中电工程华北院：挺进近零排放 推动洁净煤电

    2015年10月9日，全国煤电节能减排升级与改造动员电视电话会议召开，在全国范围内，共有四座电厂获得“国家煤电节能减排示范电站”。由中电工程华北院设计的国华三河电厂2台30万千瓦国产热电联产机组工程（简称“三河电厂”）是其中之一。
　　近年来，华北院围绕节能减排降耗，大力推进常规燃煤机组技术创新，相继设计投产了华北地区首台“近零排放”的新建燃煤机组—天津北塘热电厂2台35万千瓦超临界燃煤供热机组工程（简称“北塘热电厂”）、京津冀地区首台“近零排放”的三河电厂1号机组环保改造示范项目，为区域大气污染治理提供了可行路径，为我国新建及在役电厂污染物排放控制方面提供了示范。安庆二期2台100万千瓦超超临界工程的成功投运，标志着华北院在大气污染物治理、推动洁净煤电道路上迈上了新的高度。
　　技术路线创新，确保“近零排放”
　　中国电力企业联合会统计数据显示，2013年燃煤发电量达到3.95万亿千瓦时，占全国发电量的73.8%。尤其是京津冀周边燃煤总量约14.5亿吨，随着雾霾天气频发，舆论把矛头指向煤炭燃烧。
　　2014年9月12日，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》，提出推行更严格能效环保标准，加快燃煤发电升级与改造，打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”。
　　在此背景下，不少中国煤电企业开始探路“近零排放”，试图摆脱燃煤行业“黑老粗”的刻板印象。据了解，目前中国五大发电集团已经相继在东部发达地区部署超低排放战略。燃煤电厂采用超低排放技术后，将对京津冀鲁、长三角、珠三角地区落实大气污染防治行动计划产生重大影响。
　　“近零排放”的目标是通过先进的烟气综合治理技术，使燃煤装置的污染物排放达到甚至低于燃气发电的排放水平。以北塘热电厂为例，该电厂第一台机组于2014年8月5日投产发电，采用烟气超净排放技术实现“近零排放”。该电厂一期工程规划年供电量33.76×108千瓦时、年供采暖负荷热量700兆瓦。第一台机组投产后，在锅炉满负荷下测试，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放值分别为3.5、9.5、43.1毫克/标准立方米，各项指标均优于《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011中燃气轮机排放限值5、35、50毫克/标准立方米的标准。
　　北塘热电厂1号机组投产早于国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》，是燃煤电厂大气污染物超净排放的积极尝试。该工程在技术上有三大亮点：一是超低氮燃烧技术的应用 + SCR脱硝装置的配置。采用三层双调风旋流低NOx燃烧器、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术，同时设置SCR烟气脱硝装置，保证NOx脱除率大于80%；二是机组脱硫采用了国内最先进的单塔双循环技术，保证了总脱硫效率不低于98.6%；三是在除尘方面，选用布袋除尘加极板式湿电除尘，设置8套进口滤袋，同时在脱硫塔出口与烟囱间加装了极板式湿电除尘器，使排放粉尘浓度进一度降低。
　　同期，华北院以技术创新为支撑，把燃煤电厂大气污染物超净排放技术在安庆电厂二期工程上进一步实施。安庆电厂二期工程是华北院承担的我国首个采用EPC总承包模式建设的百万千瓦超超临界机组工程，华北院在此项目上进行了一系列革命性的创新实践，带来了一流的运行指标、一流的节能减排、一流的经济效益、一流的社会效益，把我国高参数、大容量火电机组建设迈向新的高度。安庆电厂二期工程两台机组分别于2015年6月、7月相继投入运行。运行期间，烟气排放的粉尘、二氧化硫、氮氧化物分别为2.6/2.3、6.5/5.2、21.5/19.7毫克/标准立方米，刷新了燃煤电厂大气污染物排放的最新记录。
　　持续优化设计，打造“绿色电厂”
　　华北院始终致力于高效、节能、环保燃煤发电技术集成创新设计技术发展，并随着环保标准的不断提高而持续优化改进，不断奉献出循环、低碳、环保的“绿色电厂”。
　　2013年，华北院对该院的《“十二五”科技发展战略》进行滚动修编，将更高效率的烟气处理技术研究列为重点攻克的技术项目之一，其中包括高效脱硫升级技术研究，活性焦烟气脱硫技术应用研究，脱汞技术、PM2.5控制技术研究，前、后脱碳技术研究，综合一体化脱除技术的应用研究等。
　　该公司先后开展了《电厂除尘升级技术及石膏雨的防治》、《河北三河发电有限责任公司1、2号炉脱硝物模试验研究》、《燃煤机组烟尘污染物排放燃机化研究》等多个超低排放技术研究应用的科标业项目研究，并强化工程实践，获得了良好的经济效益和环保效益。
　　在大力开展超低排放技术研究应用同时，华北院多次召开相关技术研讨会、培训会，从节能高效、近零排放、清洁生产、数字化电厂等方面全方位向业主及公司广大员工推介清洁高效零排放电厂建设的设计思路、理念及目标。
　　2015年8月15日，华北院设计的三河电厂1号机组环保改造示范项目竣工投产，河北省环境监测中心站大气污染物排放监测报告显示，试运行期间，排放的粉尘、二氧化硫、氮氧化物分别为5.0、9.0、35.0毫克/标准立方米，达到并优于燃气发电机组大气污染物排放限值，实现“近零排放”目标。
　　三河电厂也是燃煤大省、雾霾大省河北唯一被国家能源局明确的2014年煤电机组环保改造示范项目。以“加装低温省煤器、电除尘高频电源改造、脱硫增容提效改造、湿式电除尘器改造和排烟方式改造”的总体技术路线，确保了最大安全、最少成本、最优效益、近零排放。相关行业专家认为，该项目打通了现役机组“近零排放”环保改造的技术路线，为国内火电机组环保改造提供了示范样板，为京津冀一体化环境治理提供了一条切实可行的途径。
　　安庆电厂、北塘热电厂、三河电厂、托克托电厂等只是华北院采用超净排放技术开展绿色环保电厂设计的一个缩影，伴随国家能源政策调整及环保标准的不断提高，华北院将以设计世界一流电厂为目标，紧跟国家能源战略规划，采用大容量、高参数、高效率等先进燃煤电站技术，采用先进的脱硫、脱硝、除尘等环保技术，实现燃煤机组的大气污染物超低排放，在推动洁净煤电的技术革命道路上继续高歌猛进。