前言:我们精心挑选了数篇优质脱硝技术论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
覆盖范围广中国地域广阔,共有31个省市自治区,部分省市之间相距几千多公里,并且列车在运行过程中要通过多个铁路局及集团公司的管辖区域,每个单位均有调度指挥及为车辆服务的部门及人员,所以通话对象不固定,这就需要一个统一的呼叫方式及规则,由联合控制中心根据列车运行区间及位置确定呼叫路由及地址。这也是符合我国铁路特得点的独特通信方式。需要具备数据的传输功能列车无线电台设备不仅需要语音传送,还需要有传输数据的能力,应具备多功能的数据接口,可以传输列车运行所需的各种数据,交换信息,确保列车通信及监控的实时性和有效性。综合性要求强铁路运营所需支撑体系庞大,车务、机务、工务、电务、车辆等单位各司其职,对通信的需求也存在差异,这就要求无线通信设备具备很好的适应性,结合各部门需要开发相应功能。设备要有良好的综合应用能力,一机多用,即能传递语音还能传送数据,将列车信息根据需求传递到不同单位,各取所需,便于部门间联动,提高统一协调能力。
铁路移动通信系统介绍
GSM-R(GSMforRailway)为铁路专用数字移动通信系统,和GSM网络标准相似,是从欧洲引进的铁路通信专用系统。GSM-R是基于GSM技术平台,针对铁路无线通信的特点,专门为铁路设计的数字移动通信系统,提供特色的附能的高效综合无线通信系统,并增加铁路移动通信所需业务(组呼、群呼、强插、强拆、优先级别等功能),构成整体的解决方案。GSM-R同时还具备数字集群的功能,满足列车高速运行时的无线通信要求,可以提供应急通信、无线列调等语音通信功能,安全可靠。GSM-R还是一个信息化的平台,使得用户可以在这个信息平台上轻松开发各种各样的铁路应用。GSM-R通信系统主要由基站系统(BSS)、网络系统(NSS)、管理系统(OSS)三大部分和移动终端设备组成。其中网络系统包括移动交换系统、移动智能网系统、和分组交换无线业务系统,是GSM-R系统的核心组成部分,实现了与其他网络的有机结合。GSM-R系统网络结构图4GSM-R技术的应用GSM-R系统不仅可以提供语音业务,还可以提供数据业务、智能业务。针对铁路通信需求,GSM-R系统还提供了组呼叫、寻址、广播呼叫、紧急呼叫等特殊方面的要求。
经过GSM-R网络组成的数据链路传送到车载无线通信设备,机车就能接收到调度下发的命令。调度命令是各级调度指挥人员向列车司机下达的书面指令,是列车运行指挥系统的重要组成部分。列车调度指挥:调度与司机之间的通话是行车通信系统的重要组成,负责指挥各种车辆的运行,保证机车司机、车站值班员、列车调度员之间以及车站值班员、机车司机、运转车长之间的通信畅通,确保安全。机车同步控制:有时列车需要多个机车牵引,在运行过程中,两台机车之间包括加速、减速和制动等一系列行为必需同步操纵,利用本业务可实现机车间信息的传递和交换。列车自动控制:通过GSM-R提供车地之间双向安全数据传输通道,接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息,控制列车运行,可代替以前的信号灯指示,保证列车运行安全。机车信号和监控信息传送:实现车载设备和地面间的数据传输,提供机车信号和监控信息传输,储存调车模式的相关信息,构成站场通信系统重要组成部分。列车停稳信息传送:利用数据采集传输应用系统,可传送列车是否停稳信息,提高车辆运行的安全性。车次号传输:车次号传送是实现车辆调度指挥的重要一环,通过对列车车次号的自动跟踪,实现调度中心对车辆运输业务的监控机办理。列车尾部监控数据传输:在列车行进当中,司机应当准时了解列车性能变化。列车监控系统可以提供车尾风压数值,电池电压情况,主风管风压情况等等,实现对车辆状态进行实时监控。区间无线通信:在区间作业可以使用GSM-R作业手持终端,包括机务、车务、工务、电务、公安等单位可根据需要进行内部的业务联系,在有特殊情况时可与列车调度人员或其他用户联系,在遇到突发状况时,还可通过无线终端直接与司机通话。旅客业务信息收集:每辆客车都与控制中心保持一条实时双向数据传输通道,作为数据通信业务使用,与旅客相关的所有移动信息通过此通道进行传输,为旅客提供各种信息,增加旅客的便利性,提供各种人性化服务。
以树之外貌打造班级物质文化
班级物质文化是班级文化的有形载体。因此,教室的环境布置就成为班级文化建设中不可缺少的重要环节。将树的外貌特征融入到教室环境的设计中,让视觉上的冲击带给学生心灵上的震撼。
绿色的运用。走进教室,最先感受到的是绿色带给人的平静和舒适。绿色条纹的窗帘闲逸地垂在窗户两旁,绿色的小柜子整齐地码放在墙壁的一侧,绿色的校服在学生身上显得格外醒目。绿色可以平复学生浮躁的心绪,让学生以最佳的状态投入到学习中。
叶片的运用。叶子的造型多种多样,精致而独特,正好起到装饰、美化教室的作用。柜子上树叶形状的小标签、黑板上树叶形状的评优栏,还有墙壁上树叶形状的照片框,每一个微小的设计都体现着师生的匠心独具。
枝干的运用。树的枝干为果实和树叶输送水分和营养,它的挺拔承载着生命的意义。一面白墙、一块黑板都因为有了枝干的装点而变得生动而有意义。
优美舒适的教室环境给学生增添了学习的乐趣,激发了学生热爱班级、热爱学校的情感,从而增强了班集体的向心力和凝聚力。
用树之品格建设班级精神文化
剖析树之品格,不管是严寒酷暑还是悬崖峭壁,都以坚韧不拔的精神默默地生长着。学校依托树的坚强品格推动班级精神文化建设,感染、激励学生。
确立班级文化。班名以树名命名,班徽设计借助树之外形,班号浓缩树之品格,班标、班规、班歌、班训也都与树之特性紧密相连,蕴含了班级文化建设的深刻内涵,为班级文化建设指引了方向。
开展班级活动。举办各类以“树育”文化为主题的班级活动,既有助于营造学习氛围,形成良好的班风,也有利于培养学生的优秀品格。开展班会评比,各班围绕班名设计、组织班会,学生通过绘画、讨论、表演、观看视频等多种形式,展现本班别具特色的“树育”文化活动;开展手抄报比赛,为了让学生更好地理解班级文化建设,各班组织了以“树育”为主题的手抄报比赛。学生开动脑筋、积极构思,最后形成了一张张具有“树育”文化色彩、内容丰富实用的精美作品。此外,班级还以“树”为主题,组织了绘画、诵读、歌唱、小话剧表演等活动。
活动的过程就是激发学生情感、刻画心灵、指导行为的过程。每一次的展示都起到了润物无声的教育意义。
顺树之天性建设班级行为文化
行为文化是良好物质文化和精神文化的外在表现,所有潜移默化的教育只有落实到学生的行为上,才能彰显出班级文化建设的实效性,真正达到以树育人的目的。天下万物的生长都有自身的发展规律,必须“顺木之天,以致其性”。育人和种树的道理是一样的。因此,在行为文化建设中同样要顺应学生的发展规律,不能凭着主观愿望恣意干预和灌输。
制定班规,指导行为。班规的制定要符合学生的年龄特点、承受能力和实际需求,要让大家认可并切实可行。这样,才能起到制约和指导学生行为的作用。
尊重差异,顺道而为。要尊重差异,不整齐划一、不拔苗助长,不以牺牲学生的身心健康、个性特长为代价去换取暂时的学业成绩,应该帮助他们自然、有序地发展。
[关键词]脱硝;选型;效率
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0359-01
1 研究的背景
近年来,中国大部分区域污染态势越发严重,雾霾、酸雨现象常有发生,严重影响广大人民群众的日常生产生活。氮氧化物是诱发这一环境污染现象的罪魁祸首之一。2012年1月国家能源系统实施了《火电厂大气污染物排放标准》,明确规定,火电企业氮氧化物的排放浓度不准超过100mg/Nm3。
2 项目概述
丹东金山热电厂(2×300MW)新建工程是由中国华电集团沈阳金山能源有限公司依照《丹东市中心城区热电发展总体规划(2005―2020年)》在丹东市投资建设的大型热电联产项目。电厂一期建设2台300MW亚临界汽轮发电机组,规划容量4台300MW,并同步建设脱硝设施。
3 脱硝工艺设计原则
(1)采用当前技术成熟方法,符合国家环保排放标准。
(2)脱硝设计效率应大于80%。
(3)不设计烟气旁路。
(4)在锅炉省煤器与空预器中部布置反应器。
(5)吸收剂选择液氨。
(6)脱硝设备年利用小时按不小于6500小时考虑,投运时间按不小于7800小时考虑。
(7)脱硝装置可用率不小于98%。
(8)装置服务寿命为30年,大修期为6年[1]。
4 脱硝工艺的选型
目前全球电力生产脱硝技术主要分为两大类:即选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)烟气脱硝技术、选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)烟气脱硝技术[2]。
4.1 SNCR烟气脱硝
SNCR技术原理是在炉膛内布置机械式雾化喷枪,将例如氨气、氨水、尿素等溶液作为氨基还原剂,雾化后形成小液滴直喷进炉膛,热解后,还原剂生成气态NH3,在锅炉的对流换热区域,温度控制在950~1050℃,没有任何催化剂的条件下,NH3与NOX进行化学物理联合环境下的选择性非催化还原反应,将NOX还原成氮气和水。被压力环境下喷入炉膛的气态NH3,温度超过1050℃时,NH3被氧化成NOX,起主导作用的是氧化反应;当温度低于1050℃时,NH3与NOX的主要反应是还原反应,但反应速率相对较低,即氧化与还原反应跨界产生[3]。
在欧美地区SNCR技术相对来说广泛应用。较为先进的低氮燃烧技术被移植到这些锅炉中,炉膛出口NOX浓度约为280~450mg/Nm3,应用SNCR系统后,基本可达到180~265 mg/Nm3的氮氧化物的控制水平,基本满足投产时的控制要求,但不满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)的NOX排放规定[4]。
4.2 混合型烟气脱硝(SNCR/SCR)
混合型SNCR/SCR技术是利用烟道型SCR将上游来的NH3与NOX反应完全,将SNCR与尾部SCR结合,SNCR承担脱硝和提供NH3的双重功能,提高脱硝效率,弥补SNCR系统效率偏低的弊端。具有以下特点:
1)场地空间适应性强,脱硝效率高,可达75%,当入口NOX浓度为400mg/Nm3,出口基本可控制在100mg/Nm3左右,完全符合NOX排放规定的要求。
2)根据催化剂的形式、用量及烟道布置不同,烟道阻力增加100~500Pa左右。
3)烟道型SCR不需要另外设喷氨装置,系统相对简约。
4)新型设计理念的烟道型SCR,采取垂直布置方式,与初期设计的SCR在水平烟道布置反应器相比,流速大大降低,减小了催化剂的磨损,延长了设备的使用寿命。
SNCR/SCR混合型脱硝技术具有全面兼顾、博取众长的技术特点,可作为脱硝技术选型的一个参考方向,符合特定环境,特殊考虑的应用范畴。新技术的革新与应用,使技术人员认识到,追求生产高效率同时,也要考虑经济性的重要因素。
4.3 SCR烟气脱硝
SCR技术是在烟道上加装一套反应装置,在省煤器下游区域按烟气含有NOX剂量喷射相适应剂量的氨气,反应环境温度为310~420℃之间,在催化剂作用下,烟气中NOX被还原,反应产物为无害的氮气和水。考虑到锅炉烟气含量、飞灰属性、空间区域布置等因素,SCR工艺可分为三种类型:高灰型、低灰型和尾部型。高灰型为目前常用设计选型,其设备布置范围及反应区域工作环境相对恶劣,烟尘大,催化剂的活性会较快发生惰化,由于310~400℃的烟气温度较为适合反应进行,故综合效率及经济性最高。
SCR是电站锅炉普遍采用的深度烟气脱硝技术,国内当前已建成、在建、拟建脱硝装置的新老机组约有400多台,均采用高灰型工艺。SCR技术特点如下:
1)脱硝效率相对较高,一般情况下可达到95%,NOX排放浓度符合国家环保标准,可控制在50mg/Nm3以下。
2)需要在烟温为310~420℃的空预器入口范围增加设计反应器,催化剂安装在反应器内,锅炉烟道阻力相应增加800-1200Pa左右,引风机需改型提高压头。
3)存在诸如产生反应副产品-硫酸氢氨,附着在空预器换热面上,可能导致空预器的堵塞,逃逸氨与SO3反应。通过精密自动控制化学理论量的加氨,可有效防止氨泄漏量,使生产副产品减少生成。
4)大量的还原剂-液氨是重大的危险源,尤其是超过40吨的储量,需要考虑氨区周边环境的安全防护距离,至少需要约3000m2的空闲环境。
5)通常催化剂每3-4年需检查更换一次,催化剂易磨损、堵塞、活性成分降低。
SCR烟气脱硝是成熟、可靠的技术,在国内外电站锅炉上得到了广泛的应用。当脱硝效率为95%时,NOX排放浓度可控制到50mg/Nm3以下,满足环保排放的要求。
5 结论
对上述三种脱硝工艺分析结果可知,SNCR工艺不满足NOX排放低于100mg/Nm3的要求,本项目不能采用此方案。
混合型SNCR/SCR工艺满足NOX排放低于100mg/Nm3的规定要求,但现阶段应用业绩及经验较少,且需要对锅炉本体进行改造,逃逸氨对省煤器等加热设备的腐蚀还有待进一步研究,暂不推荐此方案。
SCR工艺技术成熟,脱硝效率高,扩展余地大,适应本项目的综合技术要求。
丹东金山项目采用SCR烟气脱硝原理工艺,在锅炉尾部烟道省煤器出口,空气预热器入口区间段布置反应器,即高尘布置。每台机组设一套脱硝装置,每套脱硝装置设计两个SCR反应器。
自2012年9月15日,机组投产以来,锅炉脱硝系统未发生运行重大事故,脱硝总效率达到82%,高于设计指标参数,氨逃逸率小于3%。经大修期间停炉检查,催化剂模块外形齐备良好,本体未发现有破损、脱落,风孔无堵塞现象,系统内未形成严重积灰,脱硝系统符合锅炉尾部烟道配套设计,工艺选型及流动特性均符合现场生产要求,值得推广应用。
参考文献
[1] 黎景越.火电厂烟气脱硝技术的经济效益分析:[硕士学位论文].北京:华北电力大学.2013.
【关键词】烟气脱硝技术;火电厂项目;应用
烟气脱硝技术种类较多,通常大型火电厂会选择选择性催化还原烟气脱硝技术(英文全称:Selective Catalytic Reduction;简称“SCR”),或者选择性非催化还原烟气脱硝技术(英文全称:Selective non-Catalytic Reduction,简称“SNCR”),且应用效果良好。中国火电厂常用技术较为成熟的选择性催化还原烟气脱硝技术,其脱硝效率高,且不会造成空气环境的二次污染而被火电厂所应用。
一、SCR烟气脱硝技术
(一)技术原理
SCR烟气脱硝技术原理为SCR的催化还原技术。火电厂排烟气中所含有的氮氧化合物可以与NH3发生化学反应,但是需要在300℃~400℃的高温条件及催化剂的作用下完成,所产生的物质为水和惰性气体氮气。两种产物并不需要采取特殊的技术处理方式而起到阻止氮氧化合物与外界物质发生化学反应后,形成有毒气体。氮氧化合物在有氧条件对产生如下反应:4NH3+4NO+O24N2+6H2O;2NH3+NO+NO22N2+3H2O;4NH3+2NH2+O23N2+6H2O;4NH3+3O22N2+3H2O;2NH3N2+3H2。
在氮氧化合物在有氧环境中出现化学反应的时候,催化剂所发挥的作用是不容忽视的。
该项技术在实际工作中的运用,是根据火电厂排放烟气中所含有的有毒气体成分选择催化剂,将促成成分确定下来。使用催化剂的过程中,根据对烟气成分的分析选用恰当的催化剂,通常催化剂的使用形式为三种,板式催化剂、蜂窝式催化剂和波纹板催化剂。蜂窝式催化剂适用于火电厂排放的烟气中有毒气体浓度过高的催化还原使用,其可以发挥氮氧化合物和氧气接触面扩大的作用,从而提高脱硝技术效率。具体应用中,要注意催化剂的用量以及使用形式,以获得最优的催化效果。
(二)SCR烟气脱硝技术应用中的催化剂还原工艺
SCR烟气脱硝技术应用中,催化剂很容易呈现出老化迹象,由于其活性具有时间限制,所以催化剂的老化会使其催化作用下降。因此,在使用的过程中,要注意有效时间,以对催化剂及时更换。催化剂在使用中,随着时间的延长会减缓催化速度,为了避免催化剂一次性更换量过大,要避免使用单层催化剂。
二、火电厂烟气脱硝技术的应用
(一)SCR脱硝技术的工艺系统
SCR脱硝技术的工艺系统由三个部分组成,即SCR反应器、氨气的存储系统和氨气注入系统。其中SCR反应器配置由辅助系统,氨气的存储系统在发挥存储功能的同时,还要对氨气进行技术处理。
氨气通常是液态存在,进入到蒸发器之中汽化为氨气,经过空气的稀释后,注入到反应器中。以对烟气中的脱硝反应起到一定的催化作用。为了促进烟气的疏导,反应器中的烟气输送管道应采用固定床平行通道设计,通过将装置的布局以优化,是气态的氨气与氮氧化合物充分融合,随着接触面的扩大,氨气的还原功能得以充分分发挥,从而反应效率有所提升。
(二)SCR脱硝技术的应用
中国的火电厂所采用的SCR脱硝技术引自国外先进的脱硝技术,其中,催化剂引自奥地利,液态氨引自法国,而烟气脱硝设备则引自德国。多种先进脱硝技术的引入,对中国相对滞后的脱硝技术以补充,使得火电厂的脱硝效率快速提高。从脱硝技术的应用程度来看,首先应用与大型的火电厂,并逐渐地将脱硝经验向小型火电厂延伸,使得中国火电厂的整体烟气脱硝水平有所提升。
(三)SCR脱硝装置的应用
火电厂的SCR脱硝装置主体部分由反应器和氮氧化物脱除剂制备两大部分构成。反应器的作用是通过将含NOX的烟气中中注入NH3,使得氮氧化物气体还原。其基本的作用,是为了满足化学反应对温度的要求,加入催化剂使化学反应被活化。
脱硝系统的运行,可以达到67.2%以上的脱硝效率,且具有较高的运行可靠性,极少有氨气泄漏出来。从环境保护的考虑,SCR脱硝装置安装有配套设备,可以是脱硝效率超过90%,其技术可靠性可以满足火电厂运行需求。
(四)SCR脱硝装置及火电厂锅炉以及辅助设备的影响
SCR脱硝装置中,脱氮设备与锅炉以及辅机之间存在着较大的关联,会对空气预热器以及引风机的设计产生一定的影响。
1. 空气预热器
空气预热器的作用是促进锅炉的热交换能力,使能量消耗有所降低。当SCR脱硝装置处于正常运行状态的时候,反应器内会存在着残余物,包括NH3、SO3与水的化学反应形成硫酸氢铵。该物质在230℃的环境中会由气态液化,不仅腐蚀性强,而且很容易粘结在传热元件表面,对于冷段和温段产生强腐蚀作用,且会吸附大量灰尘,造成空气预热器堵塞。在SCR催化剂的作用下,烟气中的部分SO2会被转化为SO3,不仅增加了冷端腐蚀度,而且导致了空气预热器堵塞。为了避免这一现象出现,在热元件的选用上,可以选择高吹灰通透性的波形,以提高清灰效果。
2. 引风机
引风机加装了SCR脱硝装置之后,增加了风机的压头,导致反应器以及弯头部位的阻力达到了1000帕。对空气预热器重新选型,阻力可以达到500帕,此时,引风机的压头就会增加到1500帕。
三、烟气脱硝技术的改进措施
烟气脱硝技术的改进首先是设备的改进。火电厂要促进设备更替,就要投入大量的资金,其中国提供部分资金,火电厂还需要加大环境保护专项资金,以使设备更换压力得到缓解。
烟气脱硝技术的运行过程中,要强化各项管理工作,特别是监管职责要落实到位,促进脱硝系统与环境保护机构之间的结合,实施火电厂脱硝的正规化管理。
关于火电厂的烟气脱硝技术,除了应用国外的先进技术之外,还要根据中国火电厂的运行特点建立研究课题,创建研发机构一创新技术。基于烟气脱硝技术较高的研究难度,以及其应用领域中所创造的价值,研发机构建立之初需要政府给予部分扶持,使脱硝电价系统快速地建立起来,并强化宣传力度,以对火电厂脱硝系统的应用以鼓励。
结语
综上所述,中国社会经济快速发展,火电厂的运行效率有所提升,所释放出来的氮氧化合物逐渐剧增,严重危害了大气环境。为了改善生态环境,火电厂引进了烟气脱硝技术,以对火电厂运行中所释放的氮氧化合物以有效控制。
参考文献
[1]陈晓峰,郭道清,苏祥.燃煤电厂烟气脱硝技术现状探讨分析[J].科协论坛(下半月),2012(04).
关键词:烟气脱硝技术 火电厂
中图分类号:TU834文献标识码: A
烟气脱硝技术很大幅度降低了火电厂产生氮氧化合物对地球环境的伤害。随着我国经济的不断发展,我国每年火电厂产生氮氧化合物逐年剧增,为了阻止全球环境进一步恶化,我国应该大力推广烟气脱硝技术,控制火电厂产生氮氧化合物的数量,改善我国的生态环境。目前SCR烟气脱硝技术是我国最受欢迎的脱硝技术之一,其效率高的优势使其被很多火电厂所采纳。
一、氮氧化合物带来的危害
我国目前所使用的燃料资源是以煤炭资源为主,在火电厂的生产工艺中也是以煤炭提供能源为主,煤炭是一种不可再生资源,我国对于该资源的使用有一个严格的控制,煤炭资源的使用几乎占据了整个在再生资源的75%,其燃烧后产生的烟气物质主要是氮氧化合物,对环境造成恶劣的影响,其造成的环境不污染不可忽视。
火电厂的生产过程中产生氮氧化合物,这一物质极不稳定,遇到外界刺激很容易变为一氧化氮或二氧化氮等有毒气体,这些氮氧化合物会对地球环境的起到破坏作用。酸雨的腐蚀功能对地球有很大的破坏功能。火电厂将氮氧化合物等污染物质排放到空气中与空气中的水相结合,通过扩散、沉降、转化等程序就会产生人们所说的酸雨;氮氧化合物对于植物具有很强的破坏性;氮氧化合物和碳氢化合物反应所生成光化学烟雾,破坏空气中的质量;氮氧化合物还对空气中起过滤紫外线作用的臭氧层进行破坏,破坏了地球的保护膜;除此之外氮氧化合物中的二氧化氮对人们自身健康起到很大的不利作用,二氧化氮通过呼吸道进入人的血液中,破坏血红蛋白的活性,降低血液中含氧量,严重时甚至会造成缺氧现象等,氮氧化合物无论是对人们的生命健康还是地球的环境保护都应该对其进行有效的控制和处理,降低其对人们生活的不利影响。
二、火电厂烟气脱硝的现状
我国的脱硝技术相对于国际水平仍然有着很大的差距,脱硝系统也并不完善,脱硝技术的成效并没有达到预期的效果。我国的脱硝技术起步较晚,在2012年1月才《关于脱硝电价政策的研究和建议》,我国的火电厂的脱硝任务十分沉重,如果使全国火电厂安装脱硝设备,需要有6亿多千瓦的设备需要进行设备改造,这需要的不仅仅是人力和财力的支持,更需要时间的沉淀,才能够彻底完成全国火电厂的脱硝任务。火电厂使用脱硝技术势必会增加火电厂的成本,即使我国对火电厂实施补贴政策,但是仍然加剧了火电厂的经济负担。在火电厂的市场经济形势不乐观的大环境下,想要实施火电厂的脱硝计划,无疑是加剧了任务的难度,政府应该调节期间的矛盾,从根本上铲除脱硝计划道路的障碍。
三、烟气脱硝技术
1.SCR烟气脱硝技术的原理
在当今的火电厂的实践操作下,SCR烟气脱硝技术的成效最为明显突出,是目前最为先进的脱硝技术,被火电厂广泛使用。该技术的工作原理中最为重要的是SCR的催化还原的工作原理,因此被称为SCR烟气脱硝技术。
该技术工作原理是在催化剂和3400C到4000C的条件下,促使NH3和火电厂中的氮氧化合物发生化学反应,其产物是无毒的惰性气体氮气和水,其产物也无需经过特殊处理,从而阻止氮氧化合物受到外界刺激,变为有毒气体。其中涉及到的化学反应主要有以下几种有氧条件下的反应:
4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O
4NH3+2NH2+O2 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O
4NH3+3O2 2N2+3H2O
4NH3+5O24NO+6H2O
2NH3N2+3H2
工作原理的化学反应过程中最为关键的就是催化剂的选用,催化剂是促进反应快慢的关键。在实际运用过程中对于烟气脱硝技术中催化剂的选用和促成成分是根据火电厂所排放的烟气中的有毒气体的成分来决定,起催化剂的使用形式也被分为板式、蜂窝式和波纹板三种形式,设计者对烟气进行分析,从而选用最恰当的催化剂的成分、含量和形式。
2.催化剂还原的工艺
烟气脱硝技术在使用过程中,若是火电厂所排放的烟气中有毒气体的成分浓度过高的情况下建议将催化剂的形式选用为蜂窝型,这样可以增加与氮氧化合物和氧气的接触面积,从而增加脱硝技术的效率。
催化剂在使用过程中很容易被老化,从而降低催化剂的使用效率。催化剂本身并不具备无限循环使用下去的功能,它有使用时间限制,因此在使用过程中必定要注意催化剂的使用时间,在其失去功效之前将其替换更新,保证脱硝技术的成效。据调查研究数据显示,催化剂随着时间的推移,可以通过其反应速度也会逐渐变慢。催化剂使用时不建议使用单层催化剂,因为在催化剂老化时需要更换新的催化剂,单层催化及则必须一次性更换大量的催化剂,无论是从经济的角度还是从工作效率的角度去考虑都不建议使用。
3.SNCR脱硝技术
SNCR脱硝技术与SCR脱硝技术最大的区别就是不需要催化剂,其反应条件最为关键的是温度,而不是催化剂,这样就可以大大降低脱硝方案的成本。但是相较于脱硝的成效并没有SCR脱硝技术高,氨的使用量也大,并且会生成腐蚀性的物质,因此在很多的火电厂中并没有选用SNCR脱硝技术,但是仍然有些工厂选用这种技术。
四、烟气脱硝技术的工艺系统与应用
1.烟气脱硝技术的工艺系统
我们以我国现今普遍运用的SCR脱硝技术为例来简要介绍烟气脱硝技术的工艺系统。SCR脱硝技术的工艺系统主要分为SCR反应器和辅助系统,氨气的储存以及处理系统和氨气注入系统三个部分。
SCR的脱硝技术的工艺包括,首先是采用氨气作为还原剂,氨气普遍是以液体的形态注入到蒸发器中使之汽化,将汽化的氨气和空气稀释再投入到该系统的反应器当中,促进烟气中的脱硝反应;为了使氮氧化合物和还原剂氨气充分融合,扩大接触面积,提升反应效率,反应器中采用的输送通道采用固定床平行通道形式有利于烟气的疏导和优化装置的布局。
2.烟气脱硝技术的具体应用
我国的烟气脱硝技术主要还是引进国外的先进技术,在SCR脱硝技术的系统中最为关键的催化剂就是引进奥地利CERAM公司的脱硝技术,而还原剂液氨则是引进法国先进的脱硝技术,烟气的脱硝设备主要引进德国西门子的脱硝技术等多种从国外先进的技术。
先进技术的引入弥补了我国脱硝技术起步晚的步调,可以很大程度的提升我国火电厂的脱硝效率,这些先进的技术首先在我国大型的火电厂被应用,成功实施后再次引入小型的火电厂,逐渐实现全国脱硝技术的整体提升,促进我国火电厂整体的经济水平,走可持续发展的道路。
3烟气脱硝技术应用的建议
我国火电厂的脱硝技术的应用主要从四个方面进行改进。首先是脱硝技术的设备方面,设备的更换需要大量的资金投入,国家除了为火电厂提供一定的资金补助外,也可以增加环保专项资金的投入,从而降低火电厂对于设备更换的压力,促进设备尽快更替;其次是我国应该加强火电厂对于脱硝系统的监管,将脱硝系统,环保机构和电力监管部门相结合,促进火电厂脱硝走上正规化的道路;除了不断引进国外的先进技术,我国也要创建自己的研发机构,创新永远是技术更新永不枯竭的动力;还有在建立脱硝电价的系统过程中,政府要充分发挥宏观调控的功能,在建立之初应加大政府的补贴力度,促使脱硝电价系统更好、更快的建立,并且加大火电厂的宣传力度和相关政策,大力鼓励火电厂实施脱硝系统。
结束语:
综上所述,我国火电厂的脱硝系统的实施仍然存在很多的问题,我国政府和火电厂应该不断完善该系统,促使脱硝系统在我国火电厂的普及和应用,改善我国环境质量。由于我国的脱硝技术的投资较大,成效较低,还存在一定的二次污染,我们在研发技术时应该解决这些问题,从而优化我国的脱硝技术系统。
参考文献:
[1]张海红.大型火电厂SCR烟气脱硝技术应用[J].广东化工.2013(15)
[2]蒋砍法.SCR法烟气脱硝技术在火电厂的应用[J].建筑与装饰:下旬.2013(8)
【Abstract】According to the characteristics of China's industrial boiler flue gas emissions, a new type of flue gas desulfurization and denitrification process suitable for industrial boiler has been developed. It has been widely used in desulfurization and denitrification of industrial boilers. In this paper, the desulfurization and denitrification technologies combined with ozone oxidation and chemical absorption are studied and analyzed.
【关键词】燃煤工业锅炉;脱硝改造;臭氧氧化;脱硫脱硝
【Keywords】coal fired industrial boiler; denitration modification; ozone oxidation; desulfurization and denitrification
【中图分类号】TK229.6 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)06-0150-02
1 引言
在我国,燃煤工业锅炉广泛运用于各种工业生产之中,其数量较多,分布较广。每年我国的燃煤工业锅炉消耗标煤约四亿吨,约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右,产生了大量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物。随着环境保护重视程度的不断提高,燃煤工业锅炉的尾气污染治理问题已经成为了环保问题治理的重要内容。目前大部分的燃煤工业锅炉已经配备了除尘脱硫设备,但未安装相应的脱硝装置,需要进行脱硝改造。如何在保证脱硝效果的基础上,降低投资和设备运行的成本,是目前必须予以充分考虑的问题。
2 燃煤工业锅炉脱硝技术的选择
我国燃煤工业锅炉在运行过程中受生产供气需求的影响,负荷变化较大,产生的氮氧化物浓度波动较大,并且燃煤工业锅炉的炉膛工况较为复杂。大部分燃煤工业锅炉的现有场地在设计时未考虑脱硝改造的需求,也给脱硝改造带来了巨大难度。火电厂电站锅炉上应用较多的SCR及SNCR脱硝技术,适合运行平稳的大型锅炉脱硝处理,不适合直接应用在燃煤工业锅炉的尾气脱硝处理上。采用氧化吸收法结合湿法脱硫脱硝技术,不仅能够解决锅炉负荷变化较大带来的烟气处理难度,还具有同一设备实现高效率的脱硫脱硝的优势,值得进行探讨研究。
氧化吸收法,即利用强氧化剂将烟气中的氮氧化物氧化成NO2及N2O5等高价态氮氧化物后,再利用吸收液将氮氧化物及二氧化硫同时去除。
目前常用的脱硝氧化剂有亚氯酸钠、过氧化氢和臭氧等。[1]
亚氯酸钠氧化法是通过亚氯酸钠作为氧化剂,将尾气中的NO氧化为硝酸,SO2氧化为硫酸,达到脱硫脱硝的目的。但H.K.Lee等通过研究发现,仅当尾气中的SOX被亚氯酸钠完全去除后,NOX才会被除去。[2]由此可见尾气中的SOX会影响脱硝反应,导致脱硝效率不高。而且亚氯酸钠价格较高,反应产物复杂,容易导致二次污染,对设备腐蚀性较大。
过氧化氢氧化法是利用过氧化氢直接将NO氧化成可溶性的NO2,再通过洗涤方式与SO2一同被去除。但过氧化氢是一种弱酸,在酸性环境下较稳定,影响了NO的氧化反应。同时,过氧化氢在高温下分解加速,导致氧化剂利用率低,影响了脱硝效率。
臭氧氧化法的原理是利用臭氧自身的强氧化性,很容易地将气体NO氧化为溶解度较高的高价态氮氧化物,比如NO2、NO3、N2O5等,然后通入吸收塔内,将SO2和氧化生成的NOX一并吸收去除,达到同时脱硫脱硝的目的。臭氧脱硝的氧化化过程非常迅速,无危害环境的副产物生成,残留的臭氧很容易分解为环境友好的O2。
3 臭氧氧化脱硝的机理
臭氧氧化脱硝技术的关键因素就是NO的氧化过程。NO的氧化是逐步完成的,烟气中的NO必须先氧化生成NO2后,如果O3过量才会生成NO3和少量的N2O5。反应机制如下:
O3+NO=NO2+O2(1)
O3+NO2=O2+NO3(2)
NO2+NO3=N2O5(3)
通^实验发现,O3与NO之间发生的氧化速度要高于O3与SO2的氧化反应速度。因此,SO2不会对O3与NO之间所产的氧化过程产生影响。
4 燃煤工业锅炉脱硝改造工艺流程
目前大部分现有燃煤工业锅炉已经配备了多管除尘器、布袋除尘器或水膜除尘器,并配备了脱硫吸收塔。因此必须尽量利用现有的除尘脱硫装置的基础上增加脱硝装置,并利用原有的吸收塔同时进行脱硫与脱硝。改造后的工艺流程是:经过除尘后的烟气通过引风机后、在进入吸收塔之前,将会与臭氧在臭氧反应器内进行充分的氧化反应,从而将NO氧化为高价态氮氧化合物后,再输送至吸收塔内进行反应,从而达到脱除烟气中SO2和NOX的目的,最后经过除雾器脱水后,烟气输送至烟囱排放。在整个烟气脱硫脱硝的过程中,所产生的硝酸盐和硫酸盐将会进入循环池。
5 臭氧氧化同时脱硫脱硝的主要影响因素
影响O3氧化同时脱硫脱硝的主要因素有O3/NO摩尔比、反应温度、吸收液等。
5.1 O3/NO摩尔比
从实验研究的结果进行分析发现,当O3/NO摩尔比≤1时,NOx的脱除效率相对较低,约为50%左右。因此,在实际的脱硝过程中,通常选择O3/NO摩尔比>1,因为NO氧化度过低将会对NOx的脱除工作产生不利的影响,反之如果臭氧对NO氧化度较高,则NOx的脱除效率可达90%以上。[4] 实际运行时,可以通过调节臭氧的产生量来达到预期的脱硝效率。
5.2 反应温度
除尘器后部、吸收塔前端的烟气温度一般在100~150℃左右,该温度为臭氧脱硝的合适温度。此时臭氧的分解率较低、实际的生存时间将会大于NOx的动力学反应时间,有利于氧化反应顺利进行。
5.3 吸收液及吸收塔
目前燃煤工业锅炉的湿法脱硫常用石灰/石灰石―石膏法、双碱法等。这些脱硫工艺的洗涤吸收液在脱硫的同时也能吸收NOx。但是,因为烟气中的NOx增加了吸收塔的负荷,原有的吸收塔必须进行技改,增加喷淋层层数或者增加吸收液的循环水量,才能保证脱硝和脱硫正常运行。
6 臭氧硝的优势
①脱硝效率较高,脱硝效率可达90%以上;
②臭氧脱硝采用在吸收塔之前的烟道内安装O3喷射格栅,对锅炉设备产生的影响较小;
③脱硫脱硝在吸收塔内同时进行,节省了设备的占地面积,适合现有锅炉的脱硝改造;
④可以根据锅炉的工况变化,通过调节臭氧用量,从而将脱硝效率控制在经济可行的范围内。
7 结语
臭氧氧化结合湿法吸收同时脱硫脱硝技术,有效地解决了燃煤工业锅炉烟气脱硝改造存在的问题,在保留传统湿法脱硫工艺的基础上促进了脱硫脱硝效率的稳步提高,降低了投资运行的成本。因此,这一技术的推广和应用对于促进我国现阶段的工业锅炉烟气脱硫脱硝效率的提高,具有积极的促进作用。
【参考文献】
【1】柏源,李忠华,薛建明,等.烟气同时脱硫脱硝体化技术研究[J].电力科技与环保,2010(03):56.
【2】韩颖慧. 基于多元复合活性吸收剂的烟气CFB同时脱硫脱硝研究[D].保定:华北电力大学,2012.
关键词:燃煤锅炉,脱硝改造,脱NOx,策略
0 前言
据《中国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究报告》统计,2009年火电厂排放的NOx总量已增至860万吨,比2003年的597.3万吨增加了43.9%,约占全国NOx排放总量的35%~40%。国内权威机构研究分析表明,电源结构方面今后相当长的时间内将继续维持燃煤机组的格局。按照目前的排放控制水平,到2020年,我国火电厂排放的氮氧化物将达到1250万吨,电站锅炉成为主要的大气污染固定排放源之一。
2012年国家环境保护部正式颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),对于电厂烟尘、SO2及NOx物的排放有了更加严格的要求,要求现有火电厂污染物排放在2014年7月1日起需满足二氧化硫小于200毫克/立方米、氮氧化物小于200毫克/立方米、烟尘小于30毫克/立方米限值指标。
本文针对某厂200 MW燃煤锅炉脱硝改造问题,基于锅炉燃烧状况、燃煤状况、NOx排放水平等现状,根据NOx减排目标对脱硝改造方案进行技术论证,评估锅炉脱硝技术改造的最佳方案,研究结果可为该厂的脱硝改造决策提供可靠依据。
1 设备概况
1.1 锅炉形式及燃煤种情况
某厂#5锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-680/13.7-YM2型炉,中间再热、自然循环、单炉膛、全悬吊露天布置、平衡通风、燃烧系统四角布置、切圆燃烧、固态排渣燃煤汽包炉,全钢构架,露天布置。制粉系统为中速磨正压直吹式,5台ZGM80N型磨煤机对应5层燃烧器。锅炉设计煤种为贵州盘江烟煤,近两年电厂机组燃用现在燃用煤种较杂,为适应煤炭市场,目前经常掺烧高挥发分、高硫份、高灰份、低热值、低灰溶点的煤种,实际用煤种(如硫份、氮份、热值等)与原电厂设计煤种存在一定差异,下表为该厂2011年全年实际运行煤种煤质成分的基础上,按平均值折合了煤质,与及波动的数据。主力煤种印尼煤和山西烟煤。
2 NOx生成、控制机理及控制技术
2.1 NOx生成、控制机理
煤在燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),并且含有少量的N2O,统称为NOx。煤在燃烧过程中NOx的生成量和排放量与煤的燃烧方式,特别是燃烧温度、燃烧配风方式和过量空气系数等燃烧条件密切相关。氮氧化物的生成途径有以下三个:
热力型NOx (Thermal NOx)。燃料型NOx (Fuel NOx)。快速型NOx (Prompt NOx)。
三种NOx在煤燃烧过程中的生成情况很不相同。快速型NOx所占比例不到5%;在温度超过1600℃时,热力型NOx的比例一般占总量30%以下,通常煤粉锅炉的燃烧温度大部分在1500℃以下,故对常规燃煤锅炉而言,NOx主要是通过燃料型的生成途径而产生的。因此,控制和减少NOx在煤燃烧过程中的产生,主要是抑制燃料型NOx的生成,并创造还原条件,使一部分生成的NOx还原为N2。
2.2 NOx排放控制技术
燃煤锅炉的NOx控制主要为炉内低NOx燃烧技术和炉后烟气脱硝技术两类。炉内低NOx燃烧技术主要通过控制燃烧气氛,利用欠氧燃烧生成的HCN与NH3等中间产物来抑制与还原已经生成的NOx。对于炉膛出口烟气中的NOx,可在合适的温度条件或催化剂作用下,通过往烟气中喷射氨基还原剂,将NOx还原成N2和H2O。
2.2.1 炉内低氮燃烧技术
2.2.2 炉后烟气脱硝技术
2.2.2.1选择性催化还原脱硝技术(SCR)
2.2.2.2选择性非催化还原(SNCR)/SCR混合技术
SNCR/SCR 混合法使用SNCR 尿素还原剂,利用在炉膛内的多余氨逃逸,有效地利用在后端较小体积的催化剂上。如此,加大了 SNCR 脱硝效率和还原剂利用率,同时减少SCR催化剂的使用容积量。减低SCR 的催化剂负担可以减少飞灰、压差、磨损、SO3 的问题。并且,混合法亦有占地空间小,成本低,在低负荷时,可仅操作SNCR,避免空预器(A/H )受硫酸氢氨(ABS)阻塞,以及使用安全尿素还原剂的优点。
在现有的众多的NOx 控制技术中,SCR是最成功应用的方法,其技术成熟,脱硝效率高,因而得到广泛的应用。安装SCR装置,会对下游烟道设备产生负面影响,需要进行改造:SCR装置将增加烟道阻力约1 kPa,需要增加引风机压头;烟气中的SO2转化成SO3,空预器入口烟气中的SO3浓度增加,与逃逸的NH3反应生成高粘性的NH4HSO4,会加剧空预器冷端受热面的堵塞,需要对空预器受热面型式与材质进行改造。
经过多年研究与发展,燃煤锅炉的NOx控制技术已经比较成熟,国内外广泛采用的NOx控制技术主要有:炉内低氮燃烧技术(低NOx燃烧器、空气分级)、选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)、选择性非催化还原(selective noncatalytic reduction,SNCR)等。根据NOx控制要求不同,这些技术既可单独使用也可组合使用。
3 脱NOx改造方案
综上述NOx排放控制技术比较,针对现场实测#5锅炉出口的NOx排放浓度约为400~700mg/Nm3的情况。考虑未来煤种变化带来的影响,并考虑应对未来更为严格的环保排放标准,在本文中以150 mg/m3作为减排目标,进行脱硝改造可行性研究。从技术、现场、造价等方面分析,采用单一的NOx排放控制技术是不理想的,采用低NOx燃烧器+炉后烟气脱硝技术是改造方向,在充分兼顾现场、造价、锅炉效率的基础上,将低NOx燃烧器改造后的NOx排放浓度保证值暂定为450mg/Nm3,通过燃烧调整,争取实际运行排放值达到350mg/Nm3以下。为了达到控制目标,可采用下述控制手段。因此,#5的氮氧化物控制策略可以有如下2个方案:
方案1,对现有的燃烧系统进行浓淡燃烧器+空气分级燃烧(OFA),将NOx排放浓度降低至450 mg/m3;同时采用SCR烟气脱硝技术,进一步将NOx排放浓度降至150 mg/m3。
方案2,对现有的燃烧器进行浓淡燃烧器改造,将NOx排放浓度降低至450 mg/m3;同时采用SCR烟气脱硝技术,进一步将NOx排放浓度降至150 mg/m3。
4 可行性分析
4.1 低NOx燃烧器改造可行性分析及对锅炉影响
该炉1,2次风间隔布置,燃烧器区域的煤粉基本上处于富氧燃烧,是NOx生成浓度大首要因素,对燃烧器进行改造是必要的。锅炉目前的运行情况存在:实际运行过程中再热器存在一定的超温的现象,两侧的烟温偏差比较大,平均>100℃;锅炉燃烧器和冷灰斗附近存在一定程度的结渣。利用本次脱硝改造机会,在炉内燃烧器系统改造同时,解决锅炉目前存在的问题,一举两得。
4.1.1 燃料
该厂机组燃用现在燃用煤种较杂,为适应煤炭市场,目前经常掺烧高挥发分、高硫份、高灰份、低热值、低灰溶点的煤种。因此,炉内低NOx燃烧改造时,必须考虑燃烧系统对煤种的适应性,同时兼顾防结渣、腐蚀与燃烬。
4.1.2 燃烧器改造
从众多成功的改造实例看,低NOx燃烧改造的整体高度可维持在原有水平。燃烧器是低NOx燃烧系统的关键部件,它在煤粉燃烧初期所营造出的欠氧燃烧区域大小及欠氧程度决定了燃料型NOx的控制水平。为提高煤粉燃烧初期的NOx控制与燃烬能力,需要采用技术先进、有良好使用业绩燃烧器。低NOx燃烧改造NOx排放浓度保证值定为450mg/Nm3容易达到。
4.1.3 空气分级
在燃烧器上方布置紧凑分离型燃烬风是炉内脱硝改造的最主要手段,深度空气分级与较长的还原区停留时间,有利于提高NOx控制效果。从收集的资料认为新增燃尽风装置在角区标高24600~26000区间,一般认为上层燃烧器出口至屏底的高度>15m(#5约为15m)为宜,具备条件。
空气分级燃烧会延迟煤粉燃烧,抬高炉膛火焰中心高度,可能导致超温或燃烬程度降低等问题。因此,在采用空气分级燃烧技术时,应考虑燃烬风的穿透能力和覆盖程度,采取措施强化燃烬风与来流烟气的混合,提高后期燃烬。
4.1.4 燃尽风箱、燃尽风道改造
燃尽风道取自二次风热风道配风箱。
4.2 加装SCR可行性分析及对锅炉运行影响
4.2.1 加装SCR装置
根据脱硝改造后出口NOx浓度不高于150mg/m3,低NOx燃烧器改造后NOx排放浓度控制在450mg/Nm3以内,SCR的效率只达到70%就轻易达到目标,改造造价低,又适合现场偏窄小的空间。
4.2.2 脱硝还原剂
烟气脱硝SCR工艺的还原剂为氨气,氨气可直接来源于液氨,也可通过尿素间接制备。以液氨为原料的烟气脱硝还原剂工艺使用较为普遍。本厂现有#7机组液氨储存及氨供应系统是按照2×600MW进行设计及建设,其设置了两个体积为56 m3的液氨储存罐,目前实际只建成一台1×600MW机组运行,利用现有的液氨储存存设备,投资进一步减少。
4.2.3 催化剂
SCR工艺普遍采用氧化钛基催化剂,载体TiO2含量约80%~90%,主要活性材料V2O5含量约1%~2%,其他化学成分(WO3或MoO3)约占3%~7%。本工程拟用蜂窝式催化剂。不同型式催化剂的物理特性比较见表5。
4.2.4 SCR装置烟气旁路设置分析
国内外大多数SCR供货商所设计的系统不设置SCR旁路,因为:在锅炉任何运行条件下,锅炉烟气穿过催化剂是可以接受的,只是在SCR喷氨运行状态下,需严格遵守SCR最高运行温度和SCR最低运行温度限制。如果不运行脱氮系统,仅停止喷氨即可。
因此,SCR装置可不设置烟气旁路。本工程按不设置烟气旁路设计。
5 结束语
根据可行性分析结果,本工程采用方案一的改造方案。改造后既可以实现NOx减排,在低氮燃烧器改造的同时,布置燃尽风喷口设计为具有上下和水平摆动功能,从而有效防止炉膛出口过大的旋转残余和避免炉膛出口之后左右两侧烟气量偏差过大;下部二次风采用不等切圆的偏转二次风系统,防止锅炉水冷壁的结渣和高温腐蚀等。解决锅炉目前存在的汽温不足及燃烧器磨损严重等问题。
在进行SCR脱硝改造的同时,对锅炉现有空预器进行改造,本工程因该炉引风机、增压风机有余量不需要改造。锅炉钢架、锅炉基础和电除尘器校核计算及补强等工作。
#5炉烟气脱硝改造完成后,实测NOx排放为80--120 mg/m3,每年的最大减排量可以达到 2100 t,具有良好的环保和社会效益。
[1]参考文献:GB 13223―2011, 火电厂大气污染物排放标准.
【关键词】电厂烟气;脱硫脱硝;环境问题
引言
在这个对环境保护日益重视的时期,对经济有效的脱硫脱硝技术的研究是当今各电厂开展工作的重中之重,将发电过程中废气除尘、脱硫脱硝等过程,整合到一套工艺流程中,这样不仅可以提高废气处理的效率,同时也可以降低成本与运营费用。
1 烟气中硫与硝对环境污染与脱除的必要性
在当今社会,人们面临日益严重的环境污染问题,其中一个主要问题就是对大气的污染,大气污染的主要污染源为我们日常生活燃烧煤炭所产生的氮氧化物与二氧化硫,现在大部分的燃煤来自于发电厂,煤燃烧产生的二氧化硫在氧气的催化下变成三氧化硫,其溶于雨水进而形成酸雨,酸雨对我们日常生活的危害极大,这些污染容易诱发呼吸道疾病,同时其产生的酸雨对城市建筑物与人体健康有着十分大的影响,我们自身也同时承受着污染带来的严重后果,因此在电厂的日常生产中,一定要注重对燃煤废气的脱硫脱硝处理,保证废气经过处理再排放,因为这不仅关乎我国污染的问题,也关系到我们每个人的切身利益,因此控制污染源就是要对燃煤产生的相关污染物进行处理与控制,并积极开拓新技术,在改进现有工艺的基础上,积极研发新的脱硫脱硝工艺,从源头上减少污染物的排放,这对我国的环境保护有着十足的重要性。
2 现阶段脱硫脱硝技术的发展现状
对于脱硫脱硝的研究是世界各国都不曾停止的一个课题,虽然我国已经投入了相当多的精力来进行二氧化硫污染的控制,但是效果并不是十分明显,其主要原因是我国电厂企业在发电过程中废气处理所使用的设备比较落后,转化效率较低,大部分未能处理的废气仍被排放到了大气中,因此我国脱硫技术还有长远的路要走,不仅在设备方面急需更新,同时也缺乏相关方面的专业人才,一些配加到电厂的脱硫脱硝设备并没有发挥出应有的作用。当今随着科技的不断发展,目前世界上有以下几种脱硫脱硝工艺比较成熟。
2.1 联合脱硫脱硝工艺
这种工艺是当今诸多电厂所采用的脱硫脱硝的主要方法,因为之前的工艺大多可以将二氧化硫除去,同时一些催化剂可以对氮氧化物进行处理,在实际过程中他们彼此间不会起干涉作用,因此对废气的处理效果还是可以接受的。联合脱硫脱硝工艺就是采用高效的石灰石与石灰膏的混合物对发电厂废气中的二氧化硫进行脱硫处理,同时通过还原剂对氮氧化物进行预还原处理,两种方法一种为干法,另一种为湿法,对污染物的吸收效率还是很卓越的,只是在反应过程中会产生一些结渣,对处理废气的设备有着一定的损耗。
2.2 同时脱硫脱硝工艺
同时脱硫脱硝工艺是将发电过程中所产生的废气通过不同的设备进行相关的流程处理,相比联合脱硫脱硝工艺,这种方法所采用的设备占地面积较大,成本较高,同时操作流程也较为复杂,其包括两个处理流程:其一是在煤燃烧的时候进行脱硫与脱硝的反应,另外一种是在煤燃烧后,对其产物进行净化处理,国内外均对这两种方法进行相关的研究,现今比较成熟的有以下几种:
(1)电子照射法。这是一项比较尖端的科技,它的主要处理方法是向废气中照射入一定量的电子束,这束电子中的能量可以将废气中的二氧化硫与氮氧化物催化转化成硝酸铵与硫酸铵化合物,高能的离子可以对废气中的污染物进行高速的氧化,通过这种手段的转化率较高,反应速度较快,对于操作员的技术要求不高,而且这项技术已经较为成熟,在国内的应用较为广泛,经过催化后的气体可以达到国家的排放标准,不会对大气产生危害。
(2)脉冲电晕等离子法。这种方法与上文的电子照射法的原理基本相同,一般采用高压电源放电产生脉冲电流,在这个过程中脉冲会放出大量的电子、离子等高能粒子,这些粒子与废气中的氧化物进行碰撞反应,可以催化反应最后形成臭氧,这样将大部分的废气转化成无害的成分,然后这些粒子与氮氧化物发生复杂的化学反应,进而与水作用生成酸,酸在与其他的氨催化反应生成最终的无害化合物,之后通过简单地除尘处理就可以完成脱除有害杂质的过程。这种方法可以同时将几种有害成分同时除去,成本低廉、操作简便,而且反应程度较高,生成物可以二次利用,做到物质的充分循环。
2.3 活性炭吸附工艺
活性炭是我们日常生活中十分常见的一种异味吸附材料,在改善室内环境,以及家装甲醛的吸附上均有十分重要的作用。它具有这些功能主要是因为其内部孔隙率较大而且吸附性能好,同时具有一定的催化性能,所以经常用来作为吸附剂与催化剂,在废气的脱硫脱硝过程中也有较大的应用。烟气中的二氧化硫经过活性炭的吸附与催化,能够生产一种依附于活性炭的硫酸,之后进入到分离装置中进行处理,活性炭继续催化氮氧化物和氨气,但是此时其仅仅作为催化剂进行反应,并不能对其进行较为深层次的处理。采用活性炭工艺对脱硫脱硝的脱除率还是相当可观的,但是反应过程要注意控制废气的流速与反应速率,如果废气量过小,会导致活性炭的失效,从而降低了反应的速率与效果。工艺流程如图1。
1.文丘里洗涤器;2.吸附器;3.活性炭床;4.循环槽;5.浸没燃烧器;
6.冷却器;7.过滤器
图1 活性炭吸附法烟气脱硫工艺流程
3 脱硫脱硝技术未来的发展方向
随着科学技术的不断发展,世界范围内对环境保护意识的觉醒,加之现阶段烟气的脱硫脱硝工艺还有一定的缺陷,所以未来的研究工作还是有着十分可观的发展空间。在未来深层次的研究中,要对理论知识进行相关的巩固与加深,同时对一些较为成熟的理论要加以实验研究,一旦取得更好的实验结果,则要注重在实际中的应用效果,并从工业生产中找到理论不足的地方加以弥补,同时加强相关从业人员的专业素养,对其上岗前一定要进行专业的培训,使其能够独立的操控相关烟气处理设备,同时,在理论知识上对从业人员进行培养,并鼓励其在日常工作中积极发现问题,并提出适当的解决方案,这样才能促进技术的不断发展,这对于电厂未来工作的开展有着十分重要的作用;当前主要的研究重点还是放在干法脱硫脱硝工艺上,技术研发已经到了比较完善的程度,所以下阶段可以着手在湿法工艺上多下功夫,同时在保证经济发展与环境保护的前提下,减少一定量的发电站建设,这样既可以减少环境所受的压力,也会对于发电厂减排的负担予以减轻,最后我们应该从我国的实际情况出发,研发出一套适用于我国国情的脱硫脱硝手段,并在一定范围内加以推广实施,以期改善我国的环境保护现状。
4 结语
通过本论文的叙述分析,我们可以对当前国内电厂烟气的处理方式有一个较为直观的了解,这些技术在一定程度上可以减少烟气对大气的污染情况,但是,就目前而言其对污染物的治理力度还远远不够,所以我们在未来的工作中要不断的进行该方面技术的拓展研发,对目前现有技术积极改善,同时研发可以从根源上治理烟气污染的办法,对电厂所排放的废气进行彻底处理之后再排入大气,将电厂对大气的污染降到最低。
参考文献:
[1]任自华.大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案研究[J].能源与节能,2014(6).
[关键词]燃煤电厂;氮氧化物;燃烧调整;SOFA风。
中图分类号:TK16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0203-02
1 引言
目前我国燃煤发电占总发电的82%,而燃煤发电厂是氮氧化物污染的主要来源。随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,而硝酸是酸雨的成因之一;它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。
论文阐述了NOx生成机理,分析了影响NOx生成的主要因素,并详细论述了通过合理调整锅炉偏置风比例,磨煤机一次风量和SOFA风量来降低NOx生产量的燃烧调整方法,为燃煤电厂的环保节能提供经验参考。
2 燃煤锅炉NOx的生成机理
燃煤电厂烟气中的氮氧化合物主要成分为一氧化氮和二氧化氮,我们统称为氮氧化物,即常说的NOx。按NOx的生成途径,可主要分为以下三个类型:
(1)热力型NOx;
(2)快速型NOx;
(3)燃料型NOx。
以上所列三种类型的NOx,按生成比例为,燃料型NOx是最主要的,其占NOx总量的60~80%,热力型NOx次之,快速型NOx的生产量最少。这三种生成量受到燃烧温度的影响,温度不同,生成量也不一样。
2.1 热力型NOx的生成机理
热力型NOx是指空气中的氧气和氮气在燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO和NO2的总和,其总反应式为:
N2+O22NO
NO+O2NO2
当燃烧区域的温度低于1000℃时,NO的生成量很小,而温度在1300~1500℃时,NO的浓度大约为500~1000ppm,而且随着温度的升高,NOx的生成速度按指数规律增加。
因此,温度对热力型NOx的生成具有决定作用。根据热力型NOx的生成过程,要控制其生成量,就需要降低锅炉炉膛中燃烧温度,且避免产生局部高温区,以降低热力型NOx的生成。
2.2 燃料型NOx的生成机理
与热力型NOx生成机理不同,燃料型NOx的生成量主要受以下因素影响:煤质、氮化合物受热分解后的分布,过量空气系数和风煤浓度比等。
燃料型NOx的生成机理可以表述如下:燃料被送入炉膛燃烧,在较高温度的炉膛中,燃料中的氮有机化合物在燃烧前首先被加热分解成氰(HCN)、氨气(NH3)等中间产物,同时煤粉中的挥发分一并析出,这部分统称为挥发份N;剩余部分称为焦炭N,以上二者的比例会受到炉膛温度和煤粉细度的影响。炉膛温度越低,挥发份N的比例越小,焦炭N的比例越大。煤粉细度越细,会是相反的趋势,挥发份N的比例越大,焦炭N的比例越小。挥发份N的主要反应过程为:HCN被氧化成NCO,NCO继续被氧化成NO。如果NCO所处的环境为还原性气氛,就会被还原成NH3。而此时生产的NH3会和氧气发生反应,生成NO和H2O。而且NH3和NO还会发生氧化还原反应,生成N2。
2.3 快速型NOx的生成机理
快速型NOx主要是指燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高区域燃烧时所产生的烃与炉膛空气中的N2分子发生反应,形成的CN、HCN,继续氧化而生成的NOx。因此,快速型NOx主要产生于碳氢化合物含量较高、氧浓度较低的富燃料区,多发生在内燃机的燃烧过程。而在燃煤锅炉中,其生成量很小。
根据以上三种NOx的生成机理可知,NOx的生成主要与火焰中的最高温度、氧和氮的浓度以及气体在高温下停留时间等因素有关。在实际工作中,可采用降低火焰最高温度区域的温度、减少过量空气等措施,降低NOx的生成量。
3 低NOx控制技术
现在火电厂减少NOx的主要手段主要有两种,一种是锅炉低NOx燃烧技术,在燃烧阶段控制NOx的生成量,为低NOx燃烧技术;二种是净化烟气的脱硝技术,直接对锅炉炉膛进行喷射脱硝剂或水进行脱硝,即对燃烧后的烟气中加入还原剂及催化剂吸收已生成的NOx。一般第一种方法最多只能降低NOx排放值的50%,如果要求降低到40%以下时,则应加上第二种方法,此时二次措施与一次措施一般同时采用才能达到要求。
3.1 低NOx燃烧技术
通过上一节的分析,影响NOx生成的因素主要有燃烧温度和氧量。低NOx燃烧技术就是在燃烧阶段控制这两个关键指标,即,降低炉膛内的燃烧温度或降低进入炉膛的氧量,从而控制NOx的生成。不过这样虽然降低了NOx的生成量,但会影响锅炉燃烧的稳定和烟气中的飞灰含碳量。
低NOx燃烧技术的要点是抑制NOx的生成,并创造条件使已生成的NOx还原。对于燃煤锅炉,当炉膛温度在1340℃以下时,热力型NOx生成量很小,但当炉膛温度超过1550℃时,热力型NOx可到25%~35%,而快速型NOx仅占5%,因此对于燃煤锅炉主要是控制燃料型NOx。
目前,最典型应用最广泛的低NOx燃烧技术有如下几种:
(1)低氧燃烧;
(2)空气分级燃烧技术;
(3)燃料分级燃烧技术;
(4)烟气再循环技术;
(5)低NOx燃烧器。
3.2 脱硝技术
选择性催化还原法脱销技术(SCR)原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420℃的烟气中喷入液氨,将NOX还原成N2和H2O。
关键词:火电锅炉;燃烧特性;优化技术
随着社会的发展,科技的进步,对能源的需要也日趋广泛,由于国际能源的紧缺,尤其是煤炭、原油等,给许多能源消耗大国带来了很大的压力。目前随着我国工业的发展,对火电锅炉的要求也越发凸显其重要,截至2008年底全国火电锅炉装机容量约为7.9亿kW,年耗油量达到1990万t,而污染物排放的问题也日趋突出。据统计我国发电量每增加一千瓦,污染物排放放量就增加九个单位,而大气中氮氧化物90%来自于燃烧产物,这样不仅加剧火电锅炉燃烧能源的消耗,也加大了污染物排放量,成为我国乃至全球关注的重点。在我国十一五的规划中,我国企业贯彻落实科学发展观不仅从火电锅炉燃烧时节约能源、减少排放的入手,在技术上进行优化,成为当前我国企业发展的重点。
一、火电燃煤锅炉
火电燃煤锅炉就是以燃煤为主的锅炉,经过燃煤在锅炉炉膛中燃烧来释放热量,把热媒水或其它有机热载体加热到一定温度的热能动力设备。这样的火电燃煤锅炉通过煤炭热量经转化后,产生大量的蒸汽,并将热量有效的转化,一部分被无工消耗,一部分变成了热量,不仅可以用于工业生产,也可以用于民用生活,可同时这样的火电燃煤锅炉也存在这效率问题,由于在热量转化上不能全部转化,这样效率降低,只有一些大型的火电燃煤锅炉效率较高些,一般在60% ~ 80%之间。目前我国火电燃煤锅炉通常使用的机组为容量5亿千瓦到9亿千瓦之间,到2007年我国首台百万千瓦级超临界锅炉在上海成功投运,也成为当今世界顶级的火电燃煤锅炉发电机组,在煤耗、环保方面的也凸显其先进水平,不仅减少煤燃烧产生的二氧化碳和二氧化硫等,也为我国的环保事业做出了巨大贡献,是我国的经济建设重要力量。
二、火电燃煤锅炉燃烧特性
随着经济的发展,社会的进步,人类对能源的需求也越来也凸显其重要性,节约能源、减少污染,成为一个世界话题。目前在我国火电锅炉是通过煤粉燃烧,在这个燃烧过程中会产生大量的氮氧化物,在火电燃煤锅炉燃烧时煤粉和空气中各种氮的结合不同以及与氮进行反应的介质成分的不同,使之火电锅炉在燃烧过程中产生氮氧化物的生成机理也不同,主要分为三种:
1、热力型
火电燃煤锅炉燃烧时产生热力,而这种热力也同时有一部分转化成为氮氧化物。热力型主要是指在火电燃煤锅炉燃烧时在高温下氧化而生成的氮氧化物。空气和高温下氮的氧化成为一氧化氮的机理反应的产物,火电锅炉煤粉燃烧过程中产生的热力型氮氧化物只占总排放量的20%-30%。主要因素还是温度、氧气浓度和在高温停留的时间。其中温度是影响热力型氮氧化物的重要因素。因此,降低热力型氮氧化物的有效措施是降低燃烧温度水平,避免产生局部高温,降低氧气浓度,缩短在高温区内的停留时间等。
2、燃料型
燃料型是火电燃煤锅炉燃烧时所用燃料中的有机氮化合物,在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物,其主要在燃料燃烧的初始阶段生成。燃料型氮氧化物的生成机理十分复杂,到目前为止我们还尚未完全掌握。主要原理是在一定的燃烧条件下,燃料中的杂环氮化物受热分解,并在脱挥发过程中大量的气相燃料氮随之挥发而释放出来,从而被氧化。燃料型氮氧化物的形成不仅与煤种的特性、煤的结构、燃料中的氮受热分解后在挥发和焦氮中的比例、成分和分布有关,而且与燃烧状况主要包括氧的浓度、燃烧温度及空气的混合状况相关,氧的浓度越高,燃烧温度越高,生成量越大。此外还与烟气在高温区滞留时间有关,滞留时间越长,生成量就越大。
3、快速型
快速型是由于火电燃煤锅炉燃烧时燃料中碳氢化合物分解生成的原子团,与空气进行反应生成氮氧化物,此类氮氧化物主要在富燃料火焰中生成量比较多,也比较快。
三、火电燃煤锅炉燃烧优化技术的运用
在我国随着国民经济的快速增长,许多产业的优化调整,我国的工业化的程度的加快,人们对电力、热力的需求也越来越大,可同时这些行业也成为我国的重大污染源,不仅会破坏臭氧层,也会形成光化学烟雾和酸雨等严重危害,已越来越受到社会的关注,制约了我国经济的可持续发展。目前节能环保、绿色工业已经成为我国经济可持续发展的主要目标。如何保证在满足负荷不变动的情况下提升火电锅炉的燃烧效率、减少污染物的排放成为当前的一个重要的问题。火电燃煤锅炉燃烧优化技术就是在保证锅炉高效运行、减少排放的有效手段。 主要从降低氮氧化物燃烧器技术、空气分级燃烧技术、烟气脱硝技术这三方面入手。
1、低氮氧化物燃烧器技术
煤粉燃烧器是火电锅炉燃烧系统中的关键设备。煤粉和燃烧所需的空气都是通过燃烧器送入炉膛的。燃烧器的性能对煤粉燃烧设备的可用性和经济性起着主要作用。从氮氧化物生成机理来看,绝大部分的燃料型是在煤粉着火阶段生成的。因此,通过改进燃烧器结构和改变通过燃烧器的风煤比,实现在燃烧器着火区的燃烧过程中达到空气分层、燃料分级或烟气再循环等效果,从而降低着火区的温度和氧浓度,抑制氮氧化物生成,同时保证煤粉着火和燃烧的需要。低氮氧化物燃烧器主要有以一次风浓淡分离为主要特征,目标是控制燃烧温度以减少热力型氮氧化物生成和分级燃烧。减少燃料型氮氧化物生成。
2、空气分级燃烧技术
空气分级燃烧技术是利用一级富燃区燃料在缺氧条件下燃烧,降低燃烧速度和燃烧温度,减少热力型氮氧化物生成,同时减少燃料中释放的含氮中间物向氮氧化物的转化,抑制燃料型氮氧化物的生成。而到了燃尽区,燃料则在富氧条件下燃尽,虽然不可避免地有一部分残留的氮会氧化成,但由于火焰温度较低,其生成量很少,使得总量降低。空气分级燃烧既可在燃烧器内实现分级燃烧,也可在炉膛内实现分级。空气分级燃烧技术主要形式,是轴向空气分级燃烧和径向空气分组燃烧。其主要目的是抑制氮氧化物的生成,降低排放浓度。
3、烟气脱硝技术
烟气脱硝技术也就是选择性催化还原法技术,是一种成熟的商业性氮氧化物控制处理技术。其主要原理是在催化剂的作用下,以还原剂与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的气体。目前选择性催化还原法已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术,也是我国控制氮氧化物污染的主要手段之一。
目前不仅是我国乃至全球对环境的保护,污染治理都成为关注的重点。由于我国近些年的迅猛发展,也使得污染排放量逐年上升趋势,这样不仅导致我国大气污染的性质发生根本性的变化,也产生一系列城市和区域环境问题,对人体健康和生态环境构成巨大的威胁。因此,控制火电燃煤锅炉燃烧技术势在必行,也是建设资源节约型、环境友好型社会的必然要求。我们不仅要提高火电锅炉燃烧优化技术的应用,将先进控制策略运用于燃烧优化系统中,也要将前沿现代技术应用于燃烧优化中,从根本上减少污染排放,为我国经济的可持续发展做出贡献。
参考文献
[1]孙克勤,钟秦.火电厂烟气脱硝技术及工程应用[M].北京:化学工业出版社,2007
[2]曾汉才.燃烧与污染[M].武汉:华中理工大学出版社,1992
[3]岑可法,姚强,骆仲泱,高翔.燃烧理论与污染控制[M].北京:机械工业出版社,2004
座落在浙江大学国家大学科技园内的杭州三和环保技术工程公司是由浙江大学教授、留学归国博士以及一班有十多年环保工程经验的专业人员共同创办的高新技术企业,是浙江大学的产学研示范基地。成立多年来,公司一贯坚持以高端人才为本,努力开拓创新,敢为人先研发,至臻至诚创建具有自身特色的环保产业链。
公司董事长施耀教授留学美国著名的加州大学,曾多次到劳伦斯国家实验室能源与环境部及美国宇航局NASA进行高级访问研究,学成归来,报效祖国。他说,把国家对环保事业的需求放在第一位,是我们创业办公司理念思路的深化,社会责任的升华,历史使命的重托,将世界前沿高新技术服务于祖国的经济建设以及环保事业,逐步形成自身的经营模式,在国际化、标准化、规范化的框架内将“三废治理、工程设计与承包、环保技术咨询与服务”交融互动,联动发展,为治理大气污染,为治理企业三废做出我们应有的贡献。
记者纵观该公司一些工程设计、管理与承包的大中型治理项目,科技含量先进,设计手法纯熟,门类众多,环保效应显著。尤其是公司拥有一批致力于环保产业的时代精英,他们技术创新的能力,逻辑思维的严谨,市场定位的准确,给记者留下了深刻印象。
大力推进技术创新,努力构筑人才高地,积极营造产业基地,优化配置治理资源,在众多的治理项目中熠熠生辉。
公司拥有自主专利权的旋流板塔烟气脱硫技术,是国内应用最广泛、最成功的烟气脱硫装置技术之一。公司以浙江大学为技术依托,是浙江大学环境科学与工程学科的产业化合作伙伴。浙大二十多年前就开始从事环境工程的研究与设计,针对国内外烟气脱硫脱硝技术发展现状,着力进行能源环保的烟气处理研究,包括旋流板塔烟气脱硫脱氮除尘技术,氧化镁、氨法脱硫新技术和喷雾干燥法烟气脱硫等。旋流板塔烟气脱硫除尘技术已经成为我国中小型锅炉烟气脱硫除尘市场占有率最高的技术。
近30年来,公司先后完成了国家自然科学基金项目、国家各类科技攻关项目、省部级科研项目等50余荐。公司的资质和荣誉有口皆碑:1978年,获全国科学大奖;1984年,获国家发明奖;1986年,获四川省科技进步奖;1992年,获国家科学技术进步奖;1993年,获化工部科技进步二等奖;1996年,获国家教委科技进步三等奖;1999年,获浙江省环境保护二等奖等。同时,取得美国专利一项,中国专利6项,发表学科论文100多篇。
获得专利的旋流板塔及湿法脱硫工艺是浙江大学谭天恩教授、施耀教授为首的研发小组发明的一种高效、节能的专业设备,适宜于进行快速吸收、洗涤、增减湿、气体直接传热、除雾、除尘等操作过程,在环保、石油、化工、轻工、冶金等行业得到普遍重视和应用,特别是近几年来更是成为烟气脱硫除尘和工业废气治理领域一颗璀璨的明珠,创造了巨大的经济效益和环保效应。
2000年12月,由国家环保总局主持召开的专家鉴定会上,专家一致认定,旋流板塔技术与装备多项性能一流,特色明显,操作性强,除尘性能可达98%以上,已经达到国际先进水平。
特别值得一提的是,以旋流板塔作为吸收塔已广泛应用于各种烟气治理技术中,例如:双碱法、氧化镁法、简易石灰石膏法、简易烟气脱硫除尘一体化工艺等。
查看更多《燃料化学学报》杂志社信息请点击: 《燃料化学学报》编辑部
研究论文
(257)co2对褐煤热解行为的影响 高松平 赵建涛 王志青 王建飞 房倚天 黄戒介
(265)煤催化气化过程中钾的迁移及其对气化反应特性的影响 陈凡敏 王兴军 王西明 周志杰
(271)应用tg-ftir技术研究黄土庙煤催化热解特性 李爽 陈静升 冯秀燕 杨斌 马晓迅
(277)三维有序大孔fe2o3为载氧体的生物质热解气化实验研究 赵坤 何方 黄振 魏国强 李海滨 赵增立
(284)首届能源转化化学与技术研讨会第一轮通知 无
(285)o-乙酰基-吡喃木糖热解反应机理的理论研究 黄金保 刘朝 童红 李伟民 伍丹
(294)基于流化床热解的中药渣两段气化基础研究 汪印 刘殊远 任明威 许光文
(302)超临界水中钾对甲醛降解过程影响的研究 赵亮 张军 钟辉 丁启忠 陈孝武 徐成威 任宗党
(309)反应温度对加氢残渣油四组分含量和结构的影响 孙昱东 杨朝合 谷志杰 韩忠祥
(314)高温沉淀铁基催化剂上费托合成含氧化合物生成机理的研究 毛菀钰 孙启文 应卫勇 房鼎业
(323)pd修饰对cdo.8zn0.2s/sio2光催化甘油水溶液制氢性能的影响 徐瑾 王希涛 樊灿灿 乔婧
(328)热等离子体与催化剂协同重整ch4-co2 魏强 徐艳 张晓晴 赵川川 戴晓雁 印永祥
(334)《燃料化学学报》征稿简则 无
(335)磷化镍催化剂的制备机理及其加氢脱氮性能 刘理华 刘书群 柴永明 刘晨光
(341)改性y型分子筛对fcc汽油脱硫性能的研究 董世伟 秦玉才 阮艳军 王源 于文广 张磊 范跃超 宋丽娟
(347)燃料特性对车用柴油机有害排放的影响 谭丕强 赵坚勇 胡志远 楼狄明 杜爱民
(356)o2/co2气氛下o2浓度对燃煤pm2.5形成的影响 屈成锐 徐斌 吴健 刘建新 王学涛
(361)铁铈复合氧化物催化剂scr脱硝的改性研究 熊志波 路春美
(367)如何写好中英文摘要 无
(368)so2对钙基co2吸收剂循环煅烧/碳酸化反应的影响 吴昊 王萌 刘浩 杨宏昊
1数据的来源及分析方法
本研究统计文献数据来源于中文论文数据库。本次统计范围是2008-2014年期间辐照技术在环境保护领域中发表的论文情况。
本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词,根据检索出论文的关键词、摘要,将辐照技术在环境保护领域相关的论文进行筛选,并对辐照技术在环境保护领域论文的关键词、论文产量与变化趋势、发文总量、文章被引总数、论文作者等进行分析,并得出相关结论。
2国内辐照环保领域研究现状及技术应用情况
2.1研究现状及趋势
2.1.1论文数量及变化趋势
本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词在万方数据库的中文论文中进行搜索,统计出辐照技术在环境保护领域共计322篇(见图1)。
辐照技术在环保领域的发文量一直处于平稳的状态。通过图1对辐照技术在环保领域发文总量的变化趋势进行分析,2010年的发文量达到一个高产 期,共计发文63篇;从2011年开始,出现了一个小幅度的递减趋势。在不考虑其他因素的前提下,辐照技术在环保领域的发文量出现递减的趋势,很大程度上是文献网络在线刊载滞后因素所导致,但总体上与之前的发文量基本持平。
2.1.2关键词词频分析
2.1.3关键词变化分析
通过统计辐照技术在环保领域出现次数最多的前10个关键词词频(见表1),在该领域出现最多的关键词是“微波”,一共出现72次;其次为“废水处理”,出现44次;再次为“活性炭”,出现28次。通过表1可推断该领域的研究重点是:微波辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域的应用。
将该领域论文按照时间排序’可见在一定的时间段内环保应用领域的研究重点是存在规律的。2008-2011年展开的研究主要是利用微波辐照技术在废气、废水、污泥固体废物处理方面进行应用;2012-2014年则主要是面的应用研究(见表2)。
利用电子束辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域开展应用。由于文献网络在线刊载滞后,所以导致高频关键词还是停留在早期研究的关注点上,但实际上近两年的发展趋势已经转移到电子束辐照技术在废水、污泥、有机污染物方从表3中可以看出,辐照技术在环保应用领域的研究分为两个时期,早期开展研究的科研人员有马春、王鹏、孙德栋、董晓丽、潘维倩。其中马春、孙德栋、董晓丽之后有淡出迹象;研究时间最长,且一直活跃在该领域的研究人员主要是王鹏、潘维倩。2010年以后在该领域开展的研究越来越被科研人员所重视,研究开始受到关注,科研人员较为活跃,上升趋势明显。突出的有刘秀华、何仕均、梁霞、邓义、王建龙。
2.2.2高被引论文作者
论文被引用次数最多的科研人员如表4所示。通过表4高被引论文可以看出,辐照技术在环保应用领域开展的研究主要集中在废水、污泥方面。研究团队有5个,分别是王鹏、潘维倩、袁春燕;聂锦旭、刘力凡、刘汨;孙德栋、马春;陈芳艳;王同华。通过他们的研究,大致上可以看出研究的关注点主要是通过微波辐照技术诱导废水、污泥中吸附剂的变性,为污泥的资源化利用找到更加有效、环保的新途径。
通过对论文高产作者的相关单位信息进行统计,可以看出不同时期科研机构的研究重点不同,使用的技术方法也不同。
最早在该领域开展相关研究的机构有大连工业大学化工与材料学院,随后有淡出的趋势;哈尔滨工业大学则是该领域开展研究时间最长的机构,前期研究主要集中在通过微波辐照技术处理污泥,后期开展的研究主要侧重于通过电子束辐照技术处理废水;中国工程物理研究院和清华大学核能与新能源研究院近年来开始受到关注,活跃度呈上升趋势。
2.3.2论文高引用单位
在该领域学术论文中,哈尔滨工业大学王鹏、潘维倩、袁春燕的研究团队发表的《微波诱导热解污泥制备辐照技术在环保领域应用的研究论文中,《微波诱导热解污泥制备吸附剂的研究》是被引次数最多的论文。说明该篇论文论述辐照技术在环保领域应用研究中具有一定的创新性。被引证次数最多的观点包括:袁春燕等采用微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂,通过实验得到该法制备污泥吸附剂的最佳工艺参数,验证了微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术的可行性。从被引次数较多的知识点可见,哈尔滨工业大学研究的微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术具有一定的创新性,且该研究成果得到了广泛认可。
其次,广东工业大学聂锦旭、刘力凡、刘汨的研究团队发表的《微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能》被引证次数最多的观点包括:近年来,世界上膨润土的开发利用发展迅速,主要集中在深加工技术的改进,如微波法在膨润土加工中的应用等等,可推断广东工业大学微波法在膨润土深加工技术(对水中氨氮的吸附性能)中的应用具有创新性,在该领域具有一定的影响力。
2.4技术应用情况
2.4.1辐照技术在废水处理中的应用
近些年我国对辐照技术开展了深人探索,并逐步将其应用于污水的处理中。比如中科院上海应用物理研究所的边绍伟、上海大学射线应用研究所的顾建忠、清华大学核能与新能源技术研究院的刘宇、黑龙江省科学院技术物理研究所的张玉宝、南京大学的刘下国等对电子束辐照技术进行了实验研究,取得了一定的成果。由于我国在这方面起步较晚,基础相对较弱’利用辐照技术处理污水这一实际处理工艺还处于探索阶段,与其他国家相比还存在一定的差距,还要做很多基础工作。
2.4.1辐照技术在废气处理中的应用
随着电子束辐照技术的不断发展,其应用已渗透到多个领域,应用范围不断扩大,在环境保护中也显示出巨大的应用潜力。相较之前的常规废气处理技术,电子束辐照技术适用于常规废气处理技术难以处理的环境污染物,并且具有无二次污染、干净清洁、操作方法简单、处理效率高、费用低等特点。例如杭州协联热电电子束脱硫技术、北京京丰热电电子束辐照烟气脱硫脱硝技术在对于废气的处理上已经初步实现了工业化。
2.4.2辐照技术在污泥处理中的应用
中国科学院近代物理研究所研发的高能电子束技术使污泥的处置处理问题得到了有效的解决。电子束经由中科院近代物理研究所自行研发的高能电子加速器提供,将处理不了、剩余的污泥进行无害化处理。这样,处理过的污泥一方面在农业上可以得到再生利用,另一方面还可以用于再生燃料的制造。2.4.4辐照技术在固体废物中的应用
高分子固体废物的回收再利用可以通过辐照技术与高分子材料相互作用的特点得以实现。其中上海大学生产的粘胶就是利用低辐照剂量浆粕经过辐照处理方法生产的。
橡胶的硫化和废旧橡胶的脱硫化也可以利用辐照技术。处理方法主要是利用橡胶对电子束辐照技术和7射线具有敏感性这一特点,改变橡胶的加工性能和耐用性,使废旧橡胶发生化学链解聚,从而提高废旧橡胶的再生利用。
3国外辐照环保领域研究现状及技术应用情况
3.1废水处理领域中辐照技术的应用
美国研制了大规模电子加速器处理废水装置并于1984年在迈阿密投人使用。俄罗斯辐照净化废水技术由Voronezh合成橡胶厂研发成功,并很快应用到工业领域。巴西自1996年开始致力于电子加速器处理饮用水、污水的研究,其原子能研究所开发建立的大规模电子加速器水处理示范装置,X对生活污水的消毒,工业污水中染料、苯酚、油和脂的分解及饮用水中三卤甲烷的去除都有明显效果。韩国的三星HeavyIndustries(SHI)公司与俄罗斯物化所联合开发建立的电子束处理废水装置,能够处理大丘染化工业公司的印染废水。与此同时,建立了造纸废水再循环的电子束处理商用示范装置。
3.2废气处理领域中辐照技术的应用
废气污染主要指烟道气污染,现已成为世界众多污染问题中最为突出的一个。它能形成酸雨和严重的温室效应。日本、德国、美国等国家极为重视对废气的辐照处理。
例如,美国Ebara公司已拥有电子束处理烟道气体的技术并投人应用。俄罗斯的Kurchatov原子能研究所、莫斯科州立大学俄罗斯科学院高温研究所、Tem-ploelekroprokt研究设计院等都陆续开展相关研究。
3.3污泥处理领域中辐照技术的应用
污泥辐照处理技术在早期工业革命发展较快的国家也得到重视,并已产生一定成果。如前联邦德国最早建立了试验工厂,该厂于1973年建造,在含有4%固体的污泥中,采用瞬时强7辐射杀死病菌,经辐照处理的污泥仍保有原养分,可用作肥料且性能远超过堆肥和巴氏消毒法处理过的污泥。
此外,日本原子能研究所已着手研究电子束灭菌后制成堆肥的处理污泥工艺;美国匹兹堡CarnegieMellon研究所环保研究中心研制了含油淤泥的脱油技术,其微波脱油处理系统比常规法快30倍,体积比常规的乳液分离系统小90%;泰国研发的3kGy射线辐照能将啤酒工业产生的污泥辐照处理并达到喂食鱼类的标准;越南射线辐照技术可让辐照后的污泥成为播种体的载体。
3.4固体废物处理领域中辐照技术的应用
固体废物处理领域中辐照技术的应用也逐渐得到重视,其中以美国CYCLEAN公司的辐照技术最为先进。该技术能够100%地回收利用建筑垃圾、再生旧沥青路面的材料,且生产质量与新拌沥青路面材料相同,成本是新拌沥青路面材料的l/3,因此费用和污染被大大降低。美国其他研究所也将辐照用于对纤维素的处理,从中得到葡萄糖,回收率最高达到56%。
其他国家也有类似的技术,例如俄罗斯,其物理动力研究所可利用快中子反应堆处理生活和工业垃圾,该技术不仅可以用经过处理的垃圾提取金属、建筑材料、化工产品,还可将其转化为电力和热力;日本将辐照技术用于木屑、废纸、稻草等的处理,通过糖化进而发酵成为酒精。
4战略需求发展措施及建议
就目前我国加速器电子束辐照技术的发展及应用现状来看,今后的工作要从以下几个方面进行探索研究:
4.1深入分析污染物的去除机理
由于我国辐照技术起步较晚,为了更好地发挥电子束辐照的作用,我们应继续深人分析污染物的去除机理,从而大大提高电子束辐照的利用率。
4.2提高电子束的强度,发展新型加速器
当前,现有的辐照技术已经满足不了高要求的污染物质的处理,因此需要新型辐照技术。为了达到相应的技术水平,就需要提高辐照剂量,提高电子束强度和能量,发展新型的辐照加速器,从而实现高质量的处理效果。
4.3电子束辐照技术与其他工艺技术的互补研究
电子束辐照技术通常与其他工艺联合使用,以达到降低能耗、节约成本、提高处理效率的效果,因此需要对相应对象进行充分了解,从而选用适合的联合技术,弥补彼此的不足。
4.4提高电子束辐照技术的研究水平,充分利用其优点
目前国外电子束辐照技术在各个方面得到了广泛应用,但我国电子束辐照技术基础相对较弱,在应用方面还存在较大差距。我们应拓宽电子束辐照技术应用领域,提高研究水平,充分利用辐照技术的优点,加快实现产业化。
4.5紧凑型辐照加速器的研发及其规模产业化应用
随着市场逐渐多样化,需求也更加多元化。电子束辐照技术需适应各种空间、环境,因此研发紧凑型辐照加速器才能满足市场需求。将该技术灵活化才有助于其进一步实现规模化、产业化发展。只有产业化发展才能最大程度地将该技术推广并使其得到最大化利用。
4.6亟需出台政策法规规范市场
技术一旦应用于市场,就会出现一系列社会问题,因此亟需相关部门出台政策、法规,一方面用于对技术的保护,另一方面用于对市场的监管、引导。此外,加大宣传力度,使该项技术在更大范围内得到推广,不仅能加强大众的认识、提高国民科学素质,更能吸引年轻一代致力于技术开发,从而使这一技术不断发展创新。
关键词:300MW循环流化床;锅炉;优点;发展趋势;
中图分类号: TK223文献标识码:A
引言
中国不仅是一个生产煤的国家也一个燃煤的大国,根据中国的国情,中国在未来很长一段时间也主要能源以煤炭为主,这是我们长期的基本国情,但随着中国电力工业的不断发展和人们需求的不断提高,中国的煤炭消费总量将继续通过燃烧煤炭来发电在短期内是不会改变。但燃煤会带来环境污染和生态破坏,据统计,二氧化硫排放量为中国的总金额突破20万吨,居世界第一位,其中二氧化碳排放量来自煤炭燃烧85 % ,带来我们严重危害。因此,循环流化床燃烧技术,这是一种比较成熟的,高效率,低污染清洁技术,可以适应不同煤的来源,浓度较低的污染物排放,具有良好的负载调节性能,对煤的利用率大大的提高。目前,中国的未来很重视环境,较大的燃烧煤发电厂负荷调节范围增大,多种的煤源以及环保和燃煤之间的矛盾,使我国将首选高效低污染的循环流化床锅炉作为新型燃煤技术。
1、锅炉的概述
它的结构简单,紧凑,与传统的粉煤炉型差不多,锅炉由燃烧设备、煤炭设备,床点火装置、分离并返回给料装置、冷却系统、过热器、省煤器、空气预热器、钢结构主体、平台扶梯、炉壁等组成。布风板和密相区炉内部采用高强度耐磨可塑料; 水冷壁外墙采用敷管炉墙结构,外加外护板。高温旋风分离器,水平烟道和尾部烟道炉壁使用轻型炉墙、护板结构。根据循环流化床锅炉,炉室、高温旋风分离器部位使用高强度耐磨塑料,高强度耐磨砖,以确保锅炉运行安全可靠的运行。
2、锅炉启动调试
(1)锅炉调试重要性:锅炉启动调试是全面检验主机及其配套设备的设计、制造、安装、调试和生产准备工作的质量的重要环节,是保证今后锅炉安全、可靠、经济运行的一个重要程序。通过启动调试应达到如下目的:检验锅炉、辅机、控制系统等设备的安装质量;确保管道内表面清洁、管道内无杂物;初步了解锅炉和主要辅机等设备的运行特性;检验锅炉控制系统、保护系统的合理性和可靠性;初步检验锅炉和辅机满负荷运行能力;发现锅炉和辅机等存在的重要缺陷,以便及时采取有效的措施;同时也培训了有关运行人员对设备性能的了解及运行的初步调整,为试生产和商业运行打好基。
(2)锅炉整体启动前的准备:锅炉整体启动试运前,应已完成各系统主要设备的分部调试外,还须完成锅炉的水压试验,烘炉,冷态空气动力特性试验,清洗锅炉本体,蒸汽管道吹扫,锅炉点火试验,锅炉安全阀整定,辅机联锁保护试验,锅炉主保护试验等主要工作。冷态启动前,通常按调试大纲、运行规程及锅炉使用说明书,对锅炉本体及其汽水系统、烟风系统、燃烧系统,有关的辅机、热控、化学水处理设备以及现场环境等进行全面检查,以满足 锅炉安全启动条件。
3、循环硫化床锅炉的优点:
优点:由于循环硫化床锅炉独特的流体动力特性和结构,使其具备有许多独特的优点,以下分别加的简述。
1、燃料适应性:这是循环流化床锅炉主要特性优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1%-3%,其它是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣或砂。循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气、固和固与固体燃料混合非常好,因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混合,燃料被此速加热至高于看火温度,而同时床层温度没有明显降低,只要燃料热值大于加热燃料本身和燃料所需的空气至着火温度所需的热量。循环流化床锅炉既可用优质煤,也可烧用各种劣质煤,如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油页岩、石油焦、炉渣树皮、废木料、垃圾等。
2、燃烧效率高:循环流化床锅炉的燃烧效率要比链条炉高得可达97.5-99.5%,可与煤粉炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为下述特点:气、固混合良好,燃烧速率高,特别是对粗粉燃料,绝大部分未燃尽的燃料被经过高温旋风分离器再循环至炉膛再燃烧,同时,循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率,甚至燃用细粉含量高的燃料时也是如此。
3、高效脱硫:循环流化床锅炉的脱硫比其它炉型更加有效,典型的循环流化床锅炉脱硫可达90%。与燃烧过程不同,脱硫反应进行得较为缓慢,为了使氧化钙(燃烧石灰石)充分转化为硫酸钙,烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分长的接触时间和尽可能大的反应面积。当然,脱硫剂颗粒的内部并不能完全反应,气体在燃烧区的平均停留时间为3-4秒钟,循环流化床锅炉中石灰石粒径通常为0.1-0.3mm,无论是脱硫剂的利用率还是二氧化硫的脱除率,循环流化床锅炉都比其他锅炉优越。
4、氮氧化物(NOX)排放低:氮氧化物排放低是循环硫化床锅炉一个非常吸引人的一个特点。运行经验表明,循环流化床锅炉的二氧化氮排放范围为50-150PPM或40-120mg/mJ。NOX排放低的原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX,二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化NOX,并使部分已生成NOX得到还原。
5、循环流化床锅炉的发展
2003 年按照国家科委的要求,国内三大锅炉制造厂家和七大设计院联合引进法国ALSTOM 公司Velizy 200 MW~350 MW 等级的循环流化床(Circulating Fluid Bed,CFB)锅炉技术。CFB 锅炉的主要特点有:外置式换热器的运用、π 型炉膛和扩展水冷壁受热面的应用、高效旋风分离器的设计和大口径钟罩式风帽的应用等。经过制造厂和设计院对引进技术的推广应用,四川白马电站于2005 年12 月整套机组启动并网发电,相继在开远、秦皇岛、小龙潭、蒙西、等机组投产运行,在借鉴引进技术的基础上,三大锅炉制造厂总结分析引进技术的成功经验和工程中存在的不足并进行改进,形成具有自主知识产权的300MW CFB 锅炉技术,结合与中科院联合设计的200MWCFB 锅炉的实验研究结果进行放大设计,提出以燃烧低质、高灰分的劣质燃料,特别是以煤矸石为主,以节能为重点的针对性设计方案。在充分发挥CFB 锅炉燃烧技术优越性的前提下,力求系统简单可靠,降低厂用电耗。在CFB 锅炉设计时充分考虑防磨损技术措施,以提高CFB 锅炉可靠性,提升CFB 锅炉在运行时的经济效益和环保效益,发挥CFB 锅炉对燃料适应性强、可燃烧低热值燃料、锅炉负荷适应性好、蓄热能力强、运行稳定、炉内脱硫、脱硝和脱硫工艺系统简单、二氧化硫和氮氧化物排放量达到国家标准、与煤粉炉相比可减少脱硫和脱硝系统的投资和运行成本的优势。目前已投运的粤电云浮电厂300 MW CFB 锅炉运行稳定,整台机组运行达到了设计要求,运行人员熟悉掌握了CFB 锅炉的运行特点,经过现场对CFB 锅炉的改进和提高,机组的可靠性和经济效益大幅度提升。
6、结束语
循环流化床锅炉燃料适用范围广,特别适用各种劣质燃料,包括选煤厂副产品、工业废料、生活垃圾、各种低热值污泥、生物废渣、以及多种混合燃料等。不同的循环流化床锅炉对燃料适应性差别也很大,直接影响到锅炉运行的稳定性、可靠性、经济性。所以锅炉启动调试是全面检验主机及其配套设备的设计、制造、安装、调试和生产准备工作的质量的重要环节,是保证今后锅炉安全、可靠、经济运行的一个重要程序。
参考文献
[1] P.巴苏,S.A.弗雷泽.循环流化床锅炉的设计与运行.北京:科学出版社.1994,
[2] 党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安全运行.北京:中国电力出版社.2002,
论文摘要:选拔、培养、考核与使用运行值长是大型火力发电厂培训工作的一项重要内容。嵩屿电厂作为福建省第一个安装引进300MW火力发电机组的大型独立发电企业,从基建阶段的机组试运行开始到现在,根据机组设备情况,因地制宜,完全依靠自己力量,先后自行选拔、培养、使用和向社会输送了19名运行值长,为大型火力发电厂运行值长的选拔、培养、考核与使用提供了经验。
论文关键词:大型火电机组;运行值长;选拔;培养
厦门华厦国际电力发展有限公司嵩屿电厂(简称嵩屿电厂)一期、二期工程共安装4台300MW亚临界燃煤发电机组。一期2台机组分别于1995年、1996年投产发电,二期2台机组分别于2006年3月、8月转入商业运行。高参数单元制大型火力发电机组最大特点是自动化程度高,对运行人员操作技能及理论水平要求高。运行值长日常机组运行的管理水平,对机组突发性事故的处理决策和指挥能力更是直接关系到机组的安全、经济运行,因此选拔、培养高素质的运行值长是大型火力发电厂培训工作的一项重要内容。嵩屿电厂作为福建省第一个安装引进300MW火力发电机组的大型独立发电企业,从项目基建机组试运行开始到现在,根据机组设备实际情况,因地制宜,完全依靠自己力量,自行选拔、培养、使用和向社会输送了19名运行值长,其中,有13名经过几年值长岗位锻炼,走上更高一级领导岗位,有的成为厂处及集团公司一级领导。文章结合嵩屿电厂运行值长的选拔、培养、考核与使用的一些做法,谈谈自己的体会。
一、根据值长岗位职责,确定选拔条件
火电厂的运行值长在行政上受发电运行部主任的直接领导,工作上受省电网调度中心指导,负责全厂(包括机、炉、电、化水、燃料、除灰、除渣、脱硫脱硝)运行设备的安全、经济调度及突发性事故处理的决策、指挥协调等工作。要求业务上熟练掌握火电厂热力、电气系统专业知识及《电业安全工作规程》、《电业生产调度规程》、《电业生产事故调查规程》等政策法规知识;掌握热控、计算机应用技术、化水处理、化学监督、输煤系统、管理信息系统等专业基础知识和现代化管理方法、领导科学等管理知识;了解远动、通讯等设施情况、环境保护知识,具有丰富的运行经验及对各种运行设备的异常工况、重大缺陷进行处置的应变能力。
按照以上岗位职责及要求,我们确定运行值长招聘条件是:具有电力系统工科相关专业大学专科及以上学历且具有中级及以上专业技术任职资格、在大型火电厂值长助理(要求在运行全能主值岗位上工作满二年,经值长助理选聘程序,选拔聘任)岗位上工作满二年及以上。熟悉大型火电厂全厂热力系统及电气、热控、燃料、脱硫脱硝、化学专业设备的构造、原理、特性及启、停操作和运行设备异常工况处理方法,具有较强的语言文字表达和组织指挥、协调能力,能熟练应用因特网技术,应用计算机管理信息系统、计算机办公管理信息系统,进行生产与管理方面的工作。
二、采用“三级”淘汰制,组织竞聘考试、考核
运行值长岗位竞聘采用“三级”淘汰制,即分为岗位报名资格审查、相关测评、公司专家组面试综合考核三阶段进行,具体操作程序如下:
1.确定应聘考试范围
根据报名情况,通过应聘人员资格审核,确定并公布参加应聘考试人员名单和应聘考试范围:
(1)国电公司颁布的《电力生产事故调查规程》、《电业生产调度规程》、《安全生产工作规定》、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》及《电业安全工作规程(电气、热机部分)》(行业标准)有关内容;
(2)《危险点分析预控》、《火力发电厂安全性评价》的有关知识;
(3)福建省电力公司《电力生产事故调查规程补充规定》、《发电厂、变电所电气部分,电力线路部分执行“两票”的补充规定》、《执行热力(水力)机械工作票制度的补充规定的说明》、《发电厂、电业局执行“动火工作票”的补充规定》等;
(4)嵩屿电厂运行规程、有关生产管理制度及规定。
2.部门成立“运行值长岗位报名资格审查小组”,组织考评推荐人选
(1)岗位报名资格审查。岗位报名资格考评按百分制计算,分岗位资格考试、相关测评两个部分,考试成绩和相关测评各占50%权重。考试含笔试(20%)和口试(30%)两部分成绩,相关测评含民主评议和日常培训两部分。
岗位资格考试:先进行笔试,再进行口试,笔试、口试成绩均以百分计,笔试或口试成绩低于60分的,自然淘汰;两者均合格者,方能进入相关方测评。
(2)相关测评。相关测评占50%权重,包括民主评议(占30%)与日常培训(占20%)两部分。民主评议:班(值)长及相关专工评议占10%、部门主任评议占20%;日常培训:最近一年度应知应会和运行规程考试成绩(40%)、岗位操作技能掌握情况(40%);日常抽考、技术问答、仿真机培训、应参加培训项目情况(20%)。
应知应会和运行规程成绩按总分100分计,加权平均后折算;岗位操作技能掌握情况包含各专业系统(可参照岗位培训手册)的得分情况和仿真机操作成绩;日常抽考等基础分为4分,日常技术抽考:优加0.25分/次,不及格扣0.25分/次,一年内总加分不超过1分;技术问答:优加1分/次,未完成扣0.5分/次,参加公司或部门的专业技术竞赛第一(运行规程除外)的加0.25/次,部门或公司要求参加的相关培训未参加的或未达标的扣0.5分/次,年度仿真机培训学时未完成扣0.5分/学时,本项分值扣完为止。
运行值长岗位报名资格经“运行值长岗位报名资格审查小组”考评审查合格的,按照择优推荐的原则,以1∶3比例推荐,上报公司组织面试综合考评。
3.公司成立“运行值长答辩考评小组”,组织面试综合考核
成立由公司分管生产副总经理、总工程师、公司人资管理人员及有关专家组成的“运行值长答辩考评小组”,答辩命题由考核小组各专家完成,提供标准答卷,并形成题库,为体现公平、公正,由公司培训中心准备值长答辩题库及具体评分标准。
面试综合考核分两阶段进行:第一阶段“仿真机考事故处理”,第二阶段考评专家面试答辩。具体做法如下:
(1)仿真机事故处理(考核结果分为合格、不合格)。1)由公司仿真机培训人员设置故障及具体评分标准;2)参加竞聘人员抽取考考核顺序,按考核顺序抽取考题;3)参加竞聘人员根据题目要求进行事故处理操作;4)专家组评分、测评。
(2)面试答辩。1)参加面试答辩竞聘人员,抽签确定答辩顺序;答辩时间为40分钟,其中答题时间为30分钟,答辩考核小组成员提问,答辩时间10分钟;2)竞聘人员按答辩顺序一次性分别从锅炉、汽机、电气、热工、燃料、化学、环保、安全、综合等专业答辩题库中抽取答辩题目进行作答;3)竞聘人员根据题目及主考人提出的问题回答;4)答辩后各位专家对竞聘人员的答辩情况逐题进行点评并讨论,后进行打分。
评分原则:由各专业专家讲解答题要点,考核小组成员当场打分,满分按100分计,总分由公司人资管理人员汇总,采取去掉一个最高分和一个最低分后统计总分,最后得分为总分的平均值。
公司人资管理人员根据专家考评结果,填写《运行值长岗位任职资格考核表》,形成了考核小组鉴定意见,按逐级淘汰、择优录取的方法提交选拔报告,报送公司领导批准。最终选拔出的具备“运行值长岗位资格”的人选,颁发《运行值长岗位资格证书》,进入下阶段的“实习值长”培训。
三、制定“实习值长”培训计划,进行强化培训
由公司培训中心会同发电运行部制定“实习值长”培训计划,经分管生产的公司副总经理批准实施,培训时间为3个月,培训方式以跟班自学,现场讲解为主,培训内容分为:集控、除灰、脱硫脱硝、循泵、化学、燃料、热工等专业知识及本厂有关运行规程、调度规程、事故调查规程、规章制度及上级法规、规程等;值长必备的全厂公用系统的运行方式调度、全厂事故处理正确指挥方法、全厂消防系统正确使用等应知应会知识、班组建设有关工作及值长日常工作职责、电厂与电网调度的有关规定。
为保证培训计划如期完成和达到较好的培训效果,要求各专业工程师给予技术指导、进行技术考问,每个阶段实习结束后均组织一次考试。
四、严把考核关,确保培训质量
(1)阶段考核:在“实习值长”跟班实习的各阶段结束后,均进行一次全面的考试。
(2)实习期满的综合考核:值长实习期满的综合考核,综合考核题目除专业技术知识外,还包括了省电网调度、企业的管理及组织、协调及思想政治工作等方面知识和能力,最后由总经理工作部培训中心组织完成转岗人员培训期满考核鉴定表,经逐级考核确认,公司领导审批,由总经理工作部行文公布具备值长资格人员名单,并向省调度通讯中心报备。
五、聘任使用
经严格培训考试、综合考核合格的实习值长,最终按岗位设置需要,安排顶岗;那些考核合格一时未能顶岗的实习值长继续安排跟班实习,作用为运行值长备员,择机上岗。
六、结束语