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十面霾伏触发“红警”  煤电设备升级先行破局

更新时间:2016-02-17

美丽中国•低碳发展 设备在行动系列报道 


十面霾伏触发“红警” 煤电设备升级先行破局



雾霾肆虐,红色预警启动。如何解决好我国工业高速发展与环境污染日益严重间的冲突?电力行业表态:节能减排从高效清洁煤电入手;而实现高效清洁煤电,设备要先行。



我国大气环境形势日益严峻,2015年12月8~10日、19~22日,短短两周,首都就两次启动空气重污染红色预警。雾霾的影响已成切肤之痛!该如何解决好我国工业高速发展与环境污染日益严重间的冲突,再现昔日梦幻般的“APEC蓝”?在这个“十三五”的开局和攻坚之年,电力行业率先表态:节能减排从高效清洁煤电入手;而实现高效清洁煤电,设备要先行。


治理雾霾,从燃煤电厂入手

(上篇)


雾霾天气是空气质量严重恶化,空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等颗粒大量积聚,特别是PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物含量剧增,在大气空间内造成能见度模糊的一种天气现象。其中尤以PM2.5对人体健康和大气环境质量的影响最大。

美国航天局指出,雾霾的形成,燃煤是罪魁祸首。因此,鉴于我国目前大小燃煤电厂林立,燃煤电厂污染物排放总量居高不下的行业现状,从燃煤电厂入手,压减燃煤总量,加强煤电设备改造,严格控制排放,是一种行之有效的治霾办法。


燃煤设备升级改造正当时


由于我国近期多地雾霾频发,特别是首都在短短两周内两次启动空气重污染红色预警,已经严重影响到人们的工作和生活,为摆脱雾霾的影响,多个省份先后将治霾作为重要议题,设定雾霾下降目标,通过相关立法。

1月23日,在北京市十四届人大四次会议东城区小组全会上,北京市委书记郭金龙用“‘红警’一拉,彻夜难眠”这样的话语表达了自己对于雾霾的重视和治霾的迫切心情。据悉,北京今年的工作目标之一就是将PM2.5浓度下降5%左右,并要完成300家一般制造和污染企业的退出任务。而在河北省人大会议上,通过表决并将从3月正式实施的《河北省大气污染防治条例》,制定了大气污染防治的规划和标准。山东省省长郭树清近日在山东两会上则表示,“对大气污染物排放不达标企业要依法实施限产停产治理。抓好燃煤电厂、锅炉超低排放改造,减少散烧煤总量。”

雾霾从何而来?为何要从燃煤电厂入手?

环保组织发布的一项最新研究显示,煤炭是京津冀地区主导性的燃料污染来源,占一次PM2.5颗粒物排放的25%,对二氧化硫、氮氧化物的贡献分别达到了82%和47%。在环保部针对最近一轮华北雾霾组织的研究中,专家指出,机动车限行的条件下,燃煤是重污染的主要贡献因素,不容小觑,煤炭的直接、粗放燃烧被认为是造成雾霾的主要原因。燃煤发电机组排放的二氧化硫、氮氧化物、烟尘是造成雾霾的原因之一。据统计,全国烟粉尘排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%,都源于以煤炭为主的化石能源燃烧。煤电对雾霾的影响再次引起关注。因此,对于电力行业来说,淘汰落后小火电机组、燃煤电厂超低排放和节能改造的推广正当其时。



压减燃煤,各地在行动


2006~2010年,我国淘汰小火电机组近7000万千瓦,高于英国当时全国的发电装机容量。2014年2月,我国提出应对雾霾污染、改善空气质量的措施就提到压减燃煤。2015年7月,国家能源局下发《关于下达2015年电力行业淘汰落后产能目标任务的通知》指出,淘汰落后小火电机组是电力行业加快转变发展方式、推进节能减排、优化电源结构的重要举措。要求全国范围在年底前淘汰423.4万千瓦落后小火电机组。明确指出列入本年度电力行业淘汰落后产能目标任务的小火电机组,须在2015年12月底前完成拆除工作。燃油机组需彻底拆除全部主体设备和生产线;燃煤机组需至少拆除锅炉、汽轮机、发电机、输煤栈桥、冷却塔、烟囱中的任意两项。

同样以北京为例,据介绍,北京的供电、供暖,长期以来,主要由大唐高井、京能石景山、国华北京、华能北京四大燃煤热电厂提供。自2013年以来,北京已陆续关停其中三大燃煤热电厂及多家燃煤热电厂,并明确提出在2017年前要全面关停,代之以清洁能源的燃气热电中心。

据统计,四大电厂关停后将减少920万吨燃煤消耗,占全市压减燃煤任务目标的70%左右,大约相当于3.5个首钢搬迁减少的燃煤量。

2015年中央发电企业煤电节能减排升级改造目标任务要求全国范围在年底前淘汰423.4万千瓦落后小火电机组。同时要求稳妥有序推进改造工作,保障机组改造后能效水平逐步达到同类机组先进水平、各项大气污染物排放指标符合有关规定。

此后,各地相关煤电企业纷纷响应。

其中,山东聊城有序推进淘汰落后产能工作,截至2015年9月,已淘汰小火电机组68.5万千瓦,2家落后产能企业生产线(设备)全部拆除,圆满完成省下达的淘汰落后产能目标任务。

河北省电力行业共淘汰落后产能机组7台、容量75.2万千瓦。列入河北省电力行业淘汰落后产能目标任务的小火电机组已全部按照国家能源局要求进行了破坏性拆除。

四川省淘汰小火电机组4.7万千瓦,有效促进了产业结构的优化调整,支撑了工业节能减排目标的完成,为改善环境发挥了积极作用。


最严标准催生技术改造


有一点应该首先明确,虽然国家先后淘汰关停了很多或大或小的燃煤电厂,但是燃煤电厂在当前乃至此后的一段时期内依然是我国电力供应的主力,那种完全杜绝煤电污染物排放的想法过于理想化。改善环境、治理雾霾的关键在于严格控制燃煤电厂的排放。制定严格到近乎苛刻的超低排放标准,提高燃煤电厂排放清洁度,无疑是很有效的治霾办法。

据介绍,目前我国对于排放清洁度的描述自高至低大体分为以下3种。

近零排放(超近零排放):煤电污染物排放水平达到环保标准的1/10,即烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度分别达到2、5、10mg/m。

超低排放:烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度限值分别不高于5、35、50mg/m。

达标排放:排放达到环保标准。

近年来,国家持续推进燃煤火电厂超低排放改造,不仅出台了脱硫、脱硝、除尘等电价补贴,排放标准也渐趋严厉。有专家认为,目前我国燃煤火电厂执行的大气污染物排放标准已是“史上最严”、“世界最严”。

为鼓励引导燃煤电厂超低排放,2015年12月,国家发展改革委等部门发布《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》,要求对经所在地省级环保部门验收合格并符合超低限值要求的燃煤发电企业给予适当的上网电价支持。并且鼓励地方出台相关支持奖励政策措施。

为控制燃煤排放,五大发电集团和神华集团等众多电力企业在燃煤火电排放技术的研究上投入了很大的精力,力争使东部沿海地区达到或者接近天然气发电机组的排放水平。

有业内专家指出,如果燃煤排放能达到燃气发电的排放水平,那应该重新评估东部火电的建设规模,甚至考虑在东部沿海地区建设“近零排放”或“超低排放”燃煤电厂。



控制燃煤排放,设备升级改造先行

(下篇)


2014年9月12日,国家发展改革委等三部委制定的《煤电节能减排升级改造行动计划(2014-2020年)》的发布为燃煤火电行业未来6年的发展划定了跑道。控制煤电污染物排放,深入落实煤电设备高效清洁升级改造措施成了目前政府和企业的共识。

这一行动计划的发布之初是存在争议的。国家为此将付出多大的经济代价、最终又能够获得怎样的环境效益?部分业界人士心存疑虑,甚至认为此次煤电的升级改造,有“大跃进”之嫌。然而很快,国家领导层先后就此问题明确表态:“对达不到节能减排标准的现役机组坚决实施升级改造”、“提高煤电机组准入标准,对达不到节能减排标准的现役机组限期实施改造升级。”“坚决”、“限期”,两个出自高层、情感色彩强烈的词汇宣示着设备实施升级改造,让煤电更高效、更清洁政策的落地已成定局,再无丝毫回旋的余地。


政府引导力度加大


《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》发布当月,三部委还发布《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,对燃煤电厂超低排放改造提出具体要求与时间表。明确了改造对象,对不同容量燃煤机组的升级改造提出不同要求。

仔细分析以上两者所列升级改造目标,简而言之,其实只有两条,一是高效节能,降低供电煤耗;二是清洁减排,要求重点地区的燃煤机组达到超低排放标准。

据专家介绍,其实国家对于从设备入手,达成煤电更高效清洁的想法由来已久。节能减排从高效清洁煤电入手;而实现高效清洁煤电,设备要先行,这一观点为众多专业人士所推崇。

2010年5月“清洁高效煤电成套设备国家工程研究中心”的奠基就是我国在设备清洁高效升级改造上的重大举措之一。该中心依托上海发电设备成套设计研究院,联合东方电气集团公司、哈尔滨电气集团公司、上海电气集团公司、上海交通大学、清华大学、中科院工程热物理研究所共同建设,是国家发展改革委批准建设的国家级产业技术创新项目。总投资1.73亿元人民币,项目建设期3年。

中心形成了产学研结合的长效机制和运行管理模式,整合了国内技术优势资源,主要从事清洁高效煤电成套设备的共性关键技术开发,致力于推进相关技术的工程化和产业化,从而提高我国煤电设备技术创新能力,推进我国电力工业向清洁、高效、环保和经济方向发展。自成立以来,中心已经在大功率超临界空冷式汽轮机组、大容量电站锅炉、大功率电站汽轮机、大型汽轮发电机组等相关技术领域,取得了一定的成果。

日前,国家发展改革委、质检总局组织编制的《高效节能锅炉推广目录》(第一批)的发布,则是国家在设备清洁高效改进上的另一项重大举措。起到了引导用能单位选用高效节能锅炉、促进我国工业锅炉能源利用效率提升的作用。由郑州锅炉股份有限公司、哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司、哈尔滨红光锅炉总厂有限责任公司等厂家生产的16款流化床锅炉及3款层燃锅炉位列目录之中,其中测试热效率最高达91.98%,最低为86.20%。


企业投资回报显著


清洁高效利用煤炭资源是保障我国能源安全的重要基石,国家能源局对煤电升级改造行动计划寄予厚望。如何“用更少的煤,发更多的电”?煤电设备高效清洁升级改造是公认的良方。

神华集团作为最大的煤电一体化企业,对于升级改造工作分外重视,将煤电机组设备的升级改造做为集团电力板块的首要任务,要求在国华舟山电厂4号机组“近零排放”的基础上,不断总结创新,用5年时间对电力板块进行深度改造。以期在煤耗、环保、资源综合利用,以及水利用、对地方服务方面,达到或超过五大发电集团的水平。环保方面的成绩带来了集团在新建燃煤火电项目核准上的佳绩。2015年上半年超过500万千瓦的装机获得核准。

浙江能源集团在煤电设备改造方面同样积极。2013年就已率先启动了“燃煤机组烟气超低排放”项目建设,斥巨资实施百万燃煤机组超低排放设备改造,每台发电机组增加一次性投资预计超过2亿元。这笔用于超低排放机组设备改造的巨额投资回报超过预期,还从省政府换回了额外的发电调度计划利用小时的奖励。浙能目前完成超低排放改造机组容量已超过1000万千瓦。

广州地处沿海,2014年2月提出燃煤电厂“超洁净”改造的方案,作为全市“超洁净”改造的试点的恒运电厂9号机组于当年7月成功完成改造;其后,包括广州发电厂在内的几家电厂十余台燃煤热电联产机组改造工作也相继启动;及至日前,广州华润热电厂斥资近亿元完成了两个燃煤机组的超洁净排放环保改造,成为广东首个实现全厂超洁净排放的热电厂。改造后的华润热电厂,二氧化硫、氮氧化物、粉尘的排放分别减少77%、97%、87%以上,各类污染物排放浓度均优于国家重点地区的燃气特别排放值。整个厂区:厂房洁净、林木葱郁、果蔬诱人、瀑布飞花、喷泉溅玉、游鱼嬉戏,置身其间,若非是厂区内高耸的烟囱中不时有轻烟袅袅升起,决然想不出与火电厂有何相似之处。 

广州市发改委相关负责人表示,“超洁净”改造比天然气便宜,而环保效果差不多。按照计划,2020年广州燃煤电厂可全部完成改造。

此外,据不完全统计,截至2015年8月底,实现超低排放的煤电机组规模已超过5000万千瓦,许多企业已提前完成超低排放改造任务。至11月,大唐集团完成超低排放改造46台、1551万千瓦;华能集团日照电厂3台机组通过超低排放验收;华能黄台电厂4台机组全部实现超低排放;12月,华电莱城电厂1号机组完成超低排放改造;华电常德公司1号机组完成超低排放改造,成为湖南首个超低排放项目。


设备升级改造准备好了吗?


尽管很多企业已经完成了超低排放改造,但从各地检查情况来看,燃煤电厂环保治理形势仍较严峻。江苏省受检查的121家燃煤发电企业中,有118家存在脱硫投运率未达到90%、污染物排放浓度小时均值超标等现象。山东、河北等地亦存在电厂违规排放问题,甚至有个别超低排放电厂名列其中。

有业内人士分析,机组利用小时数的减少和电价下调或将导致部分发电企业在环保设备的投入和运行方面降低积极性;另外,发电企业一味追求超低排放补贴,可能出现“验收达标,运行超标”的现象,需要政府加大监管力度。

国家发展改革委新闻发言人施子海表示,国家相关部门将进一步督促企业加强整改,推动燃煤发电企业加快环保设备升级改造,保证脱硫等环保设施正常投入运营,保证电厂达标排放。

业内专家表示,燃煤设备节能减排改造是一个系统工程,要综合考虑各方面情况,市场准备好了吗?技术是否成熟?质量如何监控?所有这些都要合理统筹安排。但无论如何统筹安排,面对行业蕴藏着的巨大商机,这一新兴的市场总难免会存在隐忧。以设备除尘为例,按照行业标准,除尘技术需要稳定持续运行1年以上,方可成为“成熟技术”。目前我国所有的高效除尘技术,包括从国外引进的和自主研发的,都无法达到成熟标准,却只能强行上马。

如此大规模的煤电设备节能减排改造工程,对于众多承包商来说,绝对是一块大蛋糕。但目前国内拥有相关改造总承包资质的企业却是“少得可怜”。这一市场的参与者的水平也难免参差不齐。在鱼龙混杂的产业环境中,如何才能切实保证改造质量?

此外,对于升级改造后可能出现的二次污染问题也应给予充分的重视。脱硫的石膏和脱硝所用的液氨可能是新的污染源;袋式除尘改造时,用于更换的滤袋中滤料可能会造成二次污染,这些又该如何避免?种种问题,应予以重视,并尽快加以解决。




(文/晓雷)



 

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