固安垃圾焚燒發(fā)電廠項目有個神奇的“胃”,吃進(jìn)垃圾、吐出“寶貝”,生活垃圾經(jīng)過發(fā)酵后,“干垃圾”被送入焚燒爐燃燒,產(chǎn)生熱能轉(zhuǎn)化為電能,輸送至千家萬戶。項目占地12畝,建成后預(yù)計日處理生活垃圾1200噸,年發(fā)電量1.74億度,對積極推進(jìn)當(dāng)?shù)厣罾鴾p量化、無害化和資源化處置,節(jié)約土地資源,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會循環(huán)發(fā)展和綠色發(fā)展起到積極推動作用。提起這個“龐大工程”,項目經(jīng)理蘇雙常激動不已,“這是我第一次擔(dān)任大型新能源項目的項目經(jīng)理!”他有些許興奮,更有些忐忑。一切都是在摸索中前進(jìn),在項目建設(shè)中,面臨“兩個考題”。

潛心研究,凈煙方案“吐故納新”

在垃圾焚燒過程中,會產(chǎn)生氮氧化物等有害氣體,面對巨大的“垃圾”日消納量,做好氮氧化物脫除技術(shù)迫在眉睫,這就要求研究一套更加優(yōu)良的煙氣凈化系統(tǒng)。

目前主要有SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)和SCR(Selective Catalytic Reduction)脫硝工藝。選擇哪種脫硝工藝能夠滿足巨大的垃圾處理量呢?如何能在綠色環(huán)保的前提下實現(xiàn)整個垃圾焚燒系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)呢?項目部為此多次召開專題會,進(jìn)行了很多次“頭腦風(fēng)暴”。項目經(jīng)理蘇雙常決定先進(jìn)行SNCR工藝和SCR工藝實驗,通過實驗數(shù)據(jù)決定采取哪種工藝和流程。經(jīng)實驗,兩種方法各有利弊, SNCR工藝成本較低,但效率受溫度影響,脫硝效率低,一般在40-60%;而SCR工藝沒有副產(chǎn)物,不形成二次污染,裝置結(jié)構(gòu)簡單,并且脫除效率高達(dá)90%以上,運行可靠,便于維護(hù),但也有催化劑價格昂貴和運行費用高的缺點。

那么兩種方法結(jié)合是不是會有更好的效果呢?這個想法的提出并不是憑空想象,項目技術(shù)人員不僅通過搜集資料對比,也前往其他垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行實地考察。為了更加客觀地說明問題,大家利用一個月的時間,在項目煙氣凈化區(qū)開辟一處試點區(qū)域,在項目總工程師王慶濤的指導(dǎo)下順利完成了SNCR-SCR混合工藝實驗。通過實驗數(shù)據(jù)對比,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,再加上對施工圖集匯總,證實了SNCR-SCR混合工藝的優(yōu)勢和可行性。SNCR+SCR混合脫硝工藝可以設(shè)立分步實施混合SNCR-SCR工藝兩個脫硝區(qū)域。在排放標(biāo)準(zhǔn)較低的情況下,可以先只采用單一的SNCR工藝,隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高,再加裝催化反應(yīng)器。而混SNCR-SCR工藝的緊縮型SCR反應(yīng)器,占地面積和工程量均較小,通過利用其前部SNCR逃逸氨作為脫硝還原劑,可以方便地過渡到混合SNCR-SCR工藝,將脫硝效率提高到新標(biāo)準(zhǔn)的水平。這種SNCR-SCR混合脫硝工藝不是SNCR和SCR工藝簡單的組合,而是結(jié)合了SCR高效、SNCR 投資省的特點而發(fā)展的新型工藝。混合SNCR-SCR工藝脫硝率可達(dá)80-85%以上,并且降低了對催化劑的依賴,催化劑用量大大減少。另外也簡化了還原劑噴射系統(tǒng),達(dá)到了高效脫硝的目的。

固安縣生活垃圾焚燒發(fā)電廠項目部全體成員在技術(shù)部門的牽頭下,技術(shù)研發(fā)工作也在有條不紊地進(jìn)行著。最終,一套采用SNCR+SCR脫硝系統(tǒng)的凈煙方案得以成型并執(zhí)行,保證了下一步大面積正式投產(chǎn)施工的順利進(jìn)行,同時也落實了“環(huán)保、節(jié)能、降耗、增效”的八字方針。為固安垃圾焚燒發(fā)電廠成為“綠水青山就是金山銀山的”實踐者奠定了堅實基礎(chǔ)。

砥礪前行,余熱發(fā)電“變廢為寶”

SNCR+SCR脫硝系統(tǒng)的凈煙方案成型了,所有基礎(chǔ)框架都敲定了,最后階段終于來臨,但項目經(jīng)理蘇雙常發(fā)現(xiàn)這個過程中還有一個缺點——熱能沒有充分利用。實際上,固安垃圾焚燒發(fā)電廠項目所用的高熱效余熱鍋爐各項數(shù)值均高于業(yè)界平均水平,其中,額定蒸發(fā)量為66噸/小時;鍋爐負(fù)荷范圍60%～110%;額定蒸汽壓力6.4MPa;額定蒸汽溫度440度;給水溫度130度,并且排煙溫度和余熱鍋爐熱效率這兩項重要指標(biāo)更是在業(yè)界水平中處于頂尖,其中排煙維度(鍋爐出口溫度)193度;余熱鍋爐熱效率83%。

之所以強(qiáng)調(diào)排煙溫度和余熱鍋爐熱效率,是因為根據(jù)排煙溫度的高低來判斷余熱鍋爐熱效率。余熱回收鍋爐熱效率的影響因素有很多,其中決定性因素是余熱鍋爐設(shè)備本身的設(shè)計、技術(shù)和用料的影響,關(guān)鍵性影響因素就是入口煙氣的溫度,入口煙氣溫度越高,余熱鍋爐熱效率越高;入口溫度越低,余熱回收鍋爐熱效率越低。其次就是余熱回收鍋爐的排煙溫度,這個指標(biāo)可以明顯判斷余熱鍋爐的熱效率,如果排煙溫度太高,直接說明該余熱鍋爐熱效率低,排煙溫度低,也可以直接說明該余熱鍋爐熱量利用率高,這是最簡單的判斷方法。

為了減少能源浪費和能量損失,項目技術(shù)人員提出了設(shè)想:可以采用高熱效率余熱鍋爐進(jìn)行余熱發(fā)電,把熱量轉(zhuǎn)化成更多更高效的電能。這樣就找到了一個新的“變廢為寶”的方法,把浪費的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?在節(jié)約能源的同時更加環(huán)保。但又出現(xiàn)了另一個問題,高效余熱鍋爐屬于大型精密儀器,它的保存也是施工中的重點難點。對此,項目管理人員分成7個小組,每周在夜間對存放高效余熱鍋爐的余熱發(fā)電廠房進(jìn)行巡視,同時組織施工隊伍在余熱發(fā)電廠房每層都設(shè)置了燈帶,保證廠房內(nèi)夜間施工不會對高效余熱鍋爐造成破壞,并在所有窗口處用彩條布進(jìn)行覆蓋和遮蔽,減少外界天氣條件對余熱鍋爐運行的影響和損耗。高熱余熱鍋爐的使用和運行確保了垃圾焚燒發(fā)電的環(huán)保效益,通過把有毒有害、數(shù)量眾多與難以自然分解的生活垃圾,轉(zhuǎn)化為無毒無害、數(shù)量可觀的清潔能源,同時滿足了人們的基本生活要求,也保護(hù)了自然環(huán)境。

固安垃圾焚燒發(fā)電廠項目在施工中嚴(yán)格以行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo),做到科技、環(huán)保、綠色、安全。項目的成立與施工的過程中可預(yù)見性的和正在面對的困難有很多,但項目部在解決問題的過程中齊心協(xié)力,在全體施工人員的努力與奮斗中,尤其是技術(shù)人員的“獨具匠心”,用創(chuàng)新思維攻克了一個個技術(shù)難關(guān)。無論是“吐故納新”還是“變廢為寶”,無一不彰顯了項目人員獨特的工匠之心。