火電裝機容量3323萬千瓦，主力都是大型燃煤機組。面對“碳達峰、碳中和”的歷史使命，湖北火電如何更綠色、更高效？
為煤炭添加“特殊伴侶”，一個機組一年節(jié)煤1.8萬噸；裝上傳感器，讓機組運行效率走向最優(yōu)；煙氣、煤灰成“搶手貨”，“廢物”得到循環(huán)利用……眼下，我省已經(jīng)實現(xiàn)超低排放的火電大機組，仍在鉆天打洞，想方設(shè)法，采用新技術(shù)降低排放。
秸稈助燃，一年節(jié)煤1.8萬噸
火力發(fā)電機組搭配生物質(zhì)發(fā)電會怎樣？
2018年，湖北華電襄陽發(fā)電有限公司6號機組旁，建成了全國首個生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電項目，已穩(wěn)定運行兩年多。
湖北日報全媒記者在該公司看到，占地40多畝的場地上有一座可裝1400噸原料的倉庫。走進倉庫，里面堆放著大量已經(jīng)粉碎的秸稈以及谷殼、木屑。據(jù)介紹，這些原料都會用來幫助6號機組發(fā)電，每年要用掉5萬多噸。
但火電機組并不直接“燒”。倉庫外，一條傳送帶將秸稈等送入循環(huán)流化床氣化裝置。“在800℃的厭氧環(huán)境下，秸稈等轉(zhuǎn)化成為氫氣、甲烷、一氧化碳等可燃?xì)怏w，再送進對應(yīng)耦合鍋爐?！惫旧镔|(zhì)運維部主任劉三舉說。
據(jù)介紹，每噸生物質(zhì)原料可產(chǎn)生2000標(biāo)方可燃?xì)怏w，氣化裝置每小時可向6號機組輸送16000標(biāo)方可燃?xì)怏w，發(fā)電折合發(fā)電功率為10.8兆瓦，每年可發(fā)電5900萬千瓦時。國家電力規(guī)劃設(shè)計總院評估其綜合發(fā)電效率可以達到33%，比直燃式生物質(zhì)項目發(fā)電效率高出5到10個百分點。
如此，機組燒煤減少。據(jù)測算，64萬千瓦的6號機組配上生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電裝置后，發(fā)同等數(shù)量的電，每年少消耗標(biāo)煤約1.8萬噸，年減排二氧化碳約5萬噸。
劉三舉介紹，目前該項目以電廠周邊的玉米、小麥、水稻秸稈等農(nóng)林殘余廢棄物為主要原料，原料氣化后有10%殘留物，即通常俗稱的草木灰，是非常好的農(nóng)業(yè)肥料，這就形成了“生物質(zhì)—高溫燃?xì)狻姟柿线€田”的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
由于生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電效果好，目前此類裝置在荊門等地的電廠也有應(yīng)用。華電襄陽發(fā)電公司透露，今年將建設(shè)生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電二期工程。
一個“點子”值10萬
去年底，大別山電廠二期擴建工程4號機組通過168小時滿負(fù)荷試運行，標(biāo)志著該擴建項目開始商業(yè)運行。
4號機組是國產(chǎn)高效機組，采用了低溫省煤器、煙氣脫硝、脫硫及高效電除塵裝置等，經(jīng)濟性、環(huán)保性已很優(yōu)秀。今年3月，該機組上又加配了一套電廠智慧運行系統(tǒng)。
這套系統(tǒng)由國網(wǎng)湖北電科院電源技術(shù)中心動力室和熱工及自動化室聯(lián)合研發(fā)，讓大型火電機組更智能?！巴ㄟ^機組和設(shè)備上的傳感器，采集機組運行數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對機組和設(shè)備的運行狀況實時診斷。” 國網(wǎng)湖北電科院項目負(fù)責(zé)人黃輝說。
如果沒有這套系統(tǒng)，機組性能指標(biāo)只能靠人工收集和測試，因為時間滯后，不能實時診斷機組狀況，因此無法及時調(diào)整機組運行，更難以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
現(xiàn)在，新系統(tǒng)不僅能實時出數(shù)據(jù)，還能提“操作建議”。如顯示出最佳的鍋爐燃燒總風(fēng)量、一次風(fēng)壓配比、燃盡風(fēng)比例等，照此操作就能進一步降低機組和設(shè)備的能耗水平。
據(jù)測算，根據(jù)系統(tǒng)給出的操作建議，僅鍋爐側(cè)重要輔助設(shè)備總電流就可以減小10安培，單臺機組全年至少可以節(jié)省30萬千瓦時用電，經(jīng)濟效益超過10萬元，而鍋爐效率、煤耗等優(yōu)化建議的經(jīng)濟效益更為可觀。
黃輝透露，該系統(tǒng)目前只是提出建議，下步可實現(xiàn)全自動控制，并增加碳排放實時監(jiān)測功能。
煙氣煤灰成“搶手貨”
火電機組運行時，會產(chǎn)生粉煤灰、爐渣、石膏等副產(chǎn)品。以往白送都沒人要的“包袱”，如今卻成了搶手貨。
2000年起，我省開始禁用黏土磚，推廣新型建材。粉煤灰等副產(chǎn)品，開始成為新型建材的重要原料?！胺勖夯业雀碑a(chǎn)品總是早早就被預(yù)定一空?！焙比A電襄陽發(fā)電有限公司除灰脫硫部主任王鑫說，今年一季度銷售粉煤灰、爐渣、石膏等40多萬噸。
據(jù)了解，粉煤灰等的銷售半徑一般不超過50公里，在漢川、鄂州、陽邏等有大型火電廠的地方，已形成了區(qū)域性市場，其銷售額成為火電廠的一項重要收入。
除了變廢為寶，我省還“以廢治廢”。鄂州發(fā)電廠的兩臺30萬千瓦機組，應(yīng)用了華科研發(fā)的“團聚強化除塵協(xié)同脫硫廢水零排放”技術(shù)，利用高溫?zé)煔庖詮U治廢，三氧化硫脫除效率達54.3%。
目前，全省火電裝機占全省電廠總裝機的40%。省能源局表示，未來我省將進一步推動燃煤火電綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，發(fā)展大容量、高參數(shù)超超臨界燃煤機組，推進現(xiàn)有機組靈活性改造。
