Pohjolan Voima的价值观——巧妙、大胆和共同——在该公司的两个生物发电厂通过燃烧优化和数据分析成功地减少了氮氧化物排放,提高了能源效率。
Pohjolan Voima芬兰电力公司是芬兰能源领域的主要参与者,约占该国总发电量的20%。该公司拥有22座发电厂,利用水力、热力和核电为其股东——出口行业公司、能源公司和城市——生产电力和热能。
随着排放限制在年底收紧工业排放指令(IED)国家转型时期,公司不得不想办法降低NOx这两家生物发电厂分别是位于科沃拉的Kymin Voima和位于芬兰拉彭兰塔的Kaukaan Voima。此外,在这两个工厂,该公司希望提高锅炉效率,并在Kaukaan Voima减少氨的消耗。
两家工厂都生产工艺蒸汽、区域热和电力,主要燃料是森林工业副产品和森林残留物。他们的燃料混合根据季节而变化。Kymin Voima的锅炉采用了鼓泡流化床(BFB)技术。Kaukaan Voima锅炉厂采用循环流化床(CFB)技术。

拉彭兰塔的Kaukaan Voima发电厂。
客户明白排放管理的技术挑战实际上在于燃烧管理
客户明白排放管理的技术挑战实际上在于燃烧管理。“这个问题通常与燃料输入有关。当锅炉炉膛很宽时,即使是10米或20米,也很难在整个炉膛内均匀地输送燃料。炉子里冒泡的沙子有助于良好的燃烧,但这还不够。燃料质量和混合物的变化增加了挑战,”总经理说Juha Kouki在Kaukaan Voima。
改善燃烧管理,从而减少锅炉中NOx形成的解决方案是与Valmet密切合作开发的。在2018年秋季的流程改进研究之后,Valmet DNA燃烧管理器,一个先进的过程控制应用程序优化燃烧,安装在现有的工厂维美德DNA自动化系统。

科沃拉Kymin Voima生物发电厂的控制室。Pohjolan Voima两家工厂的先进控制使操作人员的工作更容易,并将他们的时间或其他任务从人工控制中解放出来。
先进的控制技术,确保燃料输入均匀。
基于模糊逻辑、测量和测量数据,先进的控制应用程序根据产量、燃料量、燃料质量和燃烧情况的变化来管理燃烧过程。先进的控制技术,确保燃料输入均匀。
“最显著的改进是整个锅炉的燃料燃烧更加均匀。炉膛后的氧气水平可以更精确地控制,从而降低。反过来,这减少了烟道气的数量,并能够更好地控制一氧化碳。燃烧阶段也有所改善,有助于降低氮氧化物排放,”总经理说Antti RainioKymin Voima指出。
其他一系列好处包括减少对燃烧空气的需求,从而减少对辅助电力的需求,提高发电厂的性能。较低的烟气量提高了锅炉效率。发电厂的能源效率提高了,因为用同样数量的燃料可以产生更多的热量和能量。热量损失也减少了,因为从较少的燃烧空气中较少的热量进入烟囱。

科沃拉的Kymin Voima生物能源发电厂
由于燃烧优化,现在Kymin Voima完全不需要投资于氨喷射系统。“凭借我们现有的技术和更精确的控制,以及减少使用含氮氧化物燃料(如泥炭),我们将能够将排放量保持在即将到来的更严格的限制之下,”Antti Rainio补充道。
在Kaukaan Voima工厂,NOx以前主要用氨注入系统来控制排放。由于更精确的控制技术,已经有可能减少其使用,从而通过降低化学品消耗来节省成本。
另外一个好处是,这两家工厂的先进控制系统使操作人员的工作更容易,并将他们的时间从手动控制中解放出来,用于其他任务。
摄影:Hannu Vallas和Kai Tirkkonen
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Tiina Stenvik
维美德公司性能解决方案总监