煤炭是當下治霾的關鍵國華電力煤炭的清潔高效利用大有可為

關于煤炭清潔有效利用的研究是中國電力的一個共同領域。燃煤的排放污染,成為霧霾產生的主要原因之一。發電企業,一度成為眾矢之的。也正因此,煤炭的清潔高效利用是霧霾頻發之下公眾最關注的話題。央企神華集團旗下的發電企業——國華電力,主動肩負起抗擊霧霾的使命,在行業內率先進行了深入探索和創新,實施新建機組的“清潔高效近零排放工程”和在役機組“高品質綠色發電計劃”,全面打通兩條技術路線,完善煤炭清潔高效利用產業鏈,為煤電產業升級提供了可行路徑。當下,在與霧霾的多年戰爭中,國華電力正逐漸由發電企業向環保企業大步邁進,成為業內綠色發展的企業標桿。國華電力的綠色之路有何成效?企業為抗擊霧霾發揮了什么作用,未來又將向何處去?為此,《國企》記者對神華集團國華電力公司總工程師陳寅彪進行了專訪。是以環保為目標的高效清潔燃煤發電技術《國企》:當下霧霾越來越頻繁和嚴重,大眾認為煤電致霾,也有專家提出“煤電是當下治霾的關鍵,煤電要綠色發展”的觀點。對此您怎么看?陳寅彪:當然,燃煤發電確實對霧霾有貢獻率。中國作為一個貧油、少氣、相對富煤的國家,煤炭資源占一次能源比例達到70%,燃煤對大氣的影響比較大。至于燃煤對霧霾的貢獻比例有多少,很多研究報告都不一致,但是肯定是其中因素之一。其中發電燃煤比例約占煤炭消費總量的50%,燃煤發電一時間被指為霧霾的主要元兇。事實上,有研究證明,由于國家制定的燃煤發電污染物排放標準最為嚴格,取得的效果也最顯著,其污染排放僅占燃煤排放的15%~20%。散煤燃燒低空直排對空氣影響更大。當然,不管對霧霾的“貢獻”有多大,只要影響在,就應該大力降低。對于企業而言,減少致霾排放就是治霾。在治霾過程中實際也會造成排放,這就需要提高能效,發展新技術,減少排放。這是一個不斷去探索的過程,整個行業的投入都比較大。可以說,火力發電是煤炭清潔利用的最重要途徑,對霧霾治理起著很重要的作用。燃煤火力發電是由高碳轉成低碳,是當今煤炭最經濟、最方便、最環保的能源轉換方式,在今后相當長一段時間內仍是中國日益增長的用電需求的主要解決方式。隨著國家大氣污染治理力度的加大,從宏觀來看,中國的環保產業、煤電的環保技術以及整個煤炭行業的清潔商品煤提供等方面都將迎來快速發展。而從發電企業來看,煤炭的清潔高效利用大有可為,高效清潔燃煤發電將迎來新的發展機遇。從國華電力自身來看,我們對燃煤發電機組實施“近零排放”改造和今后長期運行期間,仍將依靠技術創新,不斷開發應用新的污染物脫除技術、裝備和在線監測儀表,不斷研究和優化環保設施運行方式,更好地適應社會對燃煤發電企業更加嚴格的污染物排放要求(如重金屬、氨和PM2.5等),在減少污染物排放的同時降低能耗和物耗。這些都將對節能環保行業的技術創新起到巨大的推動作用。未來,我們要靠不斷的技術創新和管理機制創新為企業發展鋪路。我們有壓力,更有動力?！秶蟆?國華電力為治理霧霾做了哪些探索,取得了什么成績?陳寅彪:實際上,對煤炭清潔利用的探索是國華電力一以貫之的追求。早在成立之初,國華電力就明確了“四不一再”(煙囪不排塵、廠房不漏氣、廢水不外排、噪聲不擾民,灰渣再利用)的環保理念,將環保工作作為企業履行社會責任的重要組成部分。近年來,國華電力堅持“主動環保、環保優先”,不斷加強體制機制建設,發布了“十二五”節能環保規劃、行動計劃以及“環保一規三標”,成立了節能環保管理專門機構,超前、系統地推進節能環保工作,開展技術創新和工程實踐,采用“產學研用”相結合的模式,在環保減排、創新引領方面取得了一大批成果。比如,國華北京熱電2000年在國內第一家投運脫硫設施;國華臺山、定洲電廠2004年在國內第一家投運600MW等級的石灰石-石膏濕法脫硫系統;國華太倉電廠2006年在國內第一家投運選擇性催化(SCR)脫硝設施;國華徐州電廠2011年在國內第一家百萬千瓦機組采用“煙塔合一”技術等。2013年,國華電力公司主要節能環保指標繼續保持全國領先水平,機組供電煤耗低于全國平均水平9克/千瓦時。2013年,公司二氧化硫排放績效0.16克/千瓦時、氮氧化物排放績效0.67克/千瓦時,遠低于全國平均水平。目前,公司國內燃煤機組脫硫和脫硝設施配置率100%。進入生態文明的新時代,面對資源和環境的約束,我們主動將目光瞄準了作為清潔能源的天然氣,提出了燃煤發電機組大氣污染物“近零排放”(天然氣發電大氣污染物排放限值:煙塵5mg/Nm通過實施“高品質綠色發電計劃”和“高效清潔近零排放工程”,我們預計到2017年,國華電力年節約標煤量達到120萬噸,煙塵排放比2012年降低38%,二氧化硫排放降低33%,氮氧化物排放降低74%。如果全國所有燃煤機組都達到“近零排放”標準,以2013年火電的粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放量為基數,全國將分別減排95%、94%、92%,京津冀地區將分別減排96%、93%、92%?？梢姟敖闩欧拧钡沫h保效益巨大。《國企》:企業綠色發展如何與經濟效益相平衡?陳寅彪:任何的技術改造,除了社會責任的考量外,也要算經濟賬。從國華電力近零排放實施中,我們力爭做到經濟性和環保性的有效結合,并取得了一些成效。從舟山4號機組和三河1號機組的情況看,在達到國家標準要求的燃煤機組特殊排放限值的基礎上,再實現“近零排放”所增加的成本分別為0.0042元/千瓦時和0.0047元/千瓦時。與巨大的環保效益相比,這個投入是可以接受的,也是值得的。我們曾進行過簡單測算,達到天然氣排放標準的三河1號機組目前電價水平為0.443元/度電,而北京燃氣機組電價水平為0.65元/度電。盡管兩種機組基準氧含量不同,“近零排放”燃煤機組與燃氣機組發每度電的大氣污染物排放績效相當,“近零排放”燃煤機組電價優勢相當明顯,經濟、環境和社會效益可觀。技術路線對比與背景《國企》:當時燃煤機組近零排放并無國家標準和成功經驗,國華電力是如何克服的?當下,煤電企業治理霧霾還面臨哪些挑戰?陳寅彪:可以說,國華電力近零排放是一個煤電企業創新發展的過程。2012年,神華國華電力將“進行煤炭清潔燃燒技術研究”寫入了2012年工作報告,將“研究煙氣污染物‘近零排放’系統解決方案”寫入了2013年工作報告,2013年初完成“近零排放”工作研究報告。兩年多來,僅召開的神華國華電力董事長、總經理環保減排專題辦公會和現場辦公會就不下三十次。經過研討和部署,新建燃煤機組和現役燃煤機組升級改造“近零排放”兩條戰線同時推進,為燃煤清潔高效利用進行積極探索。其中,技術創新是攻堅克難的關鍵。以國華三河電廠1號機組“近零排放”改造項目為例。整個項目從籌劃、立項、方案論證、可研、初設、施工圖到現場施工用時1年,采用高效煙氣脫硝裝置、低溫靜電除塵裝置、脫硫提效升級、加裝低溫省煤器、濕式電除塵裝置以及實施引增合一和煙囪防腐,對環保設施進行全面升級改造,打通了在役機組“近零排放”綜合升級改造的技術路線?；鹆Πl電廠是技術高度密集型企業,不同等級、不同類型和不同煤質的燃煤發電機組在設計制造和運行條件工況以及性能特點等方面存在較大不同,任何新技術應用或技術改造必須經過嚴密技術論證和研究后,通過示范性項目進而推廣。三河電廠1號機組“近零排放”工程是國華電力公司“高品質綠色發電計劃”的首個竣工項目,也是河北省唯一被國家能源局明確的2014年煤電機組環保改造示范項目之一,更是京津冀地區首臺達到“近零排放”的燃煤機組,為京津冀一體化環境治理提供了可行路徑,也為國內火電機組環保改造提供了示范和借鑒。與新建機組相比,對現役燃煤機組進行改造更為困難,可謂投資巨大、規模巨大、難度巨大。一是空間受限。設計方面受場地空間限制,需要對現場設備設施布局進行重新規劃,勘測地質條件等大量基礎性工作需重新進行。施工受現場空間作業狹窄影響也較大。二是時間受限。工期受發電供熱計劃及電網安全限制,改造工期確定需要多方協調。在確保施工工藝及設備安裝調試質量的同時,也要將企業正常經營損失壓到最低。三是改造項目整體實施成本較新建機組增加較大,且現場施工管理難度大幅提升。四是技術路線選擇方面,不僅要確保滿足排放指標,而且要保證整套系統滿足兼容性,機組安全經濟指標不受影響。五是運行安全方面,對發電運行人員調整運行方式以及熟悉掌握設備性能提出了更高的要求。為了克服實踐中的困難,國華電力強化前期研究,與研究機構、設備機構攜手推進設備的集成創新應用,降低風險點。到目前為止,實踐基本上達到了預期目標。霧霾治理是個系統工程,未來我們依然面臨多方挑戰。比如,第一,因為煤的成分很復雜,燃煤排放之后還有沒有其他一些污染物污染大氣,我們要不斷研究和治理。第二,對于二氧化碳的排放,如何減排、回收、儲存、利用等,都是要去研究面對的課題?？梢哉f,燃煤發電企業的清潔之路沒有盡頭,但我們有信心迎難而上,攻堅克難?！秶蟆?當下,國華電力對機組的“近零排放”改造計劃進展如何?陳寅彪:繼舟山4號機組、三河1號機組實現近零排放投產后,11月20日12時,國華三河電廠2號機組“近零排放”改造項目順利通過168小時試運并移交生產。經河北省環境監測中心站現場取樣測試,2號機組實現燃煤發電優于天然氣發電大氣污染物排放標準限值的目標。同時,作為“國家煤電節能減排示范電站”,三河電廠實現全廠四臺機組“煙塔合一”的目標,煙囪不冒煙,樹立了煤電清潔高效的新形象。此外,國華綏中電廠2號俄制機組綜合升級改造也已于2014年9月20日順利通過168小時滿負荷試運行,機組發供電煤耗、廠用電率、供電煤耗均大幅下降,環保指標大幅改善,對國內大機組節能環保改造具有示范意義。按計劃,2014年底前,公司還將完成定洲3、4號和惠州1號機組綜合升級改造。預計年內國華電力有8臺機組實施“近零排放”綠色計劃改造?？梢哉f,國華電力“近零排放”改造將全面推進、開花結果。燃煤的綠色高效利用《國企》:對于自身在節能減排方面的成功經驗,國華電力是否會進行推廣或共享,以推進霧霾治理?陳寅彪:作為負責任的央企,我們努力將自己的管理實踐和成就與社會和同行業共享。一是開門辦企業、搭建共享平臺。2014年7月4日,我們搭臺召開了以“促進集思廣益、經驗共享,研究新情況、解決新問題”為主題的“國華電力第一屆設計總工程師技術創新論壇”,來自國內八家電力設計院的設計總工程師齊聚神華國華電力。我們積極打破習慣勢力和主觀偏見的束縛,不僅追求自身發展,而且積極帶動電力設計、設備制造、項目建設和科研院所等單位共同追求“清潔高效、近零排放、美麗電站”的目標。二是探索多元技術,發揮示范效應。以三河電廠為例,作為國家能源局認定的“國家煤電節能減排示范電站”,同時作為國家科技部863計劃資源環境技術領域“燃煤電站PM2.5新型濕式電除塵技術與裝備”課題的實施單位,1號機組濕式電除塵采用國內自主創新的超低水耗柔性極板,2號機組應用剛性極板技術,分別采用不同技術路線,集成“高效清潔”的多元化技術,為國內的煤電技術改造提供參考。三是積極聯系溝通地方政府和電網公司,推進燃煤機組的節能、環保調度,助力實現煤炭清潔高效利用的目標。四是間接與社會共享技術。我們主業是發電,不是環保設備的提供商。我們在“近零排放”項目開展的一些突破性研究和應用,很多也是與設備商、工程、設計、施工等單位一起協同創新的成果。因此,很多獲獎的項目,都是成果共享、各自應用。這樣的平臺讓設備提供商的技術水平同期升級,設備成果在為其他企業服務時就擴散于社會。《國企》:對于下一步的綠色環保戰略,國華電力有著怎樣的規劃?陳寅彪:我們會堅定不移地繼續推進煤炭的安全、清潔、高效利用。社會公眾對燃煤發電的環保要求和期望越來越大,所以我們要實現燃煤的安全、清潔、高效、智能化。清潔,即清潔環保發電。國華電力將在現有基礎上全面實施“清潔高效近零排放工程”,努力提高在建和新建燃煤機組的節能環保,一臺比一臺標準更高、效果更好。高效,即提高機組經濟性和節能效果。國華電力將全面實施現役燃煤機組“高品質綠色發電計劃”,2015年完成“萬家企業節能低碳行動”219萬噸標準煤的節能任務,2017年率先實現供電煤耗低于297克/千瓦時的全國先進目標。智能化就是將數字信息技術與傳統的電力企業融合,以提高整個過程的自動化水平和整個企業的信息化水平,促使企業更規范更清潔高效。比如,我通過手機隨時都可以知道所有機組的環保情況和排放情況。我們正在制定第二版(2015版)的綠色發電計劃,標準和改造數量在2013版基礎上做了新的提升,圍繞近零排放和綠色發電的標準更加全面,包括固廢、噪聲、綠化、廢水、監測等環保的各個方面,落實更加細致。我們將嚴格按照規劃,將綠色發電之路走得更好、更長?！秶蟆?您對國家在企業治霾方面的政策有什么建議?陳寅彪:第一,要進一步探索節能減排調效,提升企業環保品質。第二,有關部門要落實環保的投入補償機制,國家應