神華集團實現(xiàn)京津冀全部燃煤機組超低排放實踐綜述
2016年4月12日，神華集團國華公司定州發(fā)電有限責任公司（以下簡稱定州電廠）2號機組通過河北省環(huán)境監(jiān)測中心站環(huán)保驗收。這標志著神華集團京津冀地區(qū)22臺總裝機容量978.4萬千瓦燃煤機組全部實現(xiàn)近零排放。
經(jīng)測算，神華集團京津冀地區(qū)電廠實施超低排放改造后，年均煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放量較改造前將分別下降83.96%、71.36%和83.24%。
歷時3年，總投資23.5億元，神華集團的改造實踐表明，實現(xiàn)煤電的清潔化，效果可期、成本可控。這不僅促進了煤電行業(yè)的綠色發(fā)展，也為消除群眾的“心肺之患”、重現(xiàn)藍天白云提供了實踐經(jīng)驗。
先試先行制定清潔利用煤炭的戰(zhàn)略目標
神華集團于2014年提出了“1245”清潔能源戰(zhàn)略，國華電力公司也系統(tǒng)性地提出了“高品質(zhì)綠色發(fā)電計劃”，將超低排放的建設改造要求和計劃納入其中。
戰(zhàn)略目標確定之后，是穩(wěn)步快走。除了頂層設計和戰(zhàn)略規(guī)劃，神華集團在技術方案實施、體制機制建設等方面開始全面部署，并進行了積極有效的技術創(chuàng)新和工程實踐。
2014年6月25日，作為全國首臺超低排放新建燃煤機組，神華國華舟山電廠4號35萬千瓦燃煤機組移交生產(chǎn)，經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測中心現(xiàn)場取樣測試，煙塵2.46mg/m3、二氧化硫2.76mg/m3、氮氧化物19.8mg/m3，達到天然氣發(fā)電大氣污染物排放標準限值。
據(jù)了解，截至2016年4月底，神華59臺機組實現(xiàn)超低排放，總容量達3091.4萬千瓦，占神華煤電裝機容量的43.7%。
神華集團是產(chǎn)煤大戶，也是用煤大戶。在實現(xiàn)超低排放過程中，神華集團逐漸將燃煤電廠從污染大戶轉型成為清潔能源時代的引領者。
這源于集團上下對于未來發(fā)展的客觀分析和科學判斷：煤炭清潔利用才是能源安全的出路。
“煤炭的清潔利用，一方面是保障我國的能源安全，另一方面也有利于摘掉污染的‘黑帽子’，是自身發(fā)展的需要，也是滿足群眾對于良好空氣質(zhì)量期盼的需要。”神華集團董事長張玉卓表示。
努力創(chuàng)新根據(jù)特點進行技術改造
沒有成熟的技術路線參考和借鑒，如何使不同技術路線、不同裝機容量的機組改造后穩(wěn)定運行，是擺在神華集團面前的第一個難題。
在集團層面，神華集團組織電力設計院、電科院和神華國華電力研究院等單位，經(jīng)過近一年研究，于2013年5月提出了近零排放（超低排放）總體技術路線。
作為京津冀地區(qū)的改造試點，神華集團國華公司三河發(fā)電有限責任公司（以下簡稱三河電廠）的4個機組分別采取了不同的技術路線進行改造，實現(xiàn)了粉塵排放濃度5→3→1毫克每標立方米的更優(yōu)指標。
定州電廠在國內(nèi)600兆瓦等級機組中率先成功應用了40%~100%全程脫硝改造分級省煤器技術，并成為京津冀首家600兆瓦等級燃煤機組解決石膏雨治理難題的發(fā)電企業(yè)。創(chuàng)新性地采用煙氣冷凝液捕捉收集技術，在煙道和煙囪內(nèi)設置冷凝液捕捉收集槽，不僅結構簡單、適用范圍廣，而且無能耗、故障率低。
作為天津市第一家4臺機組全部達標的電廠，神華集團國神公司大港發(fā)電責任有限公司（以下簡稱大港電廠）啟動了30萬千瓦機組級別“環(huán)保示范電廠”建設。
針對煙塵排放問題，大港電廠與浙江大學合作，運用空氣動力學研究方法，對靜電除塵器結構進行了優(yōu)化，把原來的單相電源改為三相高效電源，對低壓控制系統(tǒng)進行了升級，在鍋爐尾部煙道加裝了低溫省煤器，實現(xiàn)了靜電除塵器出口煙塵每立方米5毫克以下，其中PM2.5灰塵含量達到2.5毫克以下。
從統(tǒng)一總體技術路線，到各單位依據(jù)不同情況進行自主創(chuàng)新，再到將新技術和新思路進一步推廣和應用，神華集團的改造過程，為超低排放的應用和實踐提供了平臺，從技術方面促進了其發(fā)展和進步。
成效顯現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境效益實現(xiàn)雙贏
“達標排放是底線。從達標排放到超低排放的改造，才可以準確地定義為超低排放改造的投入費用。”在采訪過程中，幾乎所有神華集團電廠的負責人都向記者表達了同樣的觀點。
在改造過程中，考慮可以接受的費用和運行成本，是企業(yè)必須面對的問題。
根據(jù)對三河電廠1號機組和定州電廠3號機組超低排放改造費用的測算，增加電量成本約每度電1分錢左右。從神華集團的總體改造和運行費用來看，考慮設備壽命、項目資本金率、貸款利率、檢修成本、發(fā)電利用小時數(shù)、資本金收益率等綜合因素，實現(xiàn)改造增加的成本大約為每度電0.71分~1.33分左右。
2015年12月2日，國家發(fā)改委、環(huán)境保護部、國家能源局發(fā)布的《關于實行燃煤電廠超低排放電價支持政策有關問題的通知》，進一步明確對2016年1月1日以前已經(jīng)并網(wǎng)運行的超低排放現(xiàn)役機組，對其統(tǒng)購上網(wǎng)電量加價每度1分錢。
“先進行改造的就先受益，定州的機組容量相對較大，我們的每度電成本相對比較低，補貼電價到位后，我們在這一項上是可以盈利的。”定州電廠黨委書記甘超齊解釋說，超低排放的改造提升了企業(yè)的市場競爭力。
這種競爭力的體現(xiàn)，在大港電廠更加明顯。2015年10月，大港電廠4臺機組同時獲得了天津市超低排放電價補貼，每千瓦時1分錢。再加上電量獎勵、污染物排放量減少所獲得的經(jīng)濟效益，2015年全年累計增加收益9800多萬元。
“超低排放改造的過程，也是我們系統(tǒng)升級優(yōu)化的過程。通過升級改造，才能實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能和增效等多贏。”大港電廠黨委書記張務義說。
除了企業(yè)本身能耗的降低，綜合改造過程中供熱系統(tǒng)的改造對于污染物減排有明顯的促進作用。
以定州電廠為例，3、4號機組完成供熱改造后，實現(xiàn)了向定州市區(qū)集中供熱。2015年~2016年供熱季，集中供熱面積380萬m2，2016年~2017年度供熱面積將達到750萬m2，設計供熱面積887萬m2，與原先散燒小鍋爐供熱相比，每年可節(jié)約標煤6.82萬噸，直接減排煙塵約2409噸、SO2約1696噸、NOx約329噸。進行供熱改造后節(jié)約的標煤可為定州市多供暖近8個月，產(chǎn)生了可觀的效益。
“超低排放推動的綜合改造對于我們是效益的增加，對于環(huán)境就是污染物排放量的減少。”甘超齊說。
據(jù)了解，“十三五”期間，神華集團將繼續(xù)實施節(jié)能環(huán)保升級改造項目1230項。“京津冀以及神華集團目前實現(xiàn)的超低排放實踐證明，煤電行業(yè)的清潔發(fā)展是必由之路。實現(xiàn)超低排放、挽回藍天白云，是我們的責任，也是煤電行業(yè)的必然選擇。”神華集團董事長張玉卓說。
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