國際大都市中的世界火電企業(yè)標桿

———外高橋第三發(fā)電有限責任公司生態(tài)文明建設情況調查

PM2.5、二氧化碳排放等是困擾火電廠走向“生態(tài)”的絆腳石，上海外高橋第三發(fā)電有限責任公司以創(chuàng)造了世界火電機組最低的供電煤耗的霸氣，再次將脫硝、煙塵排放等世界火電難題一掃而光。 ———題記
6月6日，上海外高橋第三發(fā)電有限責任公司(以下簡稱“外三電廠”)廠區(qū)內，高高聳立的煙囪悠閑地吐著白色蒸汽。小橋、流水，滿目綠色與發(fā)電設備相得益彰，是人們對外三電廠的第一印象。實時監(jiān)測顯示，當日16時，在運的8號機組二氧化硫排放濃度為41.2毫克/立方米，氮氧化物排放濃度為22.6毫克/立方米，煙塵排放濃度為12毫克/立方米。

外三電廠曾創(chuàng)造了世界上火電機組最低的供電煤耗，并保持至今。當二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的莊嚴承諾即將實現，當霧霾已成為令人頭痛的話題，外三電廠再次以科技創(chuàng)新向世界展現了這座位于國際大都市電廠的生態(tài)奇跡。

脫硝可不換催化劑 減排不等于高投入

從2012年被稱為“史上最嚴”的《火電廠大氣污染物排放標準》開始實施，叫苦聲一直充斥業(yè)內。可外三電廠一點也不發(fā)愁。

該廠總經理馮偉忠創(chuàng)造了節(jié)能型全天候脫硝技術等一系列技術改造方法，將難題一一攻克。世界首創(chuàng)的“彈性回熱技術”就是重點針對“機組低負荷時該裝置必須退出運行”這一世界性難題。

“低負荷催化劑無法工作的最根本原因在于煙氣溫度低于允許工作值，因此我們的解決思路就是設法保證進入催化劑的煙氣溫度在允許范圍內?！瘪T偉忠說。

“通過彈性回熱技術，低負荷下省煤器入口水溫得以提高，使其出口煙溫相應上升，可確保SCR在全負荷范圍內處于催化劑的高效區(qū)運行。”馮偉忠介紹說。2011年，外三電廠脫硝系統(tǒng)全年投運率達98.54%，2012年，脫硝系統(tǒng)全年投運率達98.89%，真正實現了全天候脫硝。

通常而言，更高的環(huán)保要求就意味著更高的能耗，造成減排和節(jié)能的相互矛盾，如國外解決SCR低負荷運行問題的解決方法是加裝省煤器旁路煙道，在低負荷時將部分煙氣短路以提高SCR入口煙溫，但這會導致鍋爐效率的降低。而外三電廠彈性回熱技術卻是節(jié)能的。該系統(tǒng)使低負荷下汽輪機抽汽量增加，提高了熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率。德國西門子公司曾專門對其做過計算，在50%負荷工況下，可降低汽輪機熱耗57千焦/千瓦時，相當于降低煤耗2.18克/千瓦時。除此以外，該技術還能解決鍋爐的低負荷水動力問題，低負荷穩(wěn)燃問題以及干燥出力問題等。

同樣使用抽汽、加熱等原理進行的技術改造，解決了空氣預熱器結露問題和催化劑需要頻繁更換的問題，提高了脫硝效率。例如催化劑延壽技術，解決了導致SCR催化劑活性下降的一系列問題，大大降低了催化劑的壽命損耗，創(chuàng)造了“有悖常理”的結果：使用了五年的催化劑，脫硝效率一直能穩(wěn)定于90%的水平。

2012年，該廠SCR的平均氮氧化物排放濃度為48.58毫克/立方米。今年1~5月，其平均排放值更降至27.25毫克/立方米，不但遠低于100毫克 /立方米的國家最新標準，甚至遠低于號稱“清潔發(fā)電方式”的燃氣輪機40~50毫克/立方米的排放水平。而這些改造投入，馮偉忠說，3年多即可收回。

上海市環(huán)保局為外三電廠的脫硝效率打出最高分。“已安裝脫硝設施的8號機組，脫硝效率是全上海最高的。”該局總量控制處工作人員說。同時，外三電廠“全世界煤耗最低”、“高效率脫硫運行”，正不斷為上海節(jié)能減排工作貢獻力量。

掃除霧霾陰影電除塵 改造抓牢“PM2.5”

當人們越來越關注“霧霾”、“PM2.5”時，中國發(fā)電企業(yè)被視作“PM2.5”的罪魁禍首之 一，頭頂上的環(huán)保“緊箍咒”越念越緊。新版環(huán)保標準，已將火電廠的煙塵排放濃度限額降至50毫克 /立方米。而包括上海在內的嚴控地區(qū)，此限額更降至20毫克 /立方米。對于目前大部分已建成的火電廠來說，要滿足這一標準是困難的，它們都將面臨進一步改造。

“生態(tài)電廠建設，‘外三’做得很到位，無論是他的內部管理還是設備升級都很到位。”上海市高東鎮(zhèn)副鎮(zhèn)長徐衛(wèi)良對外三電廠的發(fā)展幾乎是了如指掌，因為外三電廠會不定期將企業(yè)發(fā)展動態(tài)向政府乃至民眾進行公布，接受社會監(jiān)督。從鎮(zhèn)政府每周環(huán)保監(jiān)測數據上看，“外三電廠在環(huán)保這塊一直做得很好”。

早在2010年，外三電廠就針對提高除塵效率開展了一系列的技術改造。2011年和2012年，其煙塵排放濃度創(chuàng)造了讓業(yè)界大跌眼鏡的數字：12和11毫克 /立方米。

外三電廠降低煙塵排放的核心原理，首先是大幅降低煙氣總量，通過研制新型空預 器密封、大幅提升機組效率和鍋爐低氧燃燒等一系列技術創(chuàng)新和改造，將煙氣總量降低了18%，從而大大降低了煙氣流速，使其對煙塵的攜帶能力顯著降低，提高了煙塵在電除塵器內的沉降率，也降低了煙氣流出除塵器時對煙塵的兩次攜帶;此外，煙氣在靜電場內的滯留時間也顯著延長，從而提升了靜電除塵效率。在此基礎上，將原工頻高壓電源改造為高頻電源，使除塵效率得以大幅提高，能耗卻顯著下降，僅除塵器電耗就下降69%，再次證明節(jié)能和環(huán)保完全可以和諧統(tǒng)一。

創(chuàng)新成就高效益 “中醫(yī)理論”破解難題

了解外三電廠的人知道，其每一項技術創(chuàng)新，都是經過深入研究、嚴格論證、周密計算甚至計算機仿真模擬后才投入實踐的。

捧著12項世界首創(chuàng)、8項國內首創(chuàng)榮譽的外三電廠，創(chuàng)新的觀念已牢牢扎根在 心底，而且，創(chuàng)新就要產生效益?！拔覀儚S的技術創(chuàng)新是研究一批、儲備一批、實施一批。”馮偉忠如是說。

5年來，外三電廠技術創(chuàng)新成效碩果累累，效益顯著，節(jié)能減排作用突出。

煤耗276.02克/千瓦時，與我國火電廠平均煤耗相比，相當于年節(jié)約60多萬噸標煤、節(jié)約資金約5億元，而且還相當于所發(fā)電量的18%是“零能耗”和“零排放”。如“零能耗脫硫”技術，顛覆了“耗能減排”的被動環(huán)保觀念。

一方面通過一系列的技術改造和運行方式優(yōu)化，將脫硫系統(tǒng)的額定用電率降至0.75%以下。另一方面，將脫硫煙氣的余熱回收后再發(fā)電以補償脫硫系統(tǒng)的耗電，甚至能略有盈余。

該系列技術使兩臺機組每年可節(jié)約標煤3萬多噸，節(jié)約工業(yè)用水75.6萬噸。再如，僅“廣義回熱技術”一期，就節(jié)省標煤2克/千瓦時，而“蒸汽加熱快速啟動”技術，綜合啟動費用僅為傳統(tǒng)方式的1/6，并且大大延長了SCR的使 用壽命。

外界至今看外三電廠的生態(tài)之路都是個謎，而馮偉忠向記者揭示了這個謎底———中醫(yī)理論。

“西醫(yī)頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳。就比如說維持催化劑工作溫度，學鍋爐的只會搞個省煤器煙氣旁路，而學汽輪機根本就不會去想，而我們要就是將整個機組看做一個系統(tǒng)，整體來把脈，開出了頭痛醫(yī)腳的方子。”馮偉忠說。

2008年11月，全國政協副主席、科技部部長萬鋼專程赴外三電廠進行視察，要求其將科技成果在行業(yè)中大力推廣;時任國家電監(jiān)會主席吳新雄也在2011年10月召開的電力行業(yè)節(jié)能減排監(jiān)管工作會議上的講話中表示，要認真總結上海外高橋第三發(fā)電廠通過技術創(chuàng)新和節(jié)能優(yōu)化，降低供電煤耗的經驗，在更大范圍內借鑒、推廣、提升，發(fā)揮更大的效益。 后記：外三電廠被業(yè)內視為“怪咖”，原因在于其在世界最低煤耗的背后，一系列科技創(chuàng)新國內外其他企業(yè)至今無法參透。而在生態(tài)問題日益突出的今天，外三電廠在減排上的探索和實踐同樣讓人刮目相看。

談到生態(tài)，每一個上海人都認為這是一個國際大都市的應有之義。馮偉忠認為，煤炭是不可再生能源，也是最主要的大氣污染源。建設生態(tài)電廠，首先是要用更少的煤發(fā)更多的電，這本身就是最大的環(huán)保，同時也能為后人多留一些資源，為他們騰出更多的的時間去尋找更優(yōu)質的可持續(xù)能源。其次，應開發(fā)更高效和更節(jié)能的環(huán)保技術，為天更藍、水更清多作貢獻。

當人們都在為生態(tài)中國一點一滴努力時，馮偉忠也有一個夢想，他要將外三電廠的節(jié)能減排經驗復制到行業(yè)內，為火電企業(yè)戴上生態(tài)的美麗桂冠。