“来来来,欢迎各位领导莅临我们美丽的长沙电厂,它坐落于雷锋的故乡——长沙市望城区,原来叫望城县……”
华电湖南长沙电厂。
1月23日,一辆满载着欢声笑语的考斯特在前往中国华电长沙电厂的路上飞驰,政工部“80后”小伙赵阳给大伙儿充当起了临时导游。这一天,由中国华电科研总院担纲的长沙电厂2号锅炉11号制粉系统改造宣告成功,中国华电集团公司副总经理邓建玲重回故里,见证了这次成果的发布。
图为成果发布会现场。
华电长沙电厂,就是在2008年南方冰雪灾害期间挑过大梁的火电厂之一。赵阳到政工部之前在运行部工作,他用他那工作近9年仍不改的东北普通话,向记者回忆了改造之前的制粉系统:“制粉系统脏啊,制粉系统是我们的老大难,漏粉、漏油、漏水,经过治理现在成了我们电厂的一道风景啊,去年我们还被评为美丽电厂呢。”
在2013年冬天,同样的制粉系统改造,出现在了中国华电河北石家庄鹿华电厂,那是中国华电集团改造制粉系统的首次尝试。
这一次,由中国华电科研总院副院长、国家“千人计划”专家彭维明教授为首的研发团队,将原先用在石油领域的分离技术创新性地运用到了煤炭的制粉系统领域,该项拥有自主知识产权的技术被命名为多相流高效分离技术。
图为中国华电原总经理云公民(左)和董事长李庆奎(右)在华电科研总院揭牌仪式上。
图为华电科研总院副院长彭维明教授(右一)和他的团队。
图为彭维明教授(左三)向中国华电副总经理邓建玲(有二)汇报工作。
制粉系统是神马?
制粉系统是个神马东东?经过凤凰财经记者仔细打探,原来是这样子的:
在我国燃煤发电厂中,大型燃煤锅炉一般都烧的是煤粉,因此望文生义,制粉系统就是在煤炭进入到锅炉之前,先用磨煤机磨碎,这样再送进炉膛燃烧能够提高燃烧效率。由于煤粉在炉子里是悬浮状燃烧的,燃烧过程要在煤粉流经炉膛的瞬间完成,因此无论是从着火的稳定性还是系统的经济性角度,火电站锅炉都对煤粉的细度和干度提出了要求,这样一来,制粉系统就责任重大啦。
目前我国大致有三种制粉系统:低速钢球磨煤机中间仓储式(好饶舌地说,这个种类在老电厂用的比较多)、中速磨煤机直吹式(一般是新安装和投运的大容量锅炉中比较多),还有一种,就是彭维明教授这次在长沙电厂改造遇到的双进双出磨煤机制粉系统。
长沙电厂的这次改造从2014年4月9日中国华电集团公司专门召开技术方案审查会开始,直到2014年12月下旬完成性能测试,历时约8个月。按照国网湖南电科院提供的结论,改造前该制粉系统最大出力为57吨/小时,改造后最大出力为68吨/小时;煤粉细度重要指标R90在改造前带57吨煤粉时为16.7%,改造后提高到68吨煤粉时为10.4%;与此同时改后压降比改前降低了接近800帕,更为重要的是:能耗降低了!改造后的制粉单位电耗降低了2.2度/吨。
长沙电厂为这次改造成功拉起了横幅。
彭维明向凤凰财经记者介绍,长沙电厂和鹿华电厂两个项目,均是北京市科委资助的华电集团重大科技专项的子课题,主要是针对燃煤电厂制粉系统分离器进行研发设计改造,提高制粉系统出力和分离器效率,进而提高锅炉效率、实现节能减排目标。
国内首台“近零排放”机组改造移交。
石家庄鹿华电厂细粉分离器,改造前主要是离心分离,不仅分离效率低,而且无法将三次风中煤粉尽可能多的分离出来。改造后分离器主要是旋风离心分离,解决了煤粉的二次携带等问题从而实现了风粉尽可能的高效分离。
长沙电厂的双进双出直吹式制粉系统分离器,在改造前主要是重力和惯性分离,合格煤粉和粗粉混杂在一起,分离效率低。改造后核心是旋风离心分离,实现了分离和分级的效率双提高,也就是合格细粉尽可能多的通过分离器,粗粉大量返回磨煤机,降低循环倍率并提高分离效率。
对于这个多相流高效分离技术的市场前景,彭维明教授给记者粗略算了一笔账:
对于30万千瓦的机组,年综合效益在300万元以上,年节煤4000多吨,减少二氧化碳排放1.05万吨,氮氧化物排放4800吨,目前全国电厂中共计有2000多台套细粉分离器在使用。(虽然记者数学不好,但记者喜欢数钱。不算不知道,一算吓一跳:300万×2000=60亿!)
如果是60万千瓦机组,一台炉制粉系统全改造的话,年节省煤炭7000吨以上,年节约成本450万元以上,减排二氧化碳1.8万吨,减排氮氧化物5700万吨,目前市场上双进双出钢球磨和粗粉分离器估计大数在6000台以上(同样数一下钱,哇,这个数字更加吓人了:450万元×6000=250亿!)。
“超低排放”≠“超低能耗”
2014年,全国火电厂刮起一股“近零排放”(又称为“超低排放”)旋风,包括五大发电集团在内的发电厂,纷纷宣布要对旗下火电厂进行超低排放改造,有的还公布了时间表。
所谓“超低排放”,就是以天然气发电机组的排放标准来要求燃煤发电机组。按照燃气轮机组的排放限值,二氧化硫浓度不大于35毫克/立方米,氮氧化物浓度不大于50毫克/立方米,烟尘浓度不大于5毫克/立方米。
自从今年3月国家提出京津冀等地区实行特别排放限值、沿海地区实行“近零排放”要求后,“近零排放”几乎一夜之间成为了一个时髦词汇,也成为火电厂竞相追逐的目标。
据凤凰财经记者了解,目前所进行的“超低排放”改造,主要还是脱硫、脱硝、除尘这三个步骤,但改造成本巨大令即使是“不差钱”的央企都感觉压力山大。目前单台机组(以30万千瓦为例)脱硫、脱硝、除尘三个步骤下来平均投资就超过1亿元,度电成本平均在2.5分左右。然而,国家在这三项上面的补贴分别是1.5分、1分和0.2分。
从2004年开始,我国政策对火电脱硫给出的排放标准,经历了400毫克、200毫克、100毫克、50毫克几个台阶后,要求控制到现在的35毫克,有个别地区甚至加压到20毫克甚至10毫克。但是众所周知,每一轮的排放标准的降低,都意味着所有火电厂的脱硫设施要进行一次大的升级改造,一座装机百万千瓦的火电厂,仅脱硫一项就要耗费1亿元。
除了成本,还有能耗,仅脱硫这一项耗电率就在1.2%左右。
中国华电集团副总经理邓建玲对凤凰财经记者说:“‘超低排放’不等于‘超低能耗’,因此我们提倡‘超低能耗’在前、‘超低排放’在后,如果光有后面这个没有前面那个,瞎了。出力增加、能耗降低,这才牛。”
延伸阅读:
【专题】:火电企业该不该追求超低排放?
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