走進上海外高橋第三發電公司(下簡稱“外三”)的廠區,一塊大屏幕滾動顯示著實時排放指標(單位:毫克/立方米):二氧化硫18.43,氮氧化物15.76,煙塵9.62。
這不僅是“全球最清潔的火電”,甚至遠低于天然氣發電的排放指標。近年來,通過堅持不懈的創新,“外三”解開了火力發電在環保、耗能、效益上不能兼顧的死結,在全世界樹起了節能減排的標桿。尤其對“多煤少油缺氣”的中國而言,“外三”闖出了一條清潔高效利用煤炭的現實路徑。
“世界上最好的燃煤發電廠在中國”
按照我國最新實施的《火電廠大氣污染物排放標準》,煤電廠氮氧化物、二氧化硫、煙塵排放量分別不得高于100毫克/立方米、50毫克/立方米、30(特定地區20)毫克/立方米,其嚴格程度已遠超美、日、歐等發達國家水平。外三電廠的排放,更遠低于“史上最嚴”新國標。
傳統火電對于二氧化硫等污染氣體的減排要付出相當的能耗,外三通過脫硫煙氣熱能再回收利用,實現了“零能耗”脫硫,電廠每年因此節約的煤、水、電折合人民幣2700多萬元,被動環保變成了主動提效。
創造了多項世界紀錄的外三受到全球同行的關注。國際能源署清潔煤炭中心總經理安德魯·米切納贊其為“世界上最清潔的火電廠,甚至顯著優于天然氣發電”。今年7月,美國工程機械師協會學術論壇執行主席克里斯托弗·馬賽拉也公開表示,外三的成就證明了“世界上最好的在網燃煤發電廠在中國”。
顛覆煤電“三高”之困
隸屬于申能集團的外三擁有兩臺100萬千瓦機組,提供的電能占上海全市的1/10,其年平均能耗水平僅為276克/千瓦時,機組額定凈效率超過46.5%(含脫硫、脫硝)。外三用現有的600℃機組,實現了國外尚在研究中的下一代700℃高效超超臨界機組的期望效率。
清華大學熱能工程系教授、清潔煤專家毛健雄說,火電行業素有“十年磨一克”之說。外三目前的能耗水平,比德國、丹麥、日本、美國最先進煤電機組的能耗分別低8.3、10、28、31(單位:克/千瓦時),相當于領先一代至二代的水平,堪稱“一騎絕塵”。
外三的探索破解了煤電“高污染、高能耗、高成本”的魔咒,使得煤炭可以成為我國長期、低污染的能源品種。外三總經理馮偉忠估算,按照全國每年20億噸發電用煤計算,如果全國電廠都按照外三的標準進行節能改造,每年可節省6000萬噸標煤,減少80%的大氣污染物排放,火電對大氣環境的影響幾乎可以忽略不計。
引領下一代電力裝備工業主導權
目前,華潤、神華、大唐、華電等四家集團與外三簽訂了全面推廣技術的合作協議。第一個大規模改造項目華潤銅山電廠1000MW機組的改造已于去年底前完成,性能試驗及電廠統計表明,煤耗比改造前下降了10克/千瓦時以上。這一成功案例表明外三經驗完全可以復制推廣。
眼下,馮偉忠正帶領外三團隊全力以赴“251工程”,計劃將設計供電煤耗降至251克/千瓦時。
十多年來,美日歐等發達國家一直在開發研究700℃高效超超臨界技術,但受制于關鍵高溫高壓材料研發瓶頸和極其昂貴的造價(是600℃技術的10倍),整體進展緩慢。“高低位分軸布置的汽輪發電機組”設計技術,可利用現有的600℃等級材料、設備和技術平臺,使其單位造價與目前超超臨界機組相當的前提下,設計供電煤耗降至251克/千瓦時。
記者了解到,“高低位分軸布置的汽輪發電機組”設計技術已獲得國家發明專利和美國發明專利。德國西門子火力發電集團產品業務部首席執行官羅蘭·菲舍爾稱該技術“是改革高污染發電行業成為低排放綠色產業的唯一機遇”,“如果能實踐到工程中,它將使中國成為世界火力發電技術的領導者”。
申能集團董事長王堅說:“這項技術打破了我國電力行業長期對外技術依賴,是系統集成的重大創新和發明,并且材料技術、裝備技術和施工都能實施國產化,有望引領我國在全球下一代電力裝備工業的主導權。”
責任編輯：于琳娜
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