國華三河電廠技術工人正在對余熱利用設備進行安裝測試
兩個壓力
“我已經好幾宿沒合眼了。”國華電力三河電廠總工程師王祖林告訴中國經濟導報記者。
三河電廠是距離北京最近的一個燃煤電廠，為保障北京的用電安全，承擔著北京電網調峰的任務，當周邊的風電和太陽能發電不穩定時，三河電廠就要通過調整自己發電量來使電網運行平穩，這往往會造成金屬疲勞，不僅影響設備使用壽命，還可能引發各種故障。王祖林一方面要對這些可能出現的故障采取應急措施，另一方面還要完成廢水零排放的驗收前的準備工作，這幾天他幾乎沒有離開廠區半步。
三河電廠于1994年建廠，一期工程一二號機組分別在1999年和2000年建成，二期工程三號四號機組在2008年投產。一般機組的壽命在35年左右，目前三河電廠的幾臺機組正處于發電的巔峰時期。
“但我們面臨的生存壓力很大。”三河電廠黨建部主任時曄告訴中國經濟導報記者，一方面，電廠面對的是用電增速放緩、市場競爭激烈的發電新常態，火電企業必須降低成本，不然也將面臨和其他電廠一樣關停的風險。另一方面，人們對于環境污染問題的關注度與日俱增，環保意識也在逐漸提升，對于火力發電的誤解也致使人們紛紛將矛頭指向燃煤電站，火電行業所承受的社會輿論壓力在不斷增大。“由于距離首都最近，是北京附近僅存的一家燃煤電廠，我們必須要做到近零排放。”
迫于生存的壓力，對于節能減排工作，三河電廠的技術人員一直都是“不用揚鞭自奮蹄。”
“這兩年，我們已經對四臺機組進行全面改造升級，已經達到近零排放，率先實現‘燃煤發電優于天然氣發電大氣污染物排放限值’標準，近期完成了余熱綜合利用項目，下一步重點解決煤場揚塵和廢水零排放等問題。我們節能減排一直在路上。”王祖林表示。
技術攻關
2014年，在“近零排放”的概念誕生之初，先行先試的三河電廠義不容辭地做起了“開路先鋒”，開啟了京津冀首家現役燃煤機組“近零排放”改造探索。沒有成熟的技術路線參考和借鑒，“近零排放”似乎是一個不可實現的目標。因為改造現役燃煤機組遠比新建一座清潔電站難度更大，改造工期有限，場地空間受限，人員交叉密集等都給工程帶來較大限制條件。
王祖林談到，采用高效煙氣脫硝裝置、低溫省煤器、低溫靜電除塵裝置、脫硫提效升級、濕式電除塵裝置或采用高效脫硫協同除塵技術，對環保設施進行全面升級改造，最大限度地降低煙塵、SOx、NOx和重金屬等的排放濃度，達到燃氣機組大氣污染物的排放限值。相比新建機組，對現役燃煤機組進行“超低排放”改造存在諸多難點：一是空間受限，需要對現場設備設施布局進行重新規劃，勘測地質條件等大量基礎性工作需重新進行，施工受現場空間作業狹窄影響較大;二是時間受限，工期方面受發電供熱計劃及電網安全限制，改造工期確定需要多方協調，在確保施工工藝及設備安裝調試質量的同時，也要將企業正常經營損失壓到最低;三是改造項目成本較新建機組增加較大，且現場施工管理難度大幅提升。四是技術路線選擇方面，不僅要確保滿足排放指標，同時要保證整套系統滿足兼容性并且要最大限度的挖掘現有系統和設備的節能減排潛力，機組安全經濟指標還要不受影響;五是運行安全方面，對發電運行人員調整運行方式以及熟悉掌握設備性能提出了更高的要求。上述難點經過技術人員、工程建設人員的共同努力、反復優化，均得以有效控制和解決。
三河電廠依托上級單位神華集團、國華公司的技術支持，經過充分的論證與探討，確立了“低氮燃燒器+SCR(選擇性催化還原法)+低溫省煤器+電除塵高頻電源+脫硫增容提效+濕式電除塵器+排煙方式改造”的最優技術路線，并在1號機組取得了巨大成功。
在最難控制的煙塵方面，國華三河電廠勇于創新并大膽進行多種方案的嘗試。1、2、4號機組分別采用柔性極板濕式電除塵器、剛性極板濕式電除塵器、管束式脫硫除塵一體化三種不同形式的除塵技術，實現了粉塵排放濃度5→3→1毫克/標立方米的更優指標。
由于四臺機組的生產廠商和投產日期不同，每臺機組的改造方案都不一樣，每一次都是新的挑戰與嘗試，采取不同的技術路線。3號機組在環保改造的路徑上又進行了新的探索，即在不增加濕式除塵器的技術前提下，通過優化脫硫系統的協同除塵效果，達到了粉塵排放濃度3毫克/標立方米的技術突破，帶動了節能環保技術發展的多樣化與創新化。4號機組采用超低氮燃燒技術、低低溫電除塵器、旋匯耦合高效脫硫協同除塵技術、濕式靜電除塵器等多種科技創新集成應用，煙塵排放值僅為0.23毫克/標立方米，突破了1毫克/標立方米的技術瓶頸，刷新了煤電減排的新紀錄，燃煤機組正在不斷向清潔靠近。
實現國有資產的保值增值是國有企業的應有之責，如何精細設計把握成本也是改造中的難點。國華電力加大設備改造力度的同時不斷探索降低成本的技術解決方案，依靠精細的技術設計降成本。
資料圖片
“我們按照‘環保做加法、系統做減法’的思路，在設備改造設計階段即充分考慮系統改造對能耗的影響，不只增加環保凈投入，更把改造作為一次系統優化的機會，通過集成技術的優化設計以及設備綜合升級改造，實現環保、節能、增效多贏。”時曄談到。
“首先要算好經濟賬。目前對于滿足環保標準的機組，按照國家規定脫硫、脫硝和除塵設施補貼電價共計2.7分/千瓦時，而對于在此基礎上實施大氣污染物‘超低排放’，浙江、河北、河南、天津等地已相繼出臺了補貼政策，但各省補貼標準不一。根據1號機組改造費用進行測算，增加供電成本每千瓦時約1分錢左右，這個成本相對于巨大的環保效益和社會效益是可以接受的。”王祖林談到。
全廠實現“近零排放”后，比煤電達標排放每年可減排煙塵508噸、二氧化硫1169噸、氮氧化物2185噸，比改造前分別降低了85.3%、60.5%、88.9%，減排效果顯著。同時，兼顧環保與經濟性，環保改造后系統能耗零增加甚至負增加，全廠煤耗降低11.3克/千瓦時，年節約標煤6.77萬噸，節水60萬噸，以實實在在的成績再次印證了“綠色煤電”持續健康科學發展的累累碩果。
“為深挖機組節能潛力，提高電廠供熱能力，去年開始，我們投資七八千萬，使用吸收式熱泵設備，實施熱電聯產機組循環水余熱回收利用。”王祖林談到，項目設計也面臨著諸多難題，不斷增加的熱負荷和逐年下降的發電負荷之間的矛盾又導致設備選型矛盾重重。
針對設計和選型過程中的各種難題，三河余熱項目組從立項之初就抱著迎難而上、全力推進項目進展的信念，多次組織到東北、華北、內蒙古、山東等余熱利用項目調研，多次聯系設計院、電科院、國華研究院以及國內外知名熱泵生產商召開技術聯絡會研究解決技術問題，不斷優化方案，采取多項舉措為項目各個關鍵節點按計劃完成提供了有力保障。
“2016年12月8日，余熱項目已順利完成168小時試運行，正式投產運行。保守地估計，大概能提供121兆瓦的供熱能力。”王祖林談到。
長效機制
作為一個1994年就建廠的老電廠，三河電廠在節能減排上一直領先于全國的其他電廠，節能改造的資金從哪里來，在技術、人才等方面建立長效機制，企業節能的內在動力在哪里?
“在資金上，我們通過成本核算，并充分利用國家相關的政策和補貼，通過上級單位國華電力和神華集團申報國家的重大科技攻關和節能改造項目，國家發展改革委和科技部等部門都給予了資金的支持，通過這些項目的支撐，也得到科研院校相關人才的技術支持。”時曄談到，在國家層面，國家發展改革委、環境保護部、國家能源局發布的《關于實行燃煤電廠超低排放電價支持政策有關問題的通知》，對2016年1月1日以前已經并網運行的超低排放現役機組，對其統購上網電量加價每千瓦時1分錢(含稅)，鼓勵煤電清潔化的政策也讓企業的節能改造有了動力。
“在企業內部，我們通過激勵機制，確保公司員工主動節能，積極節能。”王祖林談到。
記者了解到，三河電廠建立技術節能長效機制的關鍵是節能績效考核獎勵制度的嚴格執行，公司相關的節能獎勵包括四部分：一是集團機組競賽獎;二是機組運行指標競賽獎;三是運行優化項目獎;四是節能降耗獎。集團機組競賽獎是達到集團公司獎勵標準，所獲得的供電煤耗綜合獎、發電水耗綜合獎;機組運行指標競賽獎是國華公司選取安全、可調、經濟、環保等四類指標，每月對同等級機組進行的運行競賽優勝機組、進步機組和進步值獎勵;運行優化項目獎是公司通過開展運行優化工作，實現輔機經濟運行、指標精準控制，提升設備經濟運行水平，對運行優化項目進行的評價;節能降耗獎是公司對供電煤耗、直接廠用電率和發電水耗指標當月和累計完成情況進行評價。對節能指標統計合規、未發生政府、集團或公司通報事件、月度綜合排名位于國華同類機組前3名進行的獎勵。來源：中國經濟導報
