煤炭是当下治霾的关键国华电力煤炭的清洁高效利用大有可为

煤炭是当下治霾的关键国华电力煤炭的清洁高效利用大有可为

关于煤炭清洁有效利用的研究是中国电力的一个共同领域。燃煤的排放污染,成为雾霾产生的主要原因之一。发电企业,一度成为众矢之的。也正因此,煤炭的清洁高效利用是雾霾频发之下公众最关注的话题。央企神华集团旗下的发电企业——国华电力,主动肩负起抗击雾霾的使命,在行业内率先进行了深入探索和创新,实施新建机组的“清洁高效近零排放工程”和在役机组“高品质绿色发电计划”,全面打通两条技术路线,完善煤炭清洁高效利用产业链,为煤电产业升级提供了可行路径。当下,在与雾霾的多年战争中,国华电力正逐渐由发电企业向环保企业大步迈进,成为业内绿色发展的企业标杆。国华电力的绿色之路有何成效?企业为抗击雾霾发挥了什么作用,未来又将向何处去?为此,《国企》记者对神华集团国华电力公司总工程师陈寅彪进行了专访。是以环保为目标的高效清洁燃煤发电技术《国企》:当下雾霾越来越频繁和严重,大众认为煤电致霾,也有专家提出“煤电是当下治霾的关键,煤电要绿色发展”的观点。对此您怎么看?陈寅彪:当然,燃煤发电确实对雾霾有贡献率。中国作为一个贫油、少气、相对富煤的国家,煤炭资源占一次能源比例达到70%,燃煤对大气的影响比较大。至于燃煤对雾霾的贡献比例有多少,很多研究报告都不一致,但是肯定是其中因素之一。其中发电燃煤比例约占煤炭消费总量的50%,燃煤发电一时间被指为雾霾的主要元凶。事实上,有研究证明,由于国家制定的燃煤发电污染物排放标准最为严格,取得的效果也最显著,其污染排放仅占燃煤排放的15%~20%。散煤燃烧低空直排对空气影响更大。当然,不管对雾霾的“贡献”有多大,只要影响在,就应该大力降低。对于企业而言,减少致霾排放就是治霾。在治霾过程中实际也会造成排放,这就需要提高能效,发展新技术,减少排放。这是一个不断去探索的过程,整个行业的投入都比较大。可以说,火力发电是煤炭清洁利用的最重要途径,对雾霾治理起着很重要的作用。燃煤火力发电是由高碳转成低碳,是当今煤炭最经济、最方便、最环保的能源转换方式,在今后相当长一段时间内仍是中国日益增长的用电需求的主要解决方式。随着国家大气污染治理力度的加大,从宏观来看,中国的环保产业、煤电的环保技术以及整个煤炭行业的清洁商品煤提供等方面都将迎来快速发展。而从发电企业来看,煤炭的清洁高效利用大有可为,高效清洁燃煤发电将迎来新的发展机遇。从国华电力自身来看,我们对燃煤发电机组实施“近零排放”改造和今后长期运行期间,仍将依靠技术创新,不断开发应用新的污染物脱除技术、装备和在线监测仪表,不断研究和优化环保设施运行方式,更好地适应社会对燃煤发电企业更加严格的污染物排放要求(如重金属、氨和PM2.5等),在减少污染物排放的同时降低能耗和物耗。这些都将对节能环保行业的技术创新起到巨大的推动作用。未来,我们要靠不断的技术创新和管理机制创新为企业发展铺路。我们有压力,更有动力。《国企》:国华电力为治理雾霾做了哪些探索,取得了什么成绩?陈寅彪:实际上,对煤炭清洁利用的探索是国华电力一以贯之的追求。早在成立之初,国华电力就明确了“四不一再”(烟囱不排尘、厂房不漏气、废水不外排、噪声不扰民,灰渣再利用)的环保理念,将环保工作作为企业履行社会责任的重要组成部分。近年来,国华电力坚持“主动环保、环保优先”,不断加强体制机制建设,发布了“十二五”节能环保规划、行动计划以及“环保一规三标”,成立了节能环保管理专门机构,超前、系统地推进节能环保工作,开展技术创新和工程实践,采用“产学研用”相结合的模式,在环保减排、创新引领方面取得了一大批成果。比如,国华北京热电2000年在国内第一家投运脱硫设施;国华台山、定洲电厂2004年在国内第一家投运600MW等级的石灰石-石膏湿法脱硫系统;国华太仓电厂2006年在国内第一家投运选择性催化(SCR)脱硝设施;国华徐州电厂2011年在国内第一家百万千瓦机组采用“烟塔合一”技术等。2013年,国华电力公司主要节能环保指标继续保持全国领先水平,机组供电煤耗低于全国平均水平9克/千瓦时。2013年,公司二氧化硫排放绩效0.16克/千瓦时、氮氧化物排放绩效0.67克/千瓦时,远低于全国平均水平。目前,公司国内燃煤机组脱硫和脱硝设施配置率100%。进入生态文明的新时代,面对资源和环境的约束,我们主动将目光瞄准了作为清洁能源的天然气,提出了燃煤发电机组大气污染物“近零排放”(天然气发电大气污染物排放限值:烟尘5mg/Nm通过实施“高品质绿色发电计划”和“高效清洁近零排放工程”,我们预计到2017年,国华电力年节约标煤量达到120万吨,烟尘排放比2012年降低38%,二氧化硫排放降低33%,氮氧化物排放降低74%。如果全国所有燃煤机组都达到“近零排放”标准,以2013年火电的粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放量为基数,全国将分别减排95%、94%、92%,京津冀地区将分别减排96%、93%、92%。可见“近零排放”的环保效益巨大。《国企》:企业绿色发展如何与经济效益相平衡?陈寅彪:任何的技术改造,除了社会责任的考量外,也要算经济账。从国华电力近零排放实施中,我们力争做到经济性和环保性的有效结合,并取得了一些成效。从舟山4号机组和三河1号机组的情况看,在达到国家标准要求的燃煤机组特殊排放限值的基础上,再实现“近零排放”所增加的成本分别为0.0042元/千瓦时和0.0047元/千瓦时。与巨大的环保效益相比,这个投入是可以接受的,也是值得的。我们曾进行过简单测算,达到天然气排放标准的三河1号机组目前电价水平为0.443元/度电,而北京燃气机组电价水平为0.65元/度电。尽管两种机组基准氧含量不同,“近零排放”燃煤机组与燃气机组发每度电的大气污染物排放绩效相当,“近零排放”燃煤机组电价优势相当明显,经济、环境和社会效益可观。技术路线对比与背景《国企》:当时燃煤机组近零排放并无国家标准和成功经验,国华电力是如何克服的?当下,煤电企业治理雾霾还面临哪些挑战?陈寅彪:可以说,国华电力近零排放是一个煤电企业创新发展的过程。2012年,神华国华电力将“进行煤炭清洁燃烧技术研究”写入了2012年工作报告,将“研究烟气污染物‘近零排放’系统解决方案”写入了2013年工作报告,2013年初完成“近零排放”工作研究报告。两年多来,仅召开的神华国华电力董事长、总经理环保减排专题办公会和现场办公会就不下三十次。经过研讨和部署,新建燃煤机组和现役燃煤机组升级改造“近零排放”两条战线同时推进,为燃煤清洁高效利用进行积极探索。其中,技术创新是攻坚克难的关键。以国华三河电厂1号机组“近零排放”改造项目为例。整个项目从筹划、立项、方案论证、可研、初设、施工图到现场施工用时1年,采用高效烟气脱硝装置、低温静电除尘装置、脱硫提效升级、加装低温省煤器、湿式电除尘装置以及实施引增合一和烟囱防腐,对环保设施进行全面升级改造,打通了在役机组“近零排放”综合升级改造的技术路线。火力发电厂是技术高度密集型企业,不同等级、不同类型和不同煤质的燃煤发电机组在设计制造和运行条件工况以及性能特点等方面存在较大不同,任何新技术应用或技术改造必须经过严密技术论证和研究后,通过示范性项目进而推广。三河电厂1号机组“近零排放”工程是国华电力公司“高品质绿色发电计划”的首个竣工项目,也是河北省唯一被国家能源局明确的2014年煤电机组环保改造示范项目之一,更是京津冀地区首台达到“近零排放”的燃煤机组,为京津冀一体化环境治理提供了可行路径,也为国内火电机组环保改造提供了示范和借鉴。与新建机组相比,对现役燃煤机组进行改造更为困难,可谓投资巨大、规模巨大、难度巨大。一是空间受限。设计方面受场地空间限制,需要对现场设备设施布局进行重新规划,勘测地质条件等大量基础性工作需重新进行。施工受现场空间作业狭窄影响也较大。二是时间受限。工期受发电供热计划及电网安全限制,改造工期确定需要多方协调。在确保施工工艺及设备安装调试质量的同时,也要将企业正常经营损失压到最低。三是改造项目整体实施成本较新建机组增加较大,且现场施工管理难度大幅提升。四是技术路线选择方面,不仅要确保满足排放指标,而且要保证整套系统满足兼容性,机组安全经济指标不受影响。五是运行安全方面,对发电运行人员调整运行方式以及熟悉掌握设备性能提出了更高的要求。为了克服实践中的困难,国华电力强化前期研究,与研究机构、设备机构携手推进设备的集成创新应用,降低风险点。到目前为止,实践基本上达到了预期目标。雾霾治理是个系统工程,未来我们依然面临多方挑战。比如,第一,因为煤的成分很复杂,燃煤排放之后还有没有其他一些污染物污染大气,我们要不断研究和治理。第二,对于二氧化碳的排放,如何减排、回收、储存、利用等,都是要去研究面对的课题。可以说,燃煤发电企业的清洁之路没有尽头,但我们有信心迎难而上,攻坚克难。《国企》:当下,国华电力对机组的“近零排放”改造计划进展如何?陈寅彪:继舟山4号机组、三河1号机组实现近零排放投产后,11月20日12时,国华三河电厂2号机组“近零排放”改造项目顺利通过168小时试运并移交生产。经河北省环境监测中心站现场取样测试,2号机组实现燃煤发电优于天然气发电大气污染物排放标准限值的目标。同时,作为“国家煤电节能减排示范电站”,三河电厂实现全厂四台机组“烟塔合一”的目标,烟囱不冒烟,树立了煤电清洁高效的新形象。此外,国华绥中电厂2号俄制机组综合升级改造也已于2014年9月20日顺利通过168小时满负荷试运行,机组发供电煤耗、厂用电率、供电煤耗均大幅下降,环保指标大幅改善,对国内大机组节能环保改造具有示范意义。按计划,2014年底前,公司还将完成定洲3、4号和惠州1号机组综合升级改造。预计年内国华电力有8台机组实施“近零排放”绿色计划改造。可以说,国华电力“近零排放”改造将全面推进、开花结果。燃煤的绿色高效利用《国企》:对于自身在节能减排方面的成功经验,国华电力是否会进行推广或共享,以推进雾霾治理?陈寅彪:作为负责任的央企,我们努力将自己的管理实践和成就与社会和同行业共享。一是开门办企业、搭建共享平台。2014年7月4日,我们搭台召开了以“促进集思广益、经验共享,研究新情况、解决新问题”为主题的“国华电力第一届设计总工程师技术创新论坛”,来自国内八家电力设计院的设计总工程师齐聚神华国华电力。我们积极打破习惯势力和主观偏见的束缚,不仅追求自身发展,而且积极带动电力设计、设备制造、项目建设和科研院所等单位共同追求“清洁高效、近零排放、美丽电站”的目标。二是探索多元技术,发挥示范效应。以三河电厂为例,作为国家能源局认定的“国家煤电节能减排示范电站”,同时作为国家科技部863计划资源环境技术领域“燃煤电站PM2.5新型湿式电除尘技术与装备”课题的实施单位,1号机组湿式电除尘采用国内自主创新的超低水耗柔性极板,2号机组应用刚性极板技术,分别采用不同技术路线,集成“高效清洁”的多元化技术,为国内的煤电技术改造提供参考。三是积极联系沟通地方政府和电网公司,推进燃煤机组的节能、环保调度,助力实现煤炭清洁高效利用的目标。四是间接与社会共享技术。我们主业是发电,不是环保设备的提供商。我们在“近零排放”项目开展的一些突破性研究和应用,很多也是与设备商、工程、设计、施工等单位一起协同创新的成果。因此,很多获奖的项目,都是成果共享、各自应用。这样的平台让设备提供商的技术水平同期升级,设备成果在为其他企业服务时就扩散于社会。《国企》:对于下一步的绿色环保战略,国华电力有着怎样的规划?陈寅彪:我们会坚定不移地继续推进煤炭的安全、清洁、高效利用。社会公众对燃煤发电的环保要求和期望越来越大,所以我们要实现燃煤的安全、清洁、高效、智能化。清洁,即清洁环保发电。国华电力将在现有基础上全面实施“清洁高效近零排放工程”,努力提高在建和新建燃煤机组的节能环保,一台比一台标准更高、效果更好。高效,即提高机组经济性和节能效果。国华电力将全面实施现役燃煤机组“高品质绿色发电计划”,2015年完成“万家企业节能低碳行动”219万吨标准煤的节能任务,2017年率先实现供电煤耗低于297克/千瓦时的全国先进目标。智能化就是将数字信息技术与传统的电力企业融合,以提高整个过程的自动化水平和整个企业的信息化水平,促使企业更规范更清洁高效。比如,我通过手机随时都可以知道所有机组的环保情况和排放情况。我们正在制定第二版(2015版)的绿色发电计划,标准和改造数量在2013版基础上做了新的提升,围绕近零排放和绿色发电的标准更加全面,包括固废、噪声、绿化、废水、监测等环保的各个方面,落实更加细致。我们将严格按照规划,将绿色发电之路走得更好、更长。《国企》:您对国家在企业治霾方面的政策有什么建议?陈寅彪:第一,要进一步探索节能减排调效,提升企业环保品质。第二,有关部门要落实环保的投入补偿机制,国家应