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火电厂“白烟”的秘密!实地探访永泰能源所属电厂

北极星大气网  来源:红刊财经  作者:王帅国  2020/6/12 10:05:11  我要投稿  

北极星大气网讯:今年世界环境日(6月5日),国家能源集团旗下的微信公众号国家能源之声发布了一篇《火电厂正名记:我们的白烟“白”着呢》,以此来纠正人们一直以来对于火电高污染的偏见。文中提到,大家看到火电厂烟囱冒出的“白烟”,其实主要是排出的水蒸汽遇冷凝结成的小水滴,在天空形成了云状的视觉效果。我们在晴天时看就是“白云”,因为天空背景色、光照和观察角度的关系,阴天时就会呈现灰色的状态。

那么,这些“白烟”环保吗?我国现行的环保标准要求火电厂排放的烟气必须做到:烟尘排放浓度小于5毫克/标立米;二氧化硫排放浓度小于35毫克/标立米;氮氧化物排放浓度小于50毫克/标立米,否则将不被允许向大气中排放。在国家“严苛”的环保标准之下,在现代化的火力发电厂中配备了与发电量相匹配的脱硫、脱硝、电除尘等环保“黑科技”设备,它们极大程度地过滤掉了烟气中的污染物。

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事实的真相是否如此呢?针对这一问题,《红周刊》公司调研组近日走访了永泰能源股份有限公司(下称“永泰能源”)旗下两家电厂张家港沙洲电力有限公司(下称“沙洲电力”)与张家港华兴电力有限公司(下称“华兴电力”)。

白烟居然“超净”,固废可以变宝贝?

沙洲电力是一家非常年轻的电厂,成立于2003年3月,地理位置优越,位于江苏南部经济发达地区,靠近市场,电力需求旺盛。作为国家特大型火力发电厂,沙洲电力装机容量为326万千瓦,这样的装机容量在经济大省江苏排到前5,公司目前有4台大容量高效清洁燃煤机组,年发电能力180亿千瓦时。从2006年8月开始运行以来,公司累计发电量达到1262亿千瓦时,为当地的经济建设作出了巨大贡献。

走进沙洲电力办公楼大厅,首先映入眼帘的便是一个电子显示屏,屏幕中详细记录着时刻变动的发电机组各项指标,在我们驻足之时,4台正在运行的机组烟尘指标位于1.21毫克/标立米到1.38毫克/标立米区间;氮氧化物指标位于29.29毫克/标立米到43.08毫克/标立米区间;二氧化硫指标位于12.04毫克/标立米到21.01毫克/标立米区间。

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沙洲电力发电机组实时指标

“这些指标都实时传输到政府监管部门那里,容不得半点造假。”沙洲电力董事长张铨平表示。公司于2006年8月投入商运的一期工程2x630MW超临界燃煤发电机组,彼时只配套建设了相应的烟气脱硫设施,到2016年4月,一期发电机组完成了超低排放改造,增加了高效电袋除尘器、烟气脱硝等设施。于2017年7月和9月分别投产的二期扩建工程2x1000MW超超临界燃煤发电机组,在基建时就配套建设了超低排放设备。2019年#1-#4四台机组二氧化硫年平均排放浓度为15. 5毫克/标立米、氮氧化物年平均排放浓度为34. 4毫克/标立米、烟尘年平均排放浓度为1.4毫克/标立米,烟气排放达到国家超净排放标准。

另外,我们还意外的发现,现在的火电厂除了“白烟”污染小之外,燃烧煤炭所产生的固体废弃物也早已实现了变废为宝。在固体废物处理方面,沙洲电力建设了发电副产品加工装置,这些装置与电厂发电机组锅炉房通过管道进行连接,可利用燃煤机组运行过程中所产生的乏汽、锅炉低温烟气作为生产用热源,将锅炉内产生的粉煤灰、炉渣和脱硫石膏等固体废弃物与建筑垃圾混合,经专业处理后,直接转化成绿色环保优质新型建材的主要原材料,全过程从原料消耗、能源应用全部采用了废弃资源的综合利用。

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沙洲电力发电副产品加工装置

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发电副产品加工装置与发电机组锅炉房通过管道进行连接

现代化的火电厂,都有哪些主要设施?

首先当然要看最主要的了。进入宽敞、明亮的百万机组主厂房,机器打扫的干净如新。据沙洲电力工作人员介绍,公司一期工程建设的2630 MW超临界燃煤发电机组,锅炉由上海锅炉厂引进技术制造;发电机由上海汽轮发电机有限公司引进美国西屋公司技术制造。二期扩建工程建设的21000MW超超临界燃煤发电机组,锅炉为上海锅炉厂和ALSTOM公司联合设计制造;汽轮机为上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造;发电机为上海汽轮发电机有限公司引进德国西门子公司技术生产。公司最核心的设备可以说是非常领先,技术先进啦。

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沙洲电力1000MW超超临界3号燃煤发电机组

此外,作为江苏装机容量名列前茅的火电厂,紧靠长江的地理优势,让沙洲电力占据着便捷的煤炭运输通道。公司一期工程配套5万吨级卸煤码头一座;二期工程在一期煤码头下游扩建了一座10万吨级卸煤码头。从沙洲电力的煤运码头放眼望去,繁忙的“黄金水道”中,遍布着大大小小的货运船只,这是疫情平息后,人们匆忙追赶时代的脚步,也彰显着苏南经济的强盛不衰。

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沙洲电力煤码头正在进行卸煤作业

在标高100多米的塔式锅炉房外的平台上,沙洲电力风光尽收眼底。紧邻煤码头的是公司的储煤设施,与锅炉房之间用传送带相互连接。另一侧是发电机组配套建设的220kV与500kV输配电设施。

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沙洲电力储煤设施

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沙洲电力发电机组配套输配电设施

在沙洲电力集中控制室中,我们看到诺大的63万、100万千瓦级发电机组,在智能化的监控设施面前,每台机组只需要1个监控人员值守,极大的节省了电厂的人力成本。

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沙洲电力集中控制室

这样一个大电厂,每年可以发多少电,供应多少蒸汽?

多年来,沙洲电力依靠大容量高效机组借助地处苏南经济发达地区的区位优势,为当地经济发展输送着不竭动力。在销售电力的同时,公司还全力扩大售汽量,持续提高售汽收益。公司通过增加机组供热量以提高热电比,以此增加优先发电量计划,力争实现供热量和发电量双增长。

2019年,沙洲电力年内完成发电量156. 48亿千瓦时,供电煤耗率288.4 克/千瓦时,售汽量123万吨,发电副产品收入1.1亿元。 在业绩上,公司实现营收49.87亿元,利润总额7亿元,归属于上市公司净利润4.17亿元,经营活动产生的现金流量净额15.05亿元。

值得一提的是,2019年,沙洲电力一期发电利用小时数高于全省60万千瓦级机组平均数110小时,二期发电利用小时数高于全省100万千瓦级机组平均数48小时,全年机组发电负荷率在全省同类型机组发电厂中名列前茅。

在疫情与春节假期的双重影响之下,2020年一季度,沙洲电力完成发电量30.88亿千瓦时,售汽量26.6万吨。实现营业收入10.27亿元,利润总额1.54亿元,归属于上市公司净利润0.92亿元。沙洲电力始终坚持积极开源的经营思路,“热、电”共抓。目前,公司已建成供热管线3条,终端热用户150余家,2019年实现供应蒸汽124.2万吨。未来,公司还将大力发展热力配售和热网建设经营,打造优质供热品牌。另外,在“沿江大保护”、“清江行动”等政策影响下,沙洲电力还将建设污泥耦合发电项目,服务于张家港市政污水处理单位,解决当地的民生环保问题。

看似烟囱,实则是冷却塔

相较于沙洲电力,华兴电力的“白烟”更为清洁!因为它的动力源是更为清洁的天然气,燃烧天然气几乎没有污染,所以华兴电厂发电机组也就没有配套的污染物处理系统。

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华兴电力“排烟”设施

我们可以看到,华兴电力的“烟囱”是粗矮的与沙洲电力细高的烟囱很不一样,实际上,这些粗矮的“烟囱”是电厂的冷却塔,是用来冷却回收水蒸气的。

华兴电力作为沙洲电力的兄弟单位,同样成立于2003年,与沙洲电力的不同之处在于它的主要作用是为江苏省电网进行调峰。华兴电力在国内还有一个特殊的地位,它是国内第一家将重型燃机投入商业运行的电力公司,可以说创造了我国电力行业的一个里程碑。公司现有一期2390MW燃气-蒸汽联合循环发电机组,是国家“西气东输”工程下游配套项目之一,2005年5月开始发电投产。此外,华兴电厂正在新建的二期扩建工程项目为2400MW(F)级燃气-蒸汽联合循环热电联产机组,建成后将进一步缓解苏州地区,特别是张家港市的电力紧缺和工业用蒸汽供应紧张,减少张家港环境污染。工程已于2018年3月开工,预计将于今年9月底投产运营。

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华兴电力已运行15年的一号机组

我们了解到,华兴电力一期投产15年以来累计完成发电量362.29亿千瓦时,完成营业收入200.14亿元,实现净利润12.42亿元。2019年度,公司实现发电量16.40亿千瓦时,营业收入10.75亿元,净利润0.66亿元。

在现场,我们看到华兴电力二期工程正在加速建设,其中3号机组已进入调试阶段。

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华兴电力二期工程建设现场

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华兴电力二期工程集中控制室

华兴电力董事长巩家富介绍称,华兴电力与江苏省内同类型调峰燃机电厂相比,拥有发电量、技术指标、气源与供热管道优势。在过去的3年内,公司发电量均位居全省同类型调峰燃机首位;投产以来,公司一直是全省同类型燃机电厂的对标标杆,历年的发电厂用电率、发电气耗等重要生产技术指标在全省同类型电厂中全面领先;公司燃气机组天然气直供管道目前已形成中石油、中石化“双气源”供应优势,既保证了天然气的稳定供应,又增强了调节能力。双气源管线合计管输能力40万方/小时以上;此外,华兴热网目前运行有国内单线长度最长的供热管道(超过60公里),由东北至西南斜穿整个张家港市。现有供热管道总长度102公里,供热范围覆盖了冶金工业园、张家港主城区、张家港保税区等几个张家港主要的工业集中区域。

未来,华兴电力将顺应国家和地区能源产业结构调整,结合自身资源的特点,合理拓展新的利润增长点,逐步形成电、热、气为三大支柱业务多元化能源企业。具体而言,公司将继续维持一期项目行业领先优势;二期项目统筹建设,按计划投入商业运行,投产后公司燃机装机容量预计将突破170万千瓦,位居省内前列,发电量也将大幅增长;依托已有的国内最长供热管道,实现供热量大幅提升,最终占据全市对外供热主要市场份额。


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