关于电厂超低排放环保改造设备管理探讨

引言：

我国大力推进生态文明建设，陆续出台《煤电节能减排升级与改造行动计划》等政策，要求燃煤电厂烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于 10、35、50 毫克/立方米，达到燃气机组排放水平，这一严苛标准促使电厂加快超低排放改造进程，改造后的设备系统复杂度显著增加，运行维护面临新挑战，如技术路线选择、设备兼容性、运维成本控制等问题亟待解决，部分电厂因管理经验不足，导致改造后设备故障率高、能效不达标，探索科学高效的设备管理模式，对保障超低排放技术落地、推动电力行业可持续发展具有重要意义。

1.建立SCR脱硝系统精细化运维管理机制，保障高效稳定运行

催化剂作为SCR系统的核心部件，其活性衰减直接影响脱硝效率，需通过定期性能检测评估其剩余寿命，并采用模块化更换策略确保反应区活性均衡；同时需严格控制烟气中碱金属、砷等毒化物质的含量，避免催化剂烧结与孔道堵塞，喷氨系统的精准控制是保障脱硝效率的关键，需基于入口NOx浓度与烟气流量实时调节氨喷射量，采用CFD模拟优化喷氨格栅布置，确保氨氮摩尔比维持在0.8-1.0 的合理区间，防止氨逃逸造成空预器堵塞或二次污染，烟气流动均匀性对反应效率具有显著影响，需通过导流板优化与整流层改造消除烟气走廊与涡流现象，确保速度分布相对偏差控制在 15% 以内。在设备维护方面，应建立声波吹灰与蒸汽吹灰相结合的清灰制度，防止催化剂积灰导致活性位点覆盖；定期校验氨逃逸在线监测仪表，校准红外光谱分析仪的检测精度；针对稀释风机、蒸发槽等辅助设备实施预防性维护，重点监测轴承振动与密封性能，构建多参数协同调控机制，根据机组负荷变化动态调整喷氨量与催化剂运行层数。

2.优化湿法脱硫设备运行参数，提升SO₂超低排放达标率

石灰石-石膏湿法脱硫工艺作为主流技术，其脱硫效率受吸收塔pH值、液气比、浆液循环量、氧化风量及入口SO₂浓度等多因素协同影响，吸收塔pH值的控制需维持在5.0-5.8 的优化区间，过低会导致石灰石溶解不足而降低反应活性，过高则易引发表面结垢并增加浆液黏度，阻碍气液传质效率，液气比的合理设定需综合考虑烟气负荷与脱硫效率的平衡，过低的液气比会削弱气液接触面积，导致SO₂吸收不充分，而过高的液气比则会造成泵送能耗的无效增加，浆液循环量的调节应与入口SO₂浓度动态匹配，确保足够的反应停留时间，需避免过度循环引发的浆液夹带问题，氧化风量的供给需满足亚硫酸钙向硫酸钙的充分转化，防止浆液中亚硫酸盐累积导致的结垢与堵塞风险[1]。入口烟气温度、粉尘浓度及氯离子含量等参数亦会间接影响脱硫效率，需通过前段除尘与降温工艺的协同优化予以控制，采用分布式控制系统实现关键参数的实时监测与自动调节，结合历史运行数据建立动态优化模型，模糊PID控制算法对pH值、液气比等核心变量进行精准调控。

3.实施除尘器智能清灰控制系统，确保颗粒物排放持续达标

构建动态清灰决策机制，突破传统时序控制或定压差清灰的局限性，在电除尘环节，智能控制系统实时分析电场二次电流电压特性、粉尘比电阻及气流分布状态，动态调整振打周期与强度，在保证极板极线清洁度的同时避免过度振打引发的二次扬尘；对于袋式除尘区段，系统基于各分室压差变化趋势、粉尘负荷及过滤风速等参数，采用模糊控制理论优化脉冲喷吹压力、频率及持续时间，实现清灰强度与滤袋阻力增长的精准匹配，针对高湿度、高比电阻等特殊工况，系统可自动识别并切换至抗结露运行模式，调节烟气温度与气流均布装置防止极板结垢或滤袋板结。智能控制系统还具备故障自诊断功能，能够通过分析清灰阀动作特性、电磁脉冲波形等参数，提前识别膜片老化、喷吹管堵塞等潜在故障，并生成预防性维护建议，该系统与上游脱硫脱硝装置建立协同控制接口，根据前段工艺的运行状态预判入口粉尘浓度变化，提前调整清灰策略以应对负荷波动，部署分布式光纤测温技术，实时监控除尘器内部温度场分布，防止因局部过热导致的滤袋烧损或极线变形。

4.构建CEMS在线监测数据异常预警体系，强化排放实时管控

依托先进的传感器技术、物联网平台及大数据分析算法，实时采集烟气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等关键指标数据，并通过数据清洗、归一化等预处理流程提升数据质量，在异常检测环节，采用基于统计学的过程控制方法（如SPC控制图）与机器学习模型（如孤立森林、LSTM时序预测）相结合的多维度分析策略，有效识别数据漂移、突变、恒值等典型异常模式，同时通过阈值触发与趋势偏离双轨机制降低误报率[2]。预警信号生成后，系统自动触发分级响应机制，依据异常严重程度推送至运营、环保部门等不同层级，并同步启动数据溯源分析模块，辅助定位设备故障、工艺波动或人为干扰等潜在诱因，为保障体系可靠性，需定期开展传感器标定验证、模型迭代优化及网络安全性测试，确保监测数据的计量溯源性符合HJ75-2017 等标准规范。

5.推行GGH换热设备定期清洗维护制度，防止堵塞效率下降

GGH作为湿法脱硫工艺中的关键设备，其核心功能是通过气气热交换降低净烟气温度并提升原烟气温度，从而减少烟囱白雾并提高脱硫效率，长期运行过程中，GGH换热元件表面易沉积硫酸氢铵、石膏浆液等黏附性物质，不仅大幅降低传热系数，还会增加引风机电耗，严重时甚至引发系统压差报警导致机组非计划停运，需建立基于运行工况的智能化清洗维护策略，结合差压监测、红外热成像等在线诊断技术，动态评估换热元件的堵塞程度，并依据累积运行小时数或压差阈值科学制定高压水冲洗、化学清洗或蒸汽吹扫等差异化维护方案。在化学清洗工艺中，需严格控制柠檬酸或EDTA等清洗剂的浓度、温度及流速，避免对搪瓷镀层或考登钢材质造成腐蚀损伤，应配套建立清洗效果评估体系，对比清洗前后的换热效率、烟气阻力及能耗指标，验证维护工作的有效性，将GGH维护纳入全厂预防性检修管理体系，与脱硫塔除雾器检查、浆液循环泵检修等协同安排，最大限度减少停机时间。

结语：

电厂超低排放环保改造是践行“双碳”目标的重要举措，其成功实施离不开科学完善的设备管理体系，随着智能监测、大数据分析等技术的应用，电厂设备管理将向精细化、数字化方向发展，进一步释放超低排放技术的环保潜力，通过持续改进管理方法，电厂有望在保障能源供应的同时，实现环境效益与运营效率的双赢，为全球工业绿色转型提供中国方案。

参考文献：

[1]宋贺强. 电厂超低排放的环保改造的设备管理分析 [J]. 电子技术,2022, 51 (01): 280-281.

[2]侯瑞,姜冉,张志勇,等. 燃煤电厂超低排放改造后环保设备运行管理[J]. 设备管理与维修, 2021, (05): 158-160.