低碳经济是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式。在“碳达峰、碳中和”的大背景下,火电作为传统高耗能、高污染产业,当仁不让成为减污降碳协同增效的“主战场”。
集团公司作为安徽省煤炭产量规模、电力权益规模最大的综合型能源企业,为保障华东地区能源安全作出巨大贡献。本土坑口电厂担负着华东网、安徽省供电重任,去年全年累计发电约315亿度。“碳电”在保供的同时需兼顾低碳,这就需要通过技术创新提升能源利用效率和节能减排水平,采取针对性的减碳措施,努力实现低能耗、低排放、高效率,让火电厂变成“绿电厂”。
节能:降低煤耗是重中之重
在淮河能源股份顾桥电厂发电部部长李凡林的办公室内,一块金灿灿的荣誉牌板格外醒目:电力行业300MW级亚临界湿冷纯凝CFB锅炉机组对标AAAAA级。这是该厂2号机组第十年获此殊荣。
“这是国家对我们降低煤耗的认可。”看着奖牌,李凡林自豪感油然而起。去年1至11月份,顾桥电厂发电煤耗307g/kW·h,较计划下降6.62g/kW·h,这个数据意味着该发电厂的每度电煤耗再创新低,在全国同类型机组里是也属于先进水平。
降低发电煤耗,不仅是电厂运行经济性的重要指标,更是火力发电厂绿色低碳发展的重中之重。近年来,集团公司坚定不移走绿色低碳发展之路,本土坑口电厂在集团公司政策和资金支持下,通过优化机组运行方式、持续推进技术改造等手段,发电煤耗持续下降,多台机组在全国同类型机组评比中处领先水平。
顾桥电厂依靠科技创新和技术进步,不断优化运行调整,深化节能技改,逐步完成了循环水泵高低速改造、闭式水泵永磁改造、#1机组增设真空维持系统等节能技改措施,大大降低了煤耗。
“我们通过有效控制燃煤颗粒度,形成了一套‘低风量、低氧量、低料层’的燃烧调整方式,有效提高了机组效率和设备可靠性。”李凡林表示。“技术的进步,加上科研人员的潜心钻研,我们电厂一度电煤耗远低于同类型火力发电厂的耗煤量,#2机组也因此获得供电煤耗指标最优机组称号。”
李凡林给记者算了一笔经济账:若按计划供电煤耗水平计算,相当于顾桥电厂发一度电可以节约标煤6.62克,按照今年发电量28.94亿千瓦时折算,同样的发电量,顾桥电厂可节约1.9万吨标煤,减排二氧化碳超过5.13万吨。
潘三电厂根据煤质,精确调整一次风量和二次风量配比,保证炉膛燃烧充分,把炉膛出口氧量控制在2%以上运行,保证燃料充分燃烧,降低底渣含碳量,提高燃尽率。同时,加强入炉煤颗粒度的监管,定期检查细碎机锤头磨损情况,保证入炉煤的颗粒度满足要求,从而降低煤耗。
除了本土两家独资电厂,集团公司均股的淮沪煤电公司田集电厂和淮浙煤电公司凤台电厂依靠机组改造和技术创新,每度电的煤耗走在了行业前列。
田集电厂通过对2号汽轮机高压缸进汽喷嘴进行改造,改造完成后机组供电煤耗降低1.5g/kW·h。该厂一期机组年度供电煤耗达297.42g/kW·h,二期机组供电煤耗达277.43g/kW·h,两项数值均达到了600MW级火电机组的最优值。
凤台电厂积极采用成熟或新型节能技术,在现有设备基础上,实施节能技术改造,不断降低电厂的能耗水平。通过实施1、2号机组增容提效工作,煤耗平均降低6.5g/kW·h,通过对1、2号机组加装低温省煤器改造工作,煤耗降低约2.0g/kW·h。
减排:实施超低排放改造力争超净排放
初冬暖阳,田集电厂的厂前区绿意盎然,洁净厂房与蓝天交相辉映,蓝天白云下,四台高大的冷却塔上冒着白色水蒸气,四台机组“火力全开”,“绿色能源”不断输出,一幅新时代绿色、低碳、节能的电厂绿色画卷正在徐徐展开。
降低煤耗,还要实现减排目标,这是电厂面临的普遍难题。随着“碳达峰、碳中和”战略的进一步推行,清洁高效的火力发电将是集团公司“双碳”目标实现的重要抓手。“节能的同时做到减排并不容易。”集团公司安全环保部总监王锦坦言,“随着环保标准日益提高,本土坑口电厂必须加大科技创新力度,通过技改升级降碳减碳,提升绿色管理水平,增强行业绿色竞争力。”
在田集电厂安全质量环保监察部环保主管鲍中孝带领下,记者看到低温省煤器和静电除尘、石灰石粉一体化除尘脱硫、脱硝催化剂增容改造等设备都在正常运行。现场检测数据显示:烟粉尘排放量5mg/m3、二氧化硫12mg/m3、氮氧化物28mg/m3。“这些污染物排放数据比国家超低排放标准低50%,比清洁能源燃气机组的污染物排放量还低。”
“我们坚持走煤电清洁高效、价值创造之路,采用先进节能环保技术,先后分两期对机组设备进行改造,实施超低排放改造工程,最大限度地降低了污染物排放。”该厂生产技术部除灰脱硫检修主管王言介绍。
通过对燃煤火电机组实施超低排放技术改造,田集电厂三项污染物排放量创新低。脱硫、脱硝、除尘效率分别能达到98%、87%、99.99%,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度低于燃气发电机组,改造后每年大约减排污染物580吨、1210吨、1830吨,并因此获得了全额的超低电价补贴。
2021年,该厂对1号机组煤灰输送系统进行了“先导式低压节能栓塞输灰技术”改造,有效降低了输灰管道泄漏的故障率,减少了粉尘污染物排放,同时,每年可为电厂节约100万元的电费。
此外,凤台电厂一期2×630MW超临界机组,二期2×660MW超超临界机组,采用选择催化还原法脱硝增加第三层催化剂、石灰石湿法脱硫增容、静电、布袋除尘法等工艺,分别于2016年、2015年达到超低排放标准。
集团公司潘三电厂2×135MW循环流化床机组、顾桥电厂为2×330MW循环流化床机组均在2018年底完成机组改造,实现了超低排放。
新时代在环保及技术方面都对传统火力发电厂提出了更高的要求,超净排放成为电厂亟待关注的重点。2022年,根据《淮南市进一步推进燃煤电厂深度治理实施意见》大气污染物排放的指标控制目标要求,潘三电厂、顾桥电厂积极试验,通过增加石灰石投入量、尿素喷入量、调整浆液循环泵和电除尘运行方式、优化锅炉燃烧等措施,积极开展减排工作,降低出口污染物排放浓度。
目前,潘三电厂、顾桥电厂、田集电厂、凤台电厂日均污染物排放值基本达到超净排放标准,即氮氧化物、二氧化硫、粉尘浓度均在35mg/m3、25mg/m3、5mg/m3以下。
碳盈余:助力企业实现“双碳”目标
节能减排的效果如何,数据是最直观的体现。59.2万吨,是集团公司四家独资电厂2019-2020年度碳排放盈余总量。自2021年7月全国碳交易市场开放以来,集团公司积极贯彻国家“双碳”战略决策,按照“统一管理、统一核算、统一开发、统一交易”的原则,加快构建碳资产管理体系,推动企业绿色转型。
其中,集团公司纳入2019-2020年全国碳市场配额管理的重点排放单位有6家,分别为四家独资电厂和两家均股电厂。从核查结果上看,顾桥电厂、潘三电厂、新庄孜电厂、田集电厂四家电厂碳盈余59.2万吨,已按要求完成履约。而这正是本土坑口电厂通过一系列的节能减排措施,助力企业实现了碳排放配额盈余的有力见证。
碳配额有盈余,如何实现碳资产保值、增值?2022年9月,《淮河能源控股集团碳资产管理办法(试行)》应运而生。
“集团公司出台碳资产管理办法,目的是实现碳资产管理科学化、程序化和规范化,有效降低集团公司碳排放成本,促进集团公司绿色低碳可持续发展,助力企业碳达峰碳中和。”王锦表示。
而作为集团公司首个自主办大电的潘集电厂,将成为企业实现碳盈余的重要项目。四周绿树环绕,厂房整齐划一,巨大的全封闭储煤仓、两个高大的冷却塔冒着纯净的水蒸气……往日记者眼中电力集团潘集电厂项目部的沙盘演示景象,随着去年12月26日该厂一号机组正式投产发电,该景象已成为现实。
“打破传统电力行业高耗能‘标签’,潘集电厂一期设计装机容量2×660MW,为超超临界燃煤发电机组,采用二次再热先进技术,较常规机组具有节能降耗、清洁环保特点,从设计上优化用能工艺,供电煤耗低至266g/kW·h,将实现年节约标准煤3364吨,减少二氧化碳8384吨,在碳排放控制上达到全国领先水平。”潘集发电分公司安全环保部部长张俊峰介绍。
展望未来,集团公司本土坑口电厂,得益于煤电联营模式下煤质稳定这一重要先决条件,将坚定落实“双碳”战略,坚定不移按照今年“两会”精神,走清洁高效、绿色发展之路,为国家碳达峰、碳中和远景目标实现贡献淮河能源力量。 (陈恩文)
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