和新能源相比,传统的煤电行业一直戴着“黑帽子”,“节能减排”更是奢谈。然而,在近期举行的国家科技奖励大会上,上海外高桥第三发电公司(简称“外三发电”)却凭借卓越的节能减排技术,获得了国家科技进步二等奖。
烟囱冒的是水蒸气不是白烟
外三发电位于浦东东北角上的海徐路上。从市区赶往外三发电,刚驶入G15郊环线,就远远地看见三根高耸入云的大烟囱,其中的两根正冒着滚滚“白烟”,那里便是外三发电。
“这附近的环境能好吗?”见到外三发电总经理冯伟忠,记者不禁抛出了心中的疑问。“那不是白烟,而是水蒸气。”年近60的冯伟忠笑着说道,“很多人和你一样不了解,认为我们的烟囱污染了环境,其实,我们电厂周边的空气质量比市区很多地方都要好!”他用数据说话:水蒸气中的粉尘平均含量仅为12毫克/立方米,这比国家规定的2014年重点地区20毫克/立方米的粉尘量标准还要低;氮化物和硫化物的平均含量分别为30-40毫克/立方米和100毫克/立方米,都远远低于国家规定的200毫克/立方米的标准。
冯伟忠告诉记者,截至2010年底,外三发电已开展18项重大技术创新项目,其中世界首创12项,国内首创6项,解决了一批传统火力发电及环保技术方面的瓶颈问题,有很多甚至是世界性难题。“可以说,我们把世界远远甩在了后面!”冯伟忠一脸自豪。
“批量”化解世界难题
在冯伟忠解决的世界性难题中,“全天候脱硝技术”是他的得意之作,这一技术解决了目前国际上普遍采用的“SCR”脱硝装置在低负荷条件下无法运行的问题。
外三发电两台机组中的一台装有脱硝(SCR)装置,是国内第一台安装SCR的百万千瓦级机组,其投用和运行情况良好。但由于机组必须参与40%-100%负荷的调峰运行,年平均运行负荷率约为75%。而由于SCR先天性的技术问题,在低负荷下必须退出工作。而此时,锅炉的氮氧化物浓度高达额定负荷时的2-3倍,更需要脱硝。这一世界火电和环保专家难以化解的矛盾同样困扰着冯伟忠。
冯伟忠从热力学研究入手,结合锅炉、汽轮机和热力系统低负荷运行的特点,研发出了世界首创的“弹性回热技术”。该技术一经投运,便使脱硝系统在2011年的投运率上升至近100%,实现了“全天候脱销”,大幅降低了氮氧化物的排放量。与此同时,该技术还具有低负荷节能的特点,年节标煤一万多吨,这使得环保和节能达到了高度统一。
不仅如此,诸如SCR催化剂的延寿、氨逃逸导致空气预热器堵塞和腐蚀、二氧化硫“零能耗”减排、启动用油下降一个数量级以上等世界性难题,都在外三发电得到一一化解,“批量”解决世界性难题让冯伟忠和外三发电在国际煤电行业名声大噪。
年节约标准煤80万吨
“减排”和“节能”就像鱼和熊掌,往往不可兼得,因为一些污染物的减排往往需要付出相当的能耗。但在外三发电,实现“减排”的同时,能耗也被大大降低了。
外三发电是申能公司旗下的股份制发电企业,是中国首批国产百万千瓦火力发电工程之一,建设规模为2×100万千瓦超临界燃煤发电机组。由于在工程建设期间实施了大量技术创新,两台机组自2008年先后建成投产后至当年年底,在负荷率75%的情况下,运行供电煤耗仅为287.44克/千瓦时,创造了世界纪录。随着投产后一系列新的重大技术创新的持续推进,这一数字在2009年和2010年又分别降至了282.16克/千瓦时和279.39克/千瓦时。2011年,外三发电又以276.02克/千瓦时的供电煤耗,再次大幅刷新了世界纪录。
从287.44克/千瓦时到276.02克/千瓦时,这下降的11克/千瓦时的供电煤耗蕴含了冯伟忠大量的心血。他一项一项地攻关,一点一点地降低煤耗:“广义回热技术”降低能耗2克/千瓦时,“弹性回热技术”降低煤耗1.09克/千瓦时……别小看了这11克/千瓦时,扩大到整个发电厂,那就相当可观。据悉,外三发电目前的煤耗仅相当于我国火电厂平均煤耗的82%。按去年外三发电的发电量推算,该厂年节约标准煤达80万吨,降低成本6.4亿元。在煤价高涨、全国火电厂普遍亏损的形势下,外三发电却创造着行业奇迹。“276克/千瓦时不是终点,供电煤耗还有下降空间。”冯伟忠说。
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