導(dǎo)語
在西北能源重鎮(zhèn)酒泉,火電裝機(jī)容量占全市總發(fā)電量的60%以上,其排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵曾長期占據(jù)工業(yè)污染源榜首。面對《酒泉市打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)2019年度行動實(shí)施方案》的硬性要求,當(dāng)?shù)鼗痣娦袠I(yè)通過超低排放改造實(shí)現(xiàn)技術(shù)突圍,將煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別控制在5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3以內(nèi),達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組排放水平。本文將解析酒泉火電廠超低排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路徑與行業(yè)價值。
一、標(biāo)準(zhǔn)體系:從“達(dá)標(biāo)排放”到“超潔凈排放”的跨越
酒泉火電廠超低排放標(biāo)準(zhǔn)以《甘肅省全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》為基準(zhǔn),明確三大核心指標(biāo):
- 煙塵排放:≤5mg/m3(基準(zhǔn)氧含量6%),較國標(biāo)GB13223-2011的30mg/m3限值降低83%;
- 二氧化硫排放:≤35mg/m3,較國標(biāo)200mg/m3限值降低82.5%;
- 氮氧化物排放:≤50mg/m3,較國標(biāo)100mg/m3限值降低50%。
以國電電力酒泉發(fā)電有限公司為例,其2號機(jī)組改造后實(shí)測數(shù)據(jù)為煙塵9.4mg/m3、二氧化硫17mg/m3、氮氧化物21mg/m3,均優(yōu)于國家超低排放要求。該機(jī)組年減排二氧化硫161.9噸、氮氧化物98.6噸,相當(dāng)于每年減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬噸的污染物排放量。
二、技術(shù)突破:多污染物協(xié)同治理的集成創(chuàng)新
2.1 脫硝系統(tǒng)升級:SCR技術(shù)+低氮燃燒雙保險
酒泉火電廠采用選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù),通過在320℃-400℃溫度窗口噴入氨水,將氮氧化物還原為氮?dú)夂退R杂耖T油田分公司水電廠為例,其超低排放改造工程在原有SCR裝置后增設(shè)二級催化劑層,脫硝效率從85%提升至92%。同時,配套實(shí)施低氮燃燒器改造,通過優(yōu)化燃燒器結(jié)構(gòu)、控制燃燒溫度,從源頭減少氮氧化物生成量30%以上。
2.2 脫硫系統(tǒng)提效:濕法脫硫+除塵一體化
采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝,通過增加脫硫塔噴淋層、優(yōu)化漿液循環(huán)量,將二氧化硫吸收效率提升至99.2%。國電電力酒泉發(fā)電有限公司在脫硫塔出口增設(shè)濕式電除塵器,利用高壓靜電場使煙氣中的煙塵顆粒帶電后吸附在極板上,實(shí)現(xiàn)煙塵排放濃度從15mg/m3降至5mg/m3以下的突破。該技術(shù)可同步去除90%以上的SO?酸霧和重金屬污染物。
2.3 智能監(jiān)控系統(tǒng):全流程數(shù)據(jù)溯源
酒泉火電廠部署“天地車人”一體化監(jiān)管平臺,在脫硫塔入口、除塵器出口、總排口等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝CEMS在線監(jiān)測設(shè)備,實(shí)時采集煙塵、二氧化硫、氮氧化物濃度數(shù)據(jù),并通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管平臺。以國電電力酒泉項(xiàng)目為例,其監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每5秒一次數(shù)據(jù)更新,誤差率控制在±3%以內(nèi),為執(zhí)法部門提供精準(zhǔn)溯源依據(jù)。
三、閉環(huán)管理:從技術(shù)改造到長效運(yùn)營的機(jī)制創(chuàng)新
3.1 環(huán)保電價激勵:減排與收益的雙向綁定
甘肅省對完成超低排放改造的火電機(jī)組實(shí)施電價補(bǔ)貼政策,每千瓦時加價0.01元。以國電電力酒泉發(fā)電有限公司兩臺660MW機(jī)組為例,年發(fā)電量70億千瓦時,超低排放電價可增加收入7000萬元,直接覆蓋1.15億元改造投資的60%以上。該機(jī)制倒逼企業(yè)從“被動達(dá)標(biāo)”轉(zhuǎn)向“主動治污”。
3.2 第三方治理模式:專業(yè)化運(yùn)維降本增效
酒泉火電廠引入“特許經(jīng)營+效果付費(fèi)”模式,將脫硫、脫硝、除塵設(shè)施委托給專業(yè)環(huán)保公司運(yùn)營。以遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保承接的江蘇百萬千瓦機(jī)組項(xiàng)目為例,通過優(yōu)化藥劑投加量、延長設(shè)備使用壽命,運(yùn)維成本較企業(yè)自管降低25%,同時保證污染物排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率99.5%以上。
3.3 區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控:跨行業(yè)協(xié)同減排
酒泉市建立“火電+鋼鐵+水泥”行業(yè)污染物排放總量控制制度,將超低排放改造與產(chǎn)能置換掛鉤。例如,要求新建燃煤機(jī)組必須同步實(shí)現(xiàn)超低排放,否則不予核發(fā)排污許可證;對未完成改造的30萬千瓦以下機(jī)組實(shí)施關(guān)停淘汰,2019年以來累計淘汰低效機(jī)組7臺,釋放環(huán)境容量支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
四、常見問題解答
Q1:超低排放改造是否會影響火電廠經(jīng)濟(jì)效益?
以國電電力酒泉項(xiàng)目為例,其1.15億元改造投資通過環(huán)保電價補(bǔ)貼、運(yùn)維成本優(yōu)化、減排獎勵資金等渠道,可在5年內(nèi)收回成本。同時,改造后機(jī)組供電煤耗下降3克/千瓦時,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.1萬噸,進(jìn)一步增厚利潤空間。
Q2:老舊機(jī)組能否實(shí)現(xiàn)超低排放?
酒泉市玉門油田分公司水電廠2×12MW自備機(jī)組通過“SCR脫硝+濕法脫硫+布袋除塵”組合技術(shù),成功將排放濃度降至國家超低排放標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。關(guān)鍵在于根據(jù)機(jī)組參數(shù)定制化設(shè)計治理路線,避免“一刀切”式改造。
Q3:超低排放標(biāo)準(zhǔn)是否會進(jìn)一步收緊?
生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》已明確,2025年底前重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)需完成超低排放改造。隨著技術(shù)成熟度提升,火電行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)可能向“近零排放”(煙塵≤1mg/m3、二氧化硫≤10mg/m3、氮氧化物≤20mg/m3)演進(jìn),酒泉火電廠已開展相關(guān)技術(shù)儲備。
五、未來展望:從“末端治理”到“源頭減碳”的升級
酒泉火電廠正探索將超低排放技術(shù)與碳捕集利用(CCUS)結(jié)合,在國能錦界公司試點(diǎn)建設(shè)的400萬噸級CCUS示范項(xiàng)目中,通過醇胺吸收法捕獲煙氣中的二氧化碳,制取食品級CO?或驅(qū)油利用,實(shí)現(xiàn)每噸二氧化碳減排成本較傳統(tǒng)技術(shù)降低40%。同時,酒泉市規(guī)劃到2030年將新能源裝機(jī)占比提升至60%以上,通過“火電+風(fēng)光儲”多能互補(bǔ)模式,從能源結(jié)構(gòu)層面根本性解決污染問題。
結(jié)語
酒泉火電廠超低排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,不僅是技術(shù)層面的突破,更是能源產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的縮影。從“達(dá)標(biāo)排放”到“超潔凈排放”,從“末端治理”到“源頭減碳”,酒泉模式為西北重工業(yè)城市提供了可復(fù)制的污染防治樣本。隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),火電行業(yè)將加速向“清潔低碳、安全高效”方向演進(jìn),為構(gòu)建新型能源體系貢獻(xiàn)力量。