6月25日9時,神華國華舟山電廠4號機組正式移交生產,該機組是國內首臺“近零排放”燃煤發電機組。何謂 “近零排放”?這一技術對火電行業有什么普遍意義?本報記者就此進行了深入采訪。
“近零排放”與“零排放”
何謂“近零排放”,神華國華電力研究院總經理孫平向記者解釋,因為燃氣發電是清潔發電,以此為參照,燃煤電廠通過先進的煙氣綜合治理技術,使燃煤發電的污染物排放達到甚至低于燃氣發電的排放水平就是“近零排放”。
根據新的 《火電廠大氣污染物排放標準》:一般地區煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為30、100、100毫克/標準立方米,重點地區特別排放限值分別為20、50、100毫克/標準立方米,燃機排放限值分別為5、35、50毫克/標準立方米。所以,燃煤電廠“近零排放”就是煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別低于5、35、50毫克/標準立方米。
對燃煤機組來說,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別低于5、35、50毫克/標準立方米,這是一個相當高的排放標準。目前,燃煤機組達到燃氣機組其中一項排放限值尚不容易,同時達到三項限值,難度非常大。
由于國內首臺“近零排放”燃煤機組已經投產,“零排放”的概念也開始進入人們的視野。孫平告訴記者,絕對的“零排放”是不可能的,但如果燃煤機組的污染物排放達到火電廠大氣污染物排放標準重點地區特別排放限值的十分之一,可稱“零排放”,這是煤炭清潔利用的最終方向。
“近零排放”的技術路線選擇
神華國華舟山電廠采取了哪些手段實現“近零排放”?這是業界普遍關注的問題。
據神華國華電力總工程師陳寅彪介紹,國華舟山電廠4號燃煤機組按照國華電力“清潔高效近零排放工程”的要求,同步配套建設了高效煙氣脫硝裝置 (低氮燃燒器+SCR催化還原)、采用高效靜電除塵裝置(高頻電源、旋轉電極)、煙氣海水脫硫裝置、濕式電除塵裝置,最終實現了“近零排放”。
在煙氣除塵方面,除塵器采用高頻電源、旋轉電極技術,大幅提高電除塵器供電效率、節約電能,并提高除塵效率。根據浙江菲達公司的選型程序計算并結合實際工程應用經驗,旋轉電極電除塵器設計效率99.94%,保證效率99.89%。旋轉電極式電除塵技術,改傳統的振打清灰為清灰刷清灰,可清除高比電阻粉塵、粘性粉塵,不僅克服了電除塵器“反電暈”和“二次揚塵”兩個技術瓶頸,同時提高了除塵效率,減少了PM2.5的排放。在此基礎上,使用了濕式電除塵器,利用噴水霧化對放電極和集塵極連續沖洗,使放電極和集塵極始終保持清潔,電極上無粉塵堆積現象,有效消除反電暈現象的發生,提高單位面積的集塵效率,在相同條件下可達到更低的排放濃度。濕式電除塵器除塵效率大于或等于70%,PM2.5去除率大于或等于70%,霧滴去除率大于或等于70%,實現5毫克/標準立方米以下的“近零排放”。
在煙氣脫硫方面,神華國華舟山電廠是首個獲得國家環保部環評中心評審通過的脫硫效率達到97%的海水脫硫項目。海水脫硫工藝是利用機組循環水中的海水天然堿度吸收并中和煙氣中二氧化硫的脫硫方法。
海水脫硫后煙氣中的二氧化硫濃度低于35毫克/標準立方米。
在煙氣脫硝方面,采用低氮燃燒器+SCR催化還原脫硝技術。低氮燃燒器采用上海鍋爐廠先進的低氮燃燒器,基本實現機組負荷75%~100%時,鍋爐出口煙氣氮氧化物濃度小于160毫克/標準立方米,負荷50%~75%時,鍋爐出口煙氣氮氧化物濃度小于200毫克/標準立方米。在鍋爐省煤器后布置SCR裝置,鍋爐煙道內噴入氨氣,在一定溫度下將煙氣中氮氧化物選擇性催化還原為氮氣,同時生成水。SCR選擇性催化還原技術脫硝效率高,氨逃逸率低,脫硝效率達80%,保證機組排放氮氧化物排放濃度小于50毫克/標準立方米。
根據浙江省環境監測中心獨立現場取樣監測數據,按照以上技術路線,國華舟山電廠機組試運行期間,主要污染物排放濃度為 粉塵2.55毫克/標準立方米、二氧化硫2.86毫克/標準立方米、氮氧化物20.5毫克/標準立方米,小于或接近燃氣發電機組大氣污染物排放限值的二分之一。這說明此技術路線完全可行。
“近零排放”技術應用前景廣闊
據神華國華舟山電廠總經理朱江濤介紹,舟山電廠4號35萬千瓦機組靜態總投資13.48億元,除塵、脫硫、脫硝環保設施投入共1.4億元,如果只做到達標排放,則可少投入2900萬元,也就是說,為了實現“近零排放”增加的投入并不龐大,運行成本約增加了0.004元/千瓦時。這就意味著,如果國家出臺相應的鼓勵政策,此技術推廣起來并不難。下一步,神華集團國華電力的新建燃煤機組都將使用這一技術,新建電廠全部實現“近零排放”,同時,在2017年前對大部分已投產機組進行“近零排放”技術改造。
孫平向記者介紹,舟山電廠“近零排放”機組的投產,標志著“近零排放”技術路線全面打通,該技術具有廣闊的應用前景:只要燃煤機組燃燒的煤炭其硫分不超過0.8%,灰分不超過20%,均可通過技術改造實現“近零排放”。
近年來,隨著霧霾天氣頻頻來襲,輿論紛紛把矛頭指向煤炭燃燒,燃煤發電一時間被指為霧霾的元兇,多地出臺減少煤炭消耗的辦法,而神華國華舟山電廠4號燃煤機組投產實現“近零排放”,讓人們看到對煤炭的清潔高效利用是當前能源結構下更為積極而有效的選擇。實現燃煤機組“近零排放”,不僅對神華集團、國華電力具有重要的意義,更對火力發電行業發展升級、實現煤炭清潔高效利用具有重要的引領作用。
不僅如此,有關專家分析,因為環境條件約束,《大氣污染防治行動計劃》十條措施中明確,在京津冀、長三角、珠三角等區域禁止審批新建燃煤發電項目 (除熱電聯產項目外),現在,由于燃煤電廠已能夠實現“近零排放”,燃煤電廠在這些地區禁止審批的規定或有可能被重新評估。
責任編輯: 江曉蓓