为了遵守新罕布什尔州的汞排放治理法律,Merrimack 电厂的管理层为两台燃煤锅炉安装了一个单洗涤系统。该电厂的清洁空气项目完成于2012 年3 月30,比计划提前完工而且没有超出预算。目前,Merrimack 电厂(440MW)的汞和SO2 排放量已经降低了95% 以上,成为全国最清洁的燃煤电厂之一。Merrimack 电厂(440 MW) 是新罕布什尔州公共服务公司(PSNH)下属的最大电厂。作为PSNH的重要电厂之一,Merrimack 电厂力图成为环保达标的典范。2006 年颁布了多污染物减排计划—汞排放计划,要求新罕布什尔州现有

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清洁空气项目成就Merrimack获全美“最清洁的燃煤电厂”之称

2013-01-05 16:39 来源:Power《电力》 

为了遵守新罕布什尔州的汞排放治理法律,Merrimack 电厂的管理层为两台燃煤锅炉安装了一个单洗涤系统。该电厂的清洁空气项目完成于2012 年3 月30,比计划提前完工而且没有超出预算。目前,Merrimack 电厂(440MW)的汞和SO2 排放量已经降低了95% 以上,成为全国最清洁的燃煤电厂之一。

Merrimack 电厂(440 MW) 是新罕布什尔州公共服务公司(PSNH)下属的最大电厂。作为PSNH的重要电厂之一,Merrimack 电厂力图成为环保达标的典范。2006 年颁布了多污染物减排计划—汞排放计划,要求新罕布什尔州现有的燃煤电厂减少汞排放量。法律要求PSNH 在Merrimack 电厂采用湿法烟气脱硫(FGD)技术。8 月,PSNH 的项目经理Mike Hitchko 表示,为了最晚能够在2013 年7 月1 日达标,PSNH 开展了自己的清洁空气项目,并于2009 年3月开始实施。Hitchko 说,尽管Merrimack 电厂安装污染物控制设备是由州政府计划所推动,但是,随着最初的联邦法律逐渐成为应尽的义务,该项工程将会使电厂获益。

严格的项目管理取得成功

PSNH 选择URS 公司管理该清洁空气项目,要求URS 公司在工程初期给出切实可行的当前成本预估。为达到这一目标,URS 公司向主要的竞标者(FGD技术,石灰岩/ 石膏的存储与处理,烟囱设备,废水处理系统)发布了初步规范,以寻求技术与价格两方面的反馈。Hitchko 解释:“这种方式为正式竞标时所用的质量规范奠定了良好的基础,而且非常有利于现场具体项目的成本制定。该项目没有在初始投资成本基础上再增加资金,最终的费用比预算低7.6%。”

基于将要在现场安装的特定二合一不对称洗涤器,该项目的初始预算是4.57 亿美元。Hitchko 指出,当时电厂因各种限制和约束,遇到了颇具挑战性的紧迫局面。

Hitchko 表示:“然而凭借完善的一体化设计、工程和施工作业,以及依据严格的项目和合同管理,除了应急资金之外,还节省出一笔储备金,从而使预计的预算上限金额降低了两次:一次是两年前从4.57 亿美元降至4.30 亿美元,另一次是一年前由4.30 亿美元降至4.22亿美元。即使一些不可预知的增量变化产生了一些计划外成本,但该项目也能消化这些成本,并依然低于最新的预算计划。”

清洁空气项目概述

2011 年9 月28 日, 项目组通过让第一台机组的烟气通过洗涤器系统,投入使用了FGD 系统( 机械完工)。2012 年3 月30 日,清洁空气项目基本完成。初期排放效果显示,汞排放量降低了97%-98%,SO2 排放量降低了96%~98%。随后计划了进一步的测试,包括其他性能测试及状态测试(图1)。为了大幅降低汞和SO2 的排放,电厂管理层最近安装了一个新的单洗涤系统。图中是2205 不锈钢合金制成的烟气脱硫吸收装置及其烟气进气连接装置。拍摄这张照片时,真空过滤器已安装到位,建筑物的钢结构、楼梯间和电梯正在搭建之中。

 

清洁空气项目的主要分包商包括:Sterling Boiler(FGD 系统),NorthernPeabody(废水处理系统),Merrill Iron &Steel/AZCO(导管与钢构件),AZCO(机械作业)以及E.S.BOULOS(电气作业)。

其他承包商包括:

Burns & McDonnell :二次废水处理系统(WWTS)的工程设计,目的是消除废水排放;

Sargent & Lundy :规划和设计一个备用调节保护系统,目的是缓解A2205 吸收装置的腐蚀问题;Siemens

Environmental :FGD 技术及其搭建;

Siemens Water Technology :废水处理系统,包括汞和砷过滤改良技术的物理/ 化学工艺;

Dearborn mid-West Conveyor:石灰石和石膏的处理、存储设备及其搭建;

Hamon Custodis:烟囱设备及其搭建;

Emerson :分布式控制系统;

Aquatech :废水处理系统,包括蒸馏与蒸发工艺。

正常运营条件下,Merrimack 电厂需要100 多名员工。但若将计划停机期间的承包商算在内,人数还会增加。Hitchko 称,进行清洁空气项目,电厂又增加了9 个岗位——8 个体力劳动岗位和1 个工程师岗位。

安全第一

在运行电厂中作业会遇到大量安全挑战。因此,项目最初阶段应将安全放在优先位置。Hitchko 解释:“在设计过程中,URS 公司有效地将施工性审查工作和‘安全设计’协议融入了设计流程中,从而对施工现场的安全起到了很大的帮助,同时不影响电厂的正常运营。这对管道系统和钢结构搭建作业尤其明显——起重机进出场地受到限制,而且导管段的重量需要配合施工计划。”从设计审查过程制定中得到的一项设计标准是,在所有管道系统(拥有通向所有平台的楼梯)的顶部设置通道,这种方式为电厂运营和维护人员提供了安全的工作环境。该项目取得了令人满意的成绩:实现了在超过160 万个工时内未出现工时损失事故。

创新的设计特点

清洁空气项目采用了大量为Merrimack 电厂定制的技术。

二合一吸收装置项目配置中使用了一个单吸收装置和FGD系统,为该双机组电厂提供服务,每台机组独立运行。锅炉建造于20 世纪60 年代,采用正压旋风式燃烧器设计,不能在负压状态下运行。该项目需要为每台机组另外配备新的增压鼓风机——风机出风口在一个共同的压力通风系统中连在一起,再通向吸收装置入口。

1 号机组配有一个通向外部空气的吸收旁通装置,该装置通过使用原有2号机组的烟囱,可为锅炉排气辅助提供一个敞开的空气通道,并在FGD 系统关闭情况下允许有限的单机组运行。两台机组均配有增压鼓风机再循环导管,当再循环风闸开启时,允许一部分烟气绕过吸收装置,从而有效平缓了风机的运行曲线,而且可在机组单独启动和低负载运转时协助进行风机控制。

废水处理系统的改进

废水处理系统是一种创新的FGD废水物理- 化学处理系统,采用已在全球应用20 年的成熟技术。FGD 废水通过物理- 化学处理系统之后,再导入一个处理子系统(专为处理Merrimack 电厂FGD 系统产生的废水而设计)内进行处理。该强化处理系统使处理后的FGD 废水更加清洁,去除了汞、砷和其他金属,并进一步降低了总悬浮固体的含量。借助成熟的废水处理技术,该子系统可使用多个过滤器和两种不同类型的吸附剂介质。增设这一强化系统是为了达到该州排污限制的要求。

Hitchko 表示,由于美国环保署不愿意对“国家污染排放清除系统(NPDES)计划”进行修订,以纳入该州审核及批准的洗涤系统液体排放物,项目团队不得不在2011 年初增设了一个二次废水处理系统。他说:“该设备能彻底清除系统污水排放,因而不再需要任何NPDES计划的批准。最近针对Merrimack 电厂新发布了一份NPDES 许可草案,目前正处在评审阶段,这将使NPDES 的最终许可日期持续到更远的将来。”

声学模型设计的效果

除了管道系统和进出受限的问题之外,该项目面临的另一个难题是,声学模型设计需要在增压鼓风机四周安装隔音罩。由于隔音罩是在风机/ 管道系统设计阶段之后增设的,因此带来了额外的设计和施工挑战。大型的隔音罩可保证实现项目声学设计目标,整个项目对电厂附近区域基本不会产生噪音影响。

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