在全球環保形勢日益嚴峻的(de)(de)(de)當下，能源(yuan)行(xing)(xing)業的(de)(de)(de)可持續發(fa)展成(cheng)(cheng)為焦點。燃煤機(ji)組(zu)的(de)(de)(de)超低排(pai)放技術，作為實現(xian)能源(yuan)綠色轉型(xing)的(de)(de)(de)關(guan)鍵手段，正深(shen)刻(ke)改(gai)變著行(xing)(xing)業格(ge)局。這一(yi)(yi)技術對燃煤機(ji)組(zu)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)影響呈現(xian)出(chu)多面性，既(ji)蘊含(han)著積極變革，也帶(dai)來了(le)一(yi)(yi)系(xi)列(lie)挑戰。同時，如何在保證超低排(pai)放的(de)(de)(de)前提下進一(yi)(yi)步提高運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率(lv)，以(yi)及(ji)不同類型(xing)機(ji)組(zu)在這一(yi)(yi)過程中(zhong)的(de)(de)(de)差異與成(cheng)(cheng)本投入問題，都值得深(shen)入探討。

　　超低排放對運行效率的積極影響

　　優化燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程：為(wei)契合超(chao)低(di)排(pai)放要求(qiu)，鍋爐低(di)氮(dan)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)改(gai)造技術在(zai)行業內廣(guang)泛(fan)普及(ji)。其(qi)通過(guo)精心調整(zheng)(zheng)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)器結(jie)構，科(ke)學實(shi)施空(kong)氣分(fen)級(ji)策略(lve)，讓燃(ran)(ran)料與空(kong)氣混合更為(wei)充分(fen)、均勻(yun)，從而(er)使燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程無限趨近理想狀態。例(li)如，華能(neng)玉環(huan)電(dian)廠對 6 臺 100 萬千瓦超(chao)超(chao)臨界(jie)燃(ran)(ran)煤(mei)機組進(jin)行低(di)氮(dan)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)改(gai)造，重新設(she)計燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)器噴(pen)口布局，合理分(fen)配一次風和二次風比例(li)。改(gai)造后，燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)效率大幅提升，飛灰含碳量顯著降低(di)，機組整(zheng)(zheng)體(ti)運行效率提高了約 2%，同時(shi)氮(dan)氧(yang)化物初始排(pai)放濃度降低(di)了 30% 以上(shang) ，既實(shi)現了節能(neng)減排(pai)，又提升了發電(dian)效率。

　　減少(shao)設備(bei)損耗：超低排放技術所涵蓋的(de)(de)除塵、脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)、脫(tuo)硝等關鍵環節(jie)，在降低污染物排放的(de)(de)同(tong)時，也有效(xiao)減少(shao)了煙(yan)塵、二氧化硫(liu)(liu)(liu)、氮氧化物等對(dui)設備(bei)的(de)(de)腐蝕(shi)與磨損。浙能嘉興(xing)發電廠(chang)采用石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏濕法脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)技術，通過優(you)化吸收(shou)塔(ta)內部結構(gou)，提高脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑利用率，將煙(yan)氣(qi)中二氧化硫(liu)(liu)(liu)含量從(cong)改造前(qian)的(de)(de) 1500mg/m³ 降低至(zhi) 35mg/m³ 以下。設備(bei)的(de)(de)腐蝕(shi)情(qing)況(kuang)得到(dao)極(ji)大改善，尾部受熱面(mian)的(de)(de)維(wei)護(hu)周期從(cong)半年(nian)延長(chang)至(zhi)一年(nian)半，降低了檢修成本(ben)，保障設備(bei)穩定運(yun)行，間接提升了運(yun)行效(xiao)率。

　　提(ti)升(sheng)傳(chuan)熱(re)效果：低低溫(wen)(wen)電(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)是超低排(pai)放技術(shu)中的一(yi)大(da)亮點。該技術(shu)在(zai)降低煙氣溫(wen)(wen)度，優化(hua)粉(fen)(fen)塵(chen)比電(dian)阻以(yi)提(ti)升(sheng)電(dian)除(chu)塵(chen)效率(lv)的同時，還增(zeng)大(da)了后續受熱(re)面(mian)的傳(chuan)熱(re)溫(wen)(wen)差，顯(xian)(xian)著強化(hua)了傳(chuan)熱(re)效果。山東黃島(dao)發電(dian)廠(chang)在(zai) #5、#6 機組(zu)上應(ying)用低低溫(wen)(wen)電(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)，通(tong)過在(zai)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)前增(zeng)設煙氣冷卻器(qi)，將煙氣溫(wen)(wen)度從(cong) 130℃降至 90℃左(zuo)右。不僅粉(fen)(fen)塵(chen)排(pai)放濃度從(cong) 50mg/m³ 降至 5mg/m³ 以(yi)下，而且由于(yu)煙溫(wen)(wen)降低，后續省煤(mei)(mei)器(qi)和(he)空氣預熱(re)器(qi)的傳(chuan)熱(re)溫(wen)(wen)差增(zeng)大(da)，機組(zu)熱(re)效率(lv)提(ti)高了約 0.7%，發電(dian)煤(mei)(mei)耗明顯(xian)(xian)下降。

　　超低排放對運行效率的消極影響

　　系(xi)統(tong)阻(zu)力增(zeng)(zeng)加：為(wei)滿足(zu)愈發嚴格的超低排放標(biao)準，電(dian)(dian)廠(chang)需增(zeng)(zeng)設(she)或改進一系(xi)列環(huan)保設(she)備，如濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、脫硝裝(zhuang)置備用層等。然而，這(zhe)些設(she)備的增(zeng)(zeng)加致(zhi)使煙(yan)氣流(liu)通(tong)路徑變長且更為(wei)復雜，系(xi)統(tong)阻(zu)力顯著增(zeng)(zeng)加。以(yi)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)為(wei)例，煙(yan)氣通(tong)過(guo)時，因其內(nei)部結構復雜，阻(zu)力可能(neng)增(zeng)(zeng)加 1000 - 2000Pa。某內(nei)陸電(dian)(dian)廠(chang)在原有脫硫除(chu)塵系(xi)統(tong)后增(zeng)(zeng)設(she)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，引風機電(dian)(dian)流(liu)從改造前(qian)的 300A 上升至 400A，耗電(dian)(dian)量大幅(fu)增(zeng)(zeng)加。為(wei)維持機組(zu)出(chu)力，不得(de)不降低部分運(yun)行參(can)數，導致(zhi)機組(zu)凈(jing)輸出(chu)功率降低，運(yun)行效率下(xia)降了約 1.5%。

　　熱(re)量(liang)損(sun)失增加：部分超低(di)排放技(ji)術(shu)在運行過程(cheng)中會不可避(bi)免地(di)造(zao)成額(e)外熱(re)量(liang)損(sun)失。以(yi)濕(shi)法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)為例，大量(liang)水蒸(zheng)氣隨凈煙氣排出，帶走可觀熱(re)量(liang)。廣東某(mou)電廠(chang)采(cai)用常規(gui)濕(shi)法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)工藝，煙氣溫度從 120℃左右降(jiang)至 55℃，經測算，因這部分熱(re)量(liang)損(sun)失，機(ji)組熱(re)效率降(jiang)低(di)了約 1.3%。為彌(mi)補熱(re)損(sun)失，需額(e)外消耗燃料，增加了發電成本(ben)。

　　設備(bei)維(wei)護與運行(xing)成本(ben)提高：超(chao)低排放設備(bei)的運行(xing)與維(wei)護對技術水平(ping)要求頗高，且(qie)需投入更多人力、物(wu)力。某沿海電(dian)廠的 SCR 脫(tuo)(tuo)硝裝置采用(yong)(yong)了新型(xing)高效(xiao)催(cui)化(hua)劑(ji)，雖然脫(tuo)(tuo)硝效(xiao)率(lv)可(ke)達 90% 以上，但催(cui)化(hua)劑(ji)對煙氣中(zhong)的砷、堿金屬等雜質較為(wei)敏感。運行(xing)一段時(shi)(shi)間后(hou)，因(yin)煤質波動(dong)，催(cui)化(hua)劑(ji)出現(xian)中(zhong)毒現(xian)象，氨逃(tao)逸率(lv)升高，不僅影響脫(tuo)(tuo)硝效(xiao)果，還導致(zhi)空預器(qi)堵塞(sai)。為(wei)恢(hui)復系統(tong)正常運行(xing)，不得不停(ting)機(ji)進行(xing)催(cui)化(hua)劑(ji)再生和(he)空預器(qi)清洗，停(ting)機(ji)時(shi)(shi)間長達 10 天(tian)，直接(jie)經濟損失達數百萬元，同時(shi)(shi)機(ji)組可(ke)用(yong)(yong)率(lv)和(he)運行(xing)效(xiao)率(lv)大幅下降。

　　保證超低排(pai)放同(tong)時(shi)提高(gao)運行效率的(de)方法(fa)

　　優化系(xi)(xi)統集成與控制：借助先進(jin)的(de)智能(neng)化控制系(xi)(xi)統，對燃(ran)(ran)煤機組的(de)燃(ran)(ran)燒、脫(tuo)硫、脫(tuo)硝(xiao)、除塵等(deng)各(ge)個(ge)環(huan)節進(jin)行協(xie)同(tong)優化。大(da)唐(tang)托克(ke)托電廠(chang)通過引入(ru)智能(neng)管控平(ping)臺，利用傳感器實時(shi)監(jian)測煤質(zhi)、負荷、各(ge)設(she)備運(yun)行參數等(deng)信息，運(yun)用大(da)數據分析和人工智能(neng)算法(fa)，動態調整燃(ran)(ran)燒器的(de)燃(ran)(ran)料供給、脫(tuo)硫塔(ta)的(de)漿液(ye)循(xun)環(huan)量(liang)(liang)、脫(tuo)硝(xiao)系(xi)(xi)統的(de)噴氨量(liang)(liang)等(deng)。實現了各(ge)環(huan)節的(de)高效(xiao)協(xie)同(tong)，在(zai)滿(man)足超低排放要求的(de)同(tong)時(shi)，機組運(yun)行效(xiao)率提升了約 1.8%，廠(chang)用電率降低了 0.5 個(ge)百分點。

　　余(yu)熱(re)回(hui)收利用：針對濕法脫(tuo)硫(liu)等工藝(yi)導致的(de)熱(re)量損(sun)失問題，可(ke)采用余(yu)熱(re)回(hui)收技術。江蘇某電廠在(zai)脫(tuo)硫(liu)塔出口煙道安(an)裝熱(re)管式余(yu)熱(re)回(hui)收裝置，將煙氣中(zhong)的(de)廢熱(re)傳遞給(gei)(gei)鍋爐(lu)補給(gei)(gei)水，使補給(gei)(gei)水溫度升高(gao) 15℃。經核算(suan)，機組熱(re)效(xiao)率提高(gao)了約(yue) 0.8%，每年(nian)可(ke)節約(yue)標煤數千噸，有效(xiao)降(jiang)低了能耗和運(yun)營成(cheng)本。

　　采用(yong)(yong)(yong)(yong)高效節能設(she)(she)備(bei)(bei)：在環(huan)保(bao)(bao)設(she)(she)備(bei)(bei)的選(xuan)(xuan)型(xing)與升級過程中，優先(xian)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)高效節能型(xing)產(chan)品(pin)。浙(zhe)江某電(dian)廠(chang)將原有的普(pu)通引風(feng)機(ji)(ji)更換為高效動葉可調軸流式引風(feng)機(ji)(ji)，新風(feng)機(ji)(ji)采用(yong)(yong)(yong)(yong)先(xian)進的葉輪設(she)(she)計和高效電(dian)機(ji)(ji)，在滿足(zu)煙氣輸送需求的同時(shi)，耗電(dian)量降低(di)了(le)約 20%。并且，通過定期對設(she)(she)備(bei)(bei)進行維護保(bao)(bao)養(yang)，采用(yong)(yong)(yong)(yong)新型(xing)密封(feng)材料和耐磨部件，延長了(le)設(she)(she)備(bei)(bei)使用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命(ming)，減少了(le)因(yin)設(she)(she)備(bei)(bei)故障導致的停機(ji)(ji)時(shi)間，保(bao)(bao)障了(le)機(ji)(ji)組(zu)的穩定高效運行。

　　不(bu)同類型機組在超低排放影響及設(she)備(bei)改進成本(ben)上(shang)的(de)差異

　　機(ji)(ji)組容量(liang)差異：大(da)型機(ji)(ji)組在(zai)進行(xing)(xing)超(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)(gai)造(zao)時，由(you)于其(qi)處理煙(yan)氣量(liang)大(da)，設(she)備(bei)規(gui)模相應較(jiao)大(da)，在(zai)設(she)備(bei)改(gai)(gai)(gai)進方面(mian)的(de)一(yi)次性投資(zi)成(cheng)本較(jiao)高(gao)。但(dan)大(da)型機(ji)(ji)組通(tong)(tong)常配備(bei)更先進的(de)技(ji)術(shu)(shu)和(he)控制系(xi)(xi)統，在(zai)優化(hua)燃燒和(he)余熱回收(shou)(shou)等方面(mian)具有更大(da)的(de)潛力，改(gai)(gai)(gai)造(zao)后(hou)(hou)運(yun)(yun)行(xing)(xing)效率提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)幅度(du)可(ke)能相對(dui)較(jiao)大(da)。例(li)如，上海外高(gao)橋第三(san)發電有限(xian)責任公司的(de) 100 萬千(qian)瓦超(chao)超(chao)臨(lin)界機(ji)(ji)組，在(zai)超(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)(gai)造(zao)中投入數億(yi)元資(zi)金用于設(she)備(bei)升(sheng)(sheng)級和(he)技(ji)術(shu)(shu)研(yan)發。通(tong)(tong)過采用深(shen)度(du)空氣分級燃燒、高(gao)效除塵脫硫脫硝一(yi)體化(hua)等技(ji)術(shu)(shu)，實現了污染(ran)物的(de)超(chao)低(di)排放(fang)，同時通(tong)(tong)過優化(hua)運(yun)(yun)行(xing)(xing)和(he)余熱回收(shou)(shou)，機(ji)(ji)組運(yun)(yun)行(xing)(xing)效率提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)了約 3.5%。與(yu)之相比，小型機(ji)(ji)組雖然(ran)設(she)備(bei)改(gai)(gai)(gai)進成(cheng)本相對(dui)較(jiao)低(di)，但(dan)由(you)于技(ji)術(shu)(shu)和(he)資(zi)金限(xian)制，在(zai)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)運(yun)(yun)行(xing)(xing)效率方面(mian)可(ke)能面(mian)臨(lin)更多挑戰，且其(qi)系(xi)(xi)統相對(dui)簡(jian)單，改(gai)(gai)(gai)造(zao)后(hou)(hou)效率提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)的(de)空間有限(xian)。如某 5 萬千(qian)瓦的(de)小型熱電聯產機(ji)(ji)組，在(zai)完成(cheng)超(chao)低(di)排放(fang)改(gai)(gai)(gai)造(zao)后(hou)(hou)，因(yin)受限(xian)于自(zi)身技(ji)術(shu)(shu)和(he)資(zi)金，運(yun)(yun)行(xing)(xing)效率僅提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)了約 0.6%。

　　機(ji)(ji)組(zu)類型差異：對(dui)于超臨(lin)界、超超臨(lin)界機(ji)(ji)組(zu)，其運行(xing)參數高(gao)，對(dui)設(she)(she)備的(de)耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)要(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。在(zai)(zai)進(jin)行(xing)超低(di)排放改(gai)(gai)(gai)造時，需要(yao)(yao)采(cai)(cai)用(yong)更(geng)高(gao)端(duan)的(de)材(cai)料(liao)和(he)(he)(he)(he)(he)技(ji)術，設(she)(she)備改(gai)(gai)(gai)進(jin)成(cheng)本(ben)高(gao)昂。但這類機(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)實現超低(di)排放后(hou)(hou)，通過優(you)化(hua)(hua)(hua)運行(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)余熱利(li)用(yong)等措施，其運行(xing)效率(lv)提(ti)升(sheng)(sheng)的(de)效果也更(geng)為(wei)顯著(zhu)。華電萊(lai)州發電有限公司的(de)超超臨(lin)界機(ji)(ji)組(zu)，在(zai)(zai)改(gai)(gai)(gai)造中(zhong)采(cai)(cai)用(yong)了(le)耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)的(de)特種合金材(cai)料(liao)用(yong)于脫(tuo)硫塔(ta)和(he)(he)(he)(he)(he)煙道，同(tong)時對(dui)脫(tuo)硝系統進(jin)行(xing)了(le)深度優(you)化(hua)(hua)(hua)。雖(sui)然改(gai)(gai)(gai)造投資巨大，但改(gai)(gai)(gai)造后(hou)(hou)通過優(you)化(hua)(hua)(hua)運行(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)余熱利(li)用(yong)，機(ji)(ji)組(zu)運行(xing)效率(lv)提(ti)升(sheng)(sheng)了(le)約 4%。亞(ya)臨(lin)界機(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)改(gai)(gai)(gai)造成(cheng)本(ben)和(he)(he)(he)(he)(he)效率(lv)提(ti)升(sheng)(sheng)幅度上相(xiang)對(dui)較為(wei)適中(zhong)。此(ci)外，循(xun)環流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)機(ji)(ji)組(zu)由(you)于其燃燒(shao)方(fang)式特點，在(zai)(zai)脫(tuo)硫等方(fang)面(mian)具有一定優(you)勢(shi)，設(she)(she)備改(gai)(gai)(gai)進(jin)成(cheng)本(ben)相(xiang)對(dui)較低(di)，但在(zai)(zai)脫(tuo)硝和(he)(he)(he)(he)(he)進(jin)一步提(ti)升(sheng)(sheng)運行(xing)效率(lv)方(fang)面(mian)，可能(neng)需要(yao)(yao)采(cai)(cai)取(qu)特殊的(de)技(ji)術手段，與煤粉爐機(ji)(ji)組(zu)存在(zai)(zai)明(ming)顯差異。某循(xun)環流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)機(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)脫(tuo)硝改(gai)(gai)(gai)造時，采(cai)(cai)用(yong)了(le)選擇(ze)(ze)性非催(cui)化(hua)(hua)(hua)還原(SNCR)與選擇(ze)(ze)性催(cui)化(hua)(hua)(hua)還原(SCR)聯合脫(tuo)硝技(ji)術，經過多次調試和(he)(he)(he)(he)(he)優(you)化(hua)(hua)(hua)，才達到了(le)較好的(de)脫(tuo)硝效果和(he)(he)(he)(he)(he)運行(xing)效率(lv)提(ti)升(sheng)(sheng)。

　　綜上(shang)所述，超低排放(fang)對(dui)燃(ran)煤機組運行效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)利弊共存(cun)。通過采取針對(dui)性措(cuo)施，在保證超低排放(fang)的(de)(de)(de)(de)同時提高(gao)運行效(xiao)率(lv)具(ju)有(you)可行性。同時，不(bu)同類型機組在這一(yi)過程中，無論是在超低排放(fang)對(dui)運行效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)方面，還是在設備改進(jin)成本(ben)上(shang)，都存(cun)在顯著差異，需要根據具(ju)體情況制定(ding)個(ge)性化的(de)(de)(de)(de)解決方案。這不(bu)僅有(you)助于推動燃(ran)煤發電行業的(de)(de)(de)(de)可持(chi)續(xu)發展，還能在環境(jing)保護與能源高(gao)效(xiao)利用之間找到最佳平衡點。

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