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中国梦 电力行:北京热电生态文明建设调查

来源: 中电新闻网 日期:13.06.28 [发表评论]
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持续追求“零影响”

中电新闻网记者 马建胜

  2008年夏季奥运会举办时,北京的天很蓝。5年后,京城屡屡被灰蒙蒙的天空笼罩,难觅当年的好天气。“外来输入”成为北京大气污染的重要因素。一个不容忽视的事实是,奥运会时,北京4大热电厂所有机组全部满负荷运转,环境仍能天朗气清。如今,多位环保部门人士均提出从奥运会的环保经验中,探寻解决首都大气污染防治之法。对于京城火电厂来说,纵然早已纷纷超额完成减排指标,但节能减排的步伐从未停歇。  ———题记

  走进华能北京热电厂,第一个感觉是安静,几乎听不到任何机器的声音,安静的有点像学校或者公园。干净整洁的厂区、整齐的草坪和茂密的树木……如果不是高耸的冷却塔的提醒,很难让人觉察这是一家火力发电厂。

  华能北京热电厂是一家热电联产企业,是目前国内供热能力最大的电厂,处在北京东四环附近,靠近首都东部商务区,这样的区位条件给这个厂在节能环保方面提出了更高要求,其环保程度远远优于国内大部分火电厂。

  始终保持节能减排领先地位

  华能北京热电厂4台25万千瓦机组在1999年投产,使用国内领先的热电联产技术,该技术与常规发电机组和供热锅炉相比,每年可节约40万吨标准煤,电厂投产以来,已累计节约400多万吨标准煤。

  目前,该厂供电煤耗不到280克/千瓦时,发电煤耗270克/千瓦时。全年平均热效率在60%以上,比常规的凝汽式电厂高出约20个百分点,在国内处于领先水平。冬季供热期,发电煤耗只有190克/千瓦时,机组效率能够达到85%。

  为了减少二氧化硫排放,该厂在使用神华低硫、高热值煤的前提下,于2005年投资4.5亿元建设了脱硫技改工程,二氧化硫排放从400毫克降到了50毫克以下,远远低于北京市排放标准。该厂副厂长杜成章表示,通过进一步技术改造,他有信心将二氧化硫排放降低至20毫克以下。

  “2006年底,我们又投资1.8亿元,建设了脱硝工程,在国内燃煤电厂烟气脱硝工程中,我们首次采用了安全性更高的尿素热解技术。”杜成章介绍说。    据了解,该厂一期工程4台机组的脱硝装置全部投入后,效率大于90%,氮氧化物的排放减少至50毫克以下,达到世界先进水平。“我们有能力通过进一步改造,把氮氧化物排放降低到与燃气机组相当的水平,即30毫克以下。”杜成章对记者说。

  “对于粉尘,特别是PM2.5,我们也进行了除尘器的改造方案,从今年开始,已经改造完成了1台机组的除尘器,除尘效率可以达到99.9%以上,粉尘的排放可以控制到10毫克以下,而北京市现行的标准是20毫克。”杜成章表示。

  2011年12月,该厂又建成了一套装机92.3万千瓦的“二拖一”(2台燃机加1台汽轮机)燃气机组,燃气机组没有粉尘的排放,二氧化硫的排放也只有2~3毫克,氮氧化物一次生成70~80毫克,经过脱硝之后,降低到30毫克。

  冷热电联产是一种建立在能量梯级利用概念基础上,将制冷、供热及发电过程一体化的总能系统。该厂策划部副主任张林向记者介绍说,通过机组冷联供技术,电厂可以为2.2万平方米的生产生活建筑提供冷源,每个夏季可节约厂用电170万千瓦时。

  碳捕集,生产与前沿科技的融合

  碳捕集技术是华能北京热电厂引以为自豪的技术,该厂拥有国内第一家、世界首个工业化应用的燃煤电厂二氧化碳捕集示范工程,也是世界上规模较大的烟气二氧化碳捕集项目。该项目于2008年7月建成,是中澳两国政府2007年发表的《关于气候变化和能源问题的联合声明》中“中澳洁净煤工作组”的第一个项目。

  “现在我们已经成功捕集到二氧化碳并将纯度提高到99%,而且形成了日产12吨的规模。”张林对记者说。

  二氧化碳捕集系统的原理是:利用碱性的乙醇胺溶液与酸性的二氧化碳发生可逆反应,即在40℃左右时吸收二氧化碳,生成水溶性盐,二氧化碳被吸收,升温至110℃左右时发生逆向反应,解析出二氧化碳。

  碳捕集技术无论在国内还是国外都处于一个初期的探索阶段,据了解,目前国际上只有美国、加拿大、澳大利亚等发达国家的部分燃煤电厂拥有二氧化碳捕集与处理技术,并建设了中小型示范工程。

  华能北京热电厂从2008年开始做碳捕集的回收,并对工艺系统进行不断的完善和改动,特别是进行溶液的开发、测试   和不断优化,把溶液的损耗降到了最低,从而为实现碳捕集技术的大规模、商业化应用提供了先决条件。

  该厂采用自主研发的复合胺法回收烟气吸收工艺,并辅以缓蚀剂、抗氧化剂,通过低温吸附,高温还原的原理对锅炉烟气中的二氧化碳进行回收并精处理,从二氧化碳浓度为13%的烟气中捕集到浓度超过99%的二氧化碳,经过精制系统,生产出食品级二氧化碳产品。

  目前,该厂年回收二氧化碳能力为3000吨,捕集到的二氧化碳通过销售再利用于消防、精制标气、工业焊接、化工等行业,目前该厂正致力于二氧化碳的永久封存技术研发。

  “我们国内的很多技术项目比国外甚至还要先进,通过在我们厂示范的3000吨的碳捕集装置,华能集团又在上海的石洞口电厂建设了一套10~12万吨的碳捕集装置,是北京热电厂的40倍。”张林对记者说。

  生态电厂建设的更多尝试

  在距离华能北京热电厂四五百米的一个路口,李师傅开了一家洗车店和一家小卖店,李师傅对记者说,2008年奥运会前到现在,没有看到过电厂的烟囱冒过一次烟,也听不到什么噪音,“电厂对我的生   活和生意没啥影响,也从来没听说过有人去电厂投诉过噪音或者污染的事儿。”原来,华能北京热电厂采用了烟塔合一技术,将排烟功能和循环水冷却功能合二为一,充分利用循环水的热量将烟气抬升到比烟囱更高的高度。此外,烟塔合一还可以提高烟气余热利用率,降低循环水温度,提高电厂热效率。

  另外,该厂率先采用液态排渣和飞灰复燃技术,使大约65%的烟尘成为液态渣,进入除尘器的烟尘浓度大约只有普通固态排渣方式的35%,大幅度减少了烟尘排放量。

  在飞灰复燃全部投入时,锅炉无飞灰外排。

  该厂策划部副主任张林表示,高温燃烧后留下来的煤渣可以用来做耐火砖,也可以销售给搅拌站打碎后做建筑材料。

  同时,该厂每台锅炉配有两台四电场高效率静电除尘器,在脱硫及烟塔合一工程投产后,烟尘排放浓度下降至10~15毫克/立方米,烟尘控制在国内处于领先水平。

  在控制煤场扬尘方面,该厂2005年投资3800万元建设了煤场覆盖工程,煤棚网架长210米,跨度120米,高度44米,为目前国内跨度最大的钢结构网架,彻底解决了露天煤场扬尘对环境的污染。

  记者得知,为保护水资源,缓解北京市用水压力,该厂投资5000多万元,建设   了二级污水处理系统,这是国内第一家采用中水回用的城市热电厂。

  另外,该电厂还进行了城市污泥的无害化、资源化处置尝试,对城市污水处理厂产生的污泥进行干化,干化后的污泥直接掺煤送入锅炉燃烧,实现了城市污泥的无害化处理。

  对于生态电厂建设,杜成章认为,燃煤电厂要做到与生态和谐共处,首先要通过努力把对环境的影响做到最低,要用最小的能耗,产生最大的能源供应。“粉尘做到近零排放,二氧化硫做到近零排放,氮氧化物做到燃机的排放水平,二氧化碳运行碳捕集技术,水的污染做到零,其他固体废弃物的污染也可以做到零,这些我们都可以做到,发达国家的燃煤机组也就是这个水平。”杜成章对记者说。

  后记:北京市发改委能源处副处长王玉明在接受本报记者采访时表示,从严格意义上讲,使用化石能源为主要燃料的电厂都不能称为生态电厂,可以说是清洁电厂或环境友好型电厂。他认为,尽管有些企业使用燃气发电,排放很低,但毕竟还是有一定排放。“我们每年都对火电厂做能源考核,一个是度电煤耗,一个是今年比去年的煤耗下降幅度,这两点北京的几个电厂都是在全国领先的。”王玉明表示。

责任编辑:海思思 投稿邮箱:网上投稿

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