400mA,火花率上限60;

机组负荷大于400MW改电除尘供电方式为脉冲模式,导通角80,二次电压小于72KV,二次电流小于1100mA,火花率60。

要因2:负荷低环保超标

负荷低多是重要辅机发生故障引起的,为此需要从以下几个方面进行改进:提高重要辅机预防性维护、检修水平,逐步完善检修文件包;提升检修管理:对现在点检管理(巡检管理)标准开展头脑风暴会,进行修订;对设备状态进行评估,按设备重要性及健康进行排序,合理安排巡检周期、关键巡检点;针对检修人员老化,要进行针对性培训(如现场操作性培训)工作,提高巡检、消缺技能;对检修班组有效劳动进行评估,查找原因,制定改进方案;从选人、选点、选项、选时、选标、选法、选路入手,提升检修工作标准化水平。
此外要不断优化运行方式,如在A原煤仓加点火煤的基础上,B、D原煤仓,加入煤场内含硫量较低的煤种,确保低负荷时有效降低SO2排放。

要因3:设备故障引起烟尘超标

设备故障主要是:电除尘器的高压柜故障退出及CEMS装置故障。

高压柜跳闸主要是整定值漂移造成的,目前电厂正采取措施进行调整,如不能彻底解决可以通过改造解决;

CEMS装置要通过加强日常维护保养、保证启停阶段检查和旁站加以解决。热控专业对CEMS系统管理要标准化、精细化,进一步减少因表计造成的超标现象。

取得绩效

启停阶段防止污染物超标效果显著

控制氧量,降低NOx和烟尘折算值。机组并网后,锅炉总风量保持在900-1000t/h左右,关闭OFA,将停运燃烧器辅助风门关至5%,保持风箱差压0.3KPa;在并网前即启动B磨,并网后立即投入磨煤机B运行,并增加磨煤机煤量,快速降低烟气氧量;加强制粉系统消缺,机组启动前对制粉系统所有气动、电动执行机构全面检查并操作试验,近期启动期间制粉系统启动过程未出现执行机构故障缺陷;通过以上措施,机组并网后快速增加机组负荷锅炉运行氧量降至9%,烟囱入口氧量降至11.5%以下,机组在负荷120MW左右,烟尘即达标112MW,大大缩短了烟尘超标时间;停机期间,通过合理控制煤位,缩短煤仓烧空仓时间,减少低负荷停留,停机烟尘超标时间也控制在1小时内;机组启动期间,通过增加脱硫浆液循环泵运行台数,提高浆液对烟尘的洗涤作用,实际试验后,对烟尘浓度影响不大。

控制NOX排放超标效果:机组启动过程中制粉系统严格按A、B、D顺序启动磨煤机;机组并网后,控制锅炉总风量,1000t/h,减少NOx浓度折算值;机组并网前,汽机3000rpm暖机2小时,缩短带负荷暖机时间,并网后机组初负荷不在停留,并网到130MW时间由原来的100分钟缩短至50分钟左右;并网前保持旁路60%,并网带负荷,关闭旁路,加快了带负荷速度;机组停运过程中,合理控制各煤仓煤位,在停炉过程中能保持制粉系统连续稳定的停运,缩短烧空仓的时间。

通过以上措施,机组启动期间,NOx超标排放时间基本控制在3小时以内,较之前缩短超标时间1.5小时,停机期间NOx超标排放时间基本控制在1小时内,较原来缩短1小时左右。

取得的经济效益

机组启动阶段多获得环保电价补贴:NOx电价补贴0.015元/度,缩短超标排放时间按4小时、负荷均值按25万千瓦时计算,获得电价补贴0.015×4×250000=15000元;烟尘电价补贴0.002元,缩短超标排放时间按2小时、负荷均值按20万千瓦时计算,获得电价补贴0.002×2×200000=800元。

机组停运阶段多获得环保电价补贴:NOx电价补贴0.015元/度,缩短超标排放时间按2小时、负荷均值按25万千瓦时计算,获得电价补贴0.015×2×250000=7500元;烟尘电价补贴0.002元,缩短超标排放时间按1小时、负荷均值按20万千瓦时计算,获得电价补贴0.002×1×200000=400元。按机组每年启停各5次计算:(15000+800)×5+(7500+400)×5=118500元,每年为公司多取得11.85万元的环保电价补贴。


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