| 科学决策热电锅炉燃煤燃气“推迟煤改气、实施近零排放” |
| 2014年11月21日 16:39:17 星期五 |
| 案由:PM2.5成为了近期空气中的首要污染物,生态基底良好的杭州,也面临空气质量不高的尴尬,但燃煤所造成的空气环境污染和能源消耗仍如鲠在喉。为推进能源结构调整,改善城市空气环境质量,保障群众身体健康,加快推进“美丽杭州”建设,根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《浙江省人民政府关于印发浙江省清洁空气行动方案的通知》(浙政发〔2010〕27号)、《杭州市人民政府办公厅关于印发杭州市大气复合污染防治实施方案的通知》(杭政办函〔2012〕280号)等文件精神,结合我市实际,特制定杭州市“无燃煤区”建设实施方案(杭政办函〔2013〕75号)。总体目标:在2013—2015年三年内,通过实施关停、搬迁、改造(煤改气、煤改电等清洁能源改造,下同)等措施,将上城区、下城区、江干区、拱墅区、西湖区、杭州高新开发区(滨江)(以下简称主城区)和萧山区、余杭区、桐庐县、淳安县、临安市、富阳市、建德市的建成区[以下简称7个区、县(市)建成区]基本建成“无燃煤区”,切实推动我市产业结构、布局优化和能源结构调整,改善重点区域大气质量。具体目标:2013年年底前,主城区基本建成“无燃煤区”;2015年年底前,7个区、县(市)建成区基本建成“无燃煤区”(其中建成区内现有的热电企业煤改气工作视情适当延缓)。 空气污染治理是复杂的系统工程,是一场艰苦卓绝、旷日持久的鏖战。政府提出的目标和举措,体现出政府治霾的决心,给社会传递出极大信心。在治霾问题上,我们有决心和努力,或许可以缩短治理的时间,但作为空气治理需要长期艰苦努力的科学规律,我们很难违背。国家环境保护城市颗粒物污染防治重点实验室负责人、南开大学环境科学专家冯银厂教授在接受记者专访时表示,各地方应该结合自己的实际特点具体实施,需制定详细计划,既保持经济效益又有环境效益。因此,作为政协委员,对杭州市主城区、富阳市各一家热电企业进行调研,对一家尾气治理科研机构进行调研。在充分调研、深入了解现状和问题的基础上,综合考虑技术、环境和经济影响因素,提出热电燃煤锅炉“推迟煤改气、实施近零排放”的建议。 一、热电企业调研基本情况 1、二家热电企业基本情况 杭州杭联热电有限公司(以下简称“杭联热电”)是杭州经济技术开发区内一家中外合资的热电联产企业,成立于1997年7月。生产规模为6炉5机,3台75t/h锅炉、3台130t/h锅炉配1台15MW抽凝机组、1台15MW背压机组、 1台12MW抽凝机组和2台7.5MW抽背机组,总装机57MW。承担着向开发区内企事业单位集中供热的重任,目前热用户有百余家,供热管网长达60多公里。主要有娃哈哈、顶益、朝阳橡胶、富士康等企业热用户;有浙江传媒大学、浙江东方医院、鑫瓯大酒店、凯恩大酒店等公用、民用设施。全年供热约600~650万GJ(约210~230万吨),供热特点是:全年用热,无间断时间。近年最大热负荷为380吨/小时,最小负荷出现在春节等长假期间,为70~90吨/小时。 浙江富春江环保热电股份有限公司(以下简称“富春环保”),于2010年9月21日在深圳证券交易所挂牌上市,股票代码:002479,股本总额7.378亿元。主营业务为垃圾发电、热电联产,主要产品是供热蒸汽、电力,是国内规模最大的环保公用型垃圾发电及热电联产企业之一。富阳本部项目建有两台75t/h循环流化床垃圾焚烧炉,四台130t/h燃煤循环流化床锅炉,一台142t/h污泥焚烧炉和一台150t/h高温高压污泥焚烧炉,一台220t/h高温高压燃煤循环流化床锅炉,配一台24.5MW抽凝发电机组,2台12MW背压发电机组,一台15MW背压发电机组,一台20MW高温高压背压发电机组,一台25MW高温高压背压发电机组,总装机容量108.5MW,供热能力850t/h,日处理垃圾800吨。主要承担富阳市江南片春江东区、灵桥、大源三个镇、街道近180家造纸企业和今后功能区发展的集中供热任务。 2、安全、节能、环保情况 两公司一直重视安全生产、节能减排和环保工作,一直以安全、节能、减排为企业生存和发展的根本,自建成以来,在各级政府的指导和要求下,围绕节能减排,不断进行技术改造和设备升级。已实施多项节能技改措施,环保工作更加走在杭州市暨浙江省热电企业前列,多次被评为杭州市节能减排、环保先进企业。 杭联热电公司75t/h锅炉的升级改造、抽凝机组改背压机组、循环水泵节能改造、高压电机加装高压变频器等,使公司各项节能指标处于热电行业领先水平,全厂热效率达75~80%,高于蒸汽-燃气联合循环机组纯发电系统热效率(~52%)、与热电联产的燃气联合循环机组系统效率相当(~82%),但“热电联产”是以热定电的,热负荷的波动较大,燃气联合循环机组很难实现理论值即系统效率~82%很难达到。富春环保公司新上220t/h高温高压循环流化床锅炉和25MW背压机组替换原有的24.5抽凝机组、锅炉三大风机高压电机全部采用高压变频技术。因此,燃煤热电机组在节能上还是有无可替代的优势;采用垃圾和污泥进行焚烧发电等项目,更是燃气联合循环机组所不可替代的。 杭联热电公司率先启动烟气脱硫改造(含电袋除尘器改造)成为样板工程,富春环保公司已经完成烟气脱硫改造(大湿法脱硫)和除尘系统改造(电除尘器改布袋除尘器),两公司使除尘效率和脱硫效率分别达99.99%和90%以上,而且于2011年又率先启动烟气脱硝工程,成为杭州市第一批全部完成烟气脱硝改造并通过竣工验收的热电企业,NOX的排放指标小于100mg/Nm3。经脱硫脱硝除尘后各项指标均满足国家环保部及当地政府所制定的排放要求。 3、煤改气存在的问题: 根据公司现有生产规模的供热能力,如果进行煤改气,则需采用燃气联合循环机组(热电联供)。经初步技术方案论证,由此带来的问题如下: (1)煤改气成本增加 煤改气后,天然气发电和供热的成本远高于燃煤机组。发电:根据浙价资[2013]185号文,燃气机组上网电价为0.873~0.96元/kW.h,远高于燃煤标杆上网电价(0.482元/kW.h)。供热:采用燃气联合循环机组(热电联供),按天然气价格3.23元/m3计算、上网电价同省统调燃气电厂时以合理的热电成本分摊,热价会高于目前燃煤供热价格达40~120元/GJ,会对开发区、工业片区的企业增加较大负担,考虑开发区内企业产业结构,对整个开发区的经济影响很大;会对富阳本已不景气的造纸企业增加较大负担,将对整个造纸行业产生非常大的冲击,很多造纸企业将面临直接停产。因有关部门对燃气机组的发电小时数有限制,如热电联产燃气机组为满足供热需求只能通过燃气锅炉直燃供热或以热定电超过允许发电小时的电量上网电价低于浙价资[2013]185号文规定的上网电价,则售热价格还要上升。 (2)资金问题 确保现有供热能力配置不同燃气联合循环机组,经测算杭联热电公司总投资约30~45亿元,富春环保公司总投资约40~50亿元。 (3)天然气供应问题 天然气量的供应保障:经测算杭联热电公司煤改气后年需天然气6~10亿m3,富春环保公司需天然气8~12亿m3。因杭州市燃气集团公司并不具有气量调配权,从而无法承诺保证供应(其负责向省燃气公司申报年度用气计划)。杭联热电公司周边无可接入的天然气管网,需从约7km外的门站接入,高压输送管道需重新敷设;富春环保公司地处富阳郊区,高压输送管道需重新敷设线路更长。 天然气价格:杭州市燃气集团公司未明确具体燃气价格,只表示用气价格为门站价+输配费,其中输配费取决于高压输送管道敷设情况,由市燃气集团定价。此价格将高于省物价局核定燃气机组上网电价时的基本天然气价格。 (4)电量上网问题 煤改气后装机容量大幅增加,杭联热电公司装机容量约480MW~900MW, 所发电量必须就近寻找220kv变电并入统调电网,而据了解,在开发区附近已无可接入的上网间隔,临近的乔司变也无多余上网间隔(经改造后分别接入半山燃气机组和下沙燃气机组上网),我公司与省、市电力相关部门联系,均表示近几年无法解决杭联热电煤改气后的燃气机组电量上网问题。富春环保公司机容量约600MW~900MW, 需重新设计电力系统接入系统。“以热定电”燃气联合循环机组的发电小时数会远远多于有关部门规定的燃气机组发电小时数,所发电量的消纳需省级电网调度安排。在燃气联合循环机组“以热定电”发电量无法确保上网的情况下,单纯通过燃气锅炉供热是浪费和不经济的。 (5)能源结构情况 2013年中国能源发展报告指出:中国煤炭消费35.15亿吨(约占全球50.2%),煤炭净进口2.89亿吨,对外依存度7.6%;中国石油消费总量4.76亿吨(9.53亿吨煤),进口石油2.71亿吨(5.43亿吨煤),对外依存度56.4%(超警戒线-50%);2012年中国天然气消费量1480亿立方米(2.52亿吨煤),进口425亿立方米(0.72亿吨煤),对外依存度28.9%。而且,能源结构不可能短时间有较大变化。 (6)其它问题 因“煤改气”问题造成热电联产公司发展前景不明,相关节能减排项目无法推进。使部分热用户存有疑虑从而影响公司供热,无法充分发挥“热电联产”企业在区域中的节能减排作用。 二、近零排放技术调研 根据我国的能源结构,二家代表性热电企业调研,我们对热电锅炉不得不暂缓“煤改气”。 “煤改气”的主要目的在于降低PM2.5排放,那么有没有对热电锅炉既燃煤又达到燃气排放的技术呢?作为政协委员,对浙江大学能源工程系、浙江大学能源清洁利用国家重点实验室进行调研。 浙江大学“湿法高效脱硫及硝汞控制一体化关键技术与应用”获2012年国家科技进步奖二等奖,采用“新型强化传质吸收塔+多效添加剂联合脱硫技术”,实现燃煤电厂SO2、NOx、烟尘等多种污染物更高效的控制。浙江大学建立了5000Nm3/h试验平台,研发了新型强化传质吸收塔,使其效率提高2-4%,研发了多效添加剂,使脱硫效率提高3-6%,最终实现脱硫效率达到99%以上,脱硝效率可达40%,脱汞效率可达80%以上。根据基础试验,在云南曲靖电厂、浙江江山虎霸热电厂等进行了工程示范。 考虑湿式静电除尘优势:水雾荷电与粉尘荷电协同作用,荷电粉尘与荷电水雾碰撞、吸附、团聚,提高粉尘的趋近速度,水膜实现粉尘完全清除,无二次扬尘,协同脱除含SO3酸雾、飞灰、石膏、液滴、汞等。2009年,浙江大学建立的湿式静电除尘中试示范装置,实现粉尘从入口浓度300mg/Nm3下降到WESP出口7.03mg/Nm3,单电场除尘效率达99.15%。对湿式静电除尘喷淋系统、极配系统、水循环系统及材料选型等进行优化,开发了新型湿式静电深度除尘技术(WESP),实现对脱硫塔后PM2.5深度脱除。 因此,采用燃煤烟气污染物高效脱除与协同控制技术,即“SCR高效脱硝+静电高效除尘+湿法高效脱硫+湿式静电深度除尘”, 使燃煤电厂达到燃天然气的高指标,同时结合CO2吸收,实现燃煤电站系统的近零排放,是最理想的方案。 三、建议: 垃圾(污泥)处置发电、热电联产行业是全球公认的节约能源、改善环境、增强城市基础设施功能的高新产业,具有良好的经济和社会效益,是实现循环经济的重要技术手段,在目前国家大力倡导的节能减排、发展循环经济的政策导向下,该行业市场发展空间非常广阔。认真贯彻杭州市“无燃煤区”建设实施方案(杭政办函〔2013〕75号)文件精神,在实现目标不变的原则下,推迟热电企业“煤改气”要求,但必须采用先进技术手段,循序渐进,逐步实现热电燃煤锅炉“近零排放”。由杭州市“无燃煤区”建设领导小组牵头,市环保局监督考核。 1.按照“清洁高效利用煤炭”的原则,加强热电厂对大气污染物排放治理的力度,推进脱硫、脱硝、除尘等改造。对已经完成改造的企业,要求发挥环保设施的作用,必须达标排放。在2014年7月1日前,达到GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》中实行的燃煤锅炉特别地区限值要求,与燃气机组排放浓度值的差距并不很明显。可见,燃煤热电机组只要按要求进行烟气治理并规范运行,完全可以达到减排效果,改善大气环境。 大气污染物特别排放限值(摘录) 序号 污染物项目mg/m3 燃煤锅炉 燃气锅炉 1 烟尘 20 5 2 二氧化硫 50 35 3 氮氧化物 100 100(燃气轮机:50) 4 汞及其化合物 0.03 / 2.在确保清洁利用煤炭的前提下,做好高效利用煤炭,节能是最好的减排。对热电厂严格要求“以热定电”,以清洁、经济的热能满足区域内的用热需求,以减少发电来降低煤炭的使用量,从而减少污染物的排放,提高能源利用效率。推进热电联产机组的“高参数”改造、“抽改背”改造等,从而促进燃煤热电联产企业的升级,提高能源转换效率。在清洁利用煤炭的前提下,充分发挥热电厂作为区域分布式能源中心的作用,推动热电冷多联供,推进区域的节电、减排的发展。 3.关注天然气供应、天然气价格、供电上网等外部条件的变化和发展,统筹考虑全市乃至全省的“煤改天然气”工作,科学、有序地适时以较清洁的一次能源天然气代替煤炭。 |
| 来源: 作者:盛水平(经济) 编辑:倪舒阳 |