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北仑电厂为何也去烧污泥?
发布时间:2012-08-01 点击数:

 
棗污泥掺烧会影响高参数锅炉性能,但获得电补似更有诱惑力
 

  泥客庄主


  2011年9月22日,《宁波晚报》的一则消息称,浙江省宁波北仑电厂污泥干化项目建成并投入试运行。这家电厂在国内火电行业可谓赫赫有名,它进入污泥处置行业,让人颇感意外,在笔者看来,这一决策的背后有很多值得深思的地方。


  超超临界机组为何也烧污泥?
  通过加强管理,每节约1克标准煤/千瓦时,每年的标煤节约量就达43800吨,远远大于污泥项目申报的1060吨


  电厂的污泥处置工艺路线是采用蒸汽以圆盘式干化机进行干化,成为含水率为20%~40%的干污泥。干污泥经储存,在输煤系统工作过程中,按1:10比例与原煤混合入炉燃烧。


  项目进行污泥处置的1000MW机组为超超临界机组。对于这样一台超大型锅炉来说,200吨/日污泥经干化后,对锅炉热效率、烟气量、灰渣量等各方面的影响似乎都微乎其微。从入炉热值看,污泥热值仅相当于总热值的0.237%;从入炉燃料的重量看,干基污泥仅为入炉燃料干基的0.440%;从蒸汽量看,干化污泥每天的蒸汽耗约180吨,仅为锅炉每日蒸发量70872吨的0.262%;从营业收入看,设污泥处置费90元/吨,年污泥处置费收入也只有657万元,仅为单台机组六天左右的发电产值(单台一天的发电产值约108万元)。


  以上数据表明,电厂实施处置不会是为了污泥的热值收入,也不会是为了提高销售额,因为这些在火电面前都显得微乎其微。上马污泥处置的动机一定另有隐情。对燃煤有较高要求的火电厂掺烧污泥是否安全?


  这座电厂一期工程2?00MW亚临界燃煤机组,于1988年1月开工,1994年11月投产。二期工程3?00MW亚临界燃煤机组,1996年6月开工,2000年9月投产。到2000年底时,它已是当时我国最大的火电厂。2009年6月,三期工程2?000MW超超临界燃煤机组建成,它又再次夺回全国火电第一的位置。


  大型火电厂在其发展历程中,除了量上的突飞猛进,还有质的进步,主要表现在节能方面。这一电厂原60万千瓦亚临界机组配套锅炉的蒸发量为2008吨/小时,已比一般大型锅炉(如220吨高温高压锅炉)的标煤耗低了20多克,超超临界机组的配套锅炉蒸发量近3000吨/小时,比亚临界机组又低了30多克。对于如此规模的电厂(总装机量5000MW)来说,通过加强管理,每节约1克标准煤/千瓦时,每年的标煤节约量就达43800吨之多,远远大于污泥项目申报的区区1060吨的数目。而机组运行效率的提高,对设备安全、维护量、管理水平的要求是主要方面,其中,最突出的一项是对燃料的要求。


  与加强燃料管理其实有矛盾
  对于一个对燃料有严格要求的企业,污泥由于其热值低、灰分高、灰熔点低、含水高的特征,其入炉势必?#24330;大于利?/STRONG>


  1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》关于对结构的要求提出了?#29123;煤粉的锅炉,其炉膛和燃烧器的布置应与所设计的煤种相适应,并应防止炉膛结渣或结焦?#12290;为控制锅炉结渣,北仑电厂电强化执行的四个方面工作中第一个就是加强燃料管理,对入炉煤种及掺烧方案进行严格控制。根据放热量(19~25.5MJ/kg)、灰熔点(1100~1400度)以及结渣特性,煤的品种被详细分类,形成针对各机组锅炉的煤种及掺烧原则。


  强化的管理条例具体包括:加强到厂煤的管理和监督,根据锅炉选用适烧煤种,杜绝不适煤种进厂。加强燃料堆场的管理,堆煤必须根据煤种或煤质分堆存放,不同煤种或煤质的煤不能放在同一煤堆存放。在煤场动态图中必须标明每一煤堆的界限和煤堆的煤质参数。煤仓进煤必须根据当值值长签发的上煤指令进行,没有煤质参数或不符合掺烧标准的煤种不能进入炉膛燃烧。


  燃用单一煤种时,控制燃煤低位热值最低为19000kJ/kg(4538kcal/kg),低于这一标准的煤种在没有得到上级技术部门许可和特殊措施的条件下不能送入炉膛燃烧。混煤燃烧时,控制混煤低位热值在21000(5015kcal/kg)~23000kJ/kg(5493kcal/kg)之间,低位热值低于18000kJ/kg(4300kcal/kg)的煤不能选择作为混煤煤种。


  污泥的干基低位热值一般在3000kcal/kg以下,干化至含固率60%时的低位热值也不会高于1500kcal/kg,相当于这座电厂掺混用煤最低标准的1/3。对于一个对燃料有如此严格要求的企业,污泥由于其热值低、灰分高、灰熔点低、含水高的特征,其入炉势必?#24330;大于利?#65292;但鉴于机组的超大规模,才使得这种?#24330;?#33021;够承受。

  掺烧污泥到底有哪些隐情?
  争取上网电价补贴是根本,以中央财政的电补来填补地方污泥处置费不足


  那么,是什么促使北仑电厂选择处置污泥呢?中国宁波网2010年09月18日一则?#23425;波明耀热电昨日爆破拆除北仑电厂取代?#30340;消息,恐怕能道出一些原委。


  被关停的明耀热电,是宁波已建成投入运行的4座污泥焚烧发电厂之一(宁波明耀环保热电有限公司、明州热电有限公司、象山正源热电有限公司以及中科绿色电力有限公司)。


  明耀热电拥有三台85MW热力机组,属于典型的小热电。早在2006年明耀率先上马200吨/日湿泥掺烧项目,应该正是为了在大火电林立的宁波地区夹缝中求生存的需要。现在,在国家关停小火电(100MW以下机组)的政策下,污泥处置也不能保全明耀热电。明耀热电被关闭,原明耀热电所负担的供热被这家大火电厂取代,那么原本明耀热电所从事的污泥处置份额也顺理成章地归到了它的名下。


  电厂原有5台600MW机组,其热效率虽然低于新的1000MW机组,但运行敏感性等也低于后者,从热效率、维护风险等诸多方面考虑,处置污泥似乎应该选择一台600MW机组即可,但掺烧处置污泥的任务却落在了新投产的1000MW机组名下,这是为什么呢?笔者以为,这里可能有两重考虑。


  首先,2009年由于三期配套送出工程建设严重滞后,两台百万千瓦机组仅获30万千瓦装机容量的计划上网电量,因此不得不在过去的一年多来积极争取?#26367;代发电?#65292;即利用其他公司有待关停的小火电配额,用高效的大机组发电,将节煤所产生的效益以发电价格差的形式返还给出售配额的企业。电厂三期如果要争取更多的上网配额,需要?#39064;材?#65307;


  其次,按照目前诸多获得上网补贴的污泥焚烧项目做法,争取上网电价补贴是根本,而补贴是发电量的一个百分比进行计算的,发电量基数越大越有利,以大机组进行申报有天然优势。


  这样的大电厂其所拥有的先进机组不会有明耀热电那样的?#29983;存压力?#65292;那么,它为什么愿意接受污泥处置?笔者分析,可能是因明耀热电关闭使发电供热配额连同污泥处置?#37197;额?#20063;一并?#36716;移?#30340;结果。


  在主观上,类似规模的高效能电厂不会因为?#27745;泥有热值?#32780;使用这种低热值的?#26367;代燃料?#65292;?#24490;环经济?#30340;说法多少有些牵强:如果考虑蒸汽使用(干化消耗蒸汽)会造成事实上的电能减产,那么即使有少量的煤耗降低(0.5克标准煤/千瓦),在总能量上,污泥处置一定是耗能而非产能的。


  能够造成电厂产生烧污泥主动性的动力,仍然是电价补贴政策:要么是上网配额本身,要么是上网电的补贴加价。这一电厂为了处置污泥,在上网额度、电价补贴、税收减免等方面都获得了哪些优惠条件,目前还不得知。比照其他类似项目,应该有一定的吸引力。


  火电厂参与污泥处置代价是不是有点大?


  任何一家热工企业,不可能不明白污泥的特性会给锅炉特别是高参数锅炉带来怎样的影响,尤其是,这家电厂是国内热电的领军企业,更有一系列严格的规章和管理,与其他类似项目比,他们在污泥处置的规模和宣传上显得比较低调,项目所采用的工艺路线也中规中矩,炉外蒸汽干燥,而没有采用抽取高温烟气干燥、然后将被污染废气通过烟囱直排的?#33410;能?#24418;式。


  政策导向是企业参与处理处置污泥的最大杠杆。按照笔者的研究,目前电力企业因发电补贴,已事实上实现了吨价400元以上的?#26292;利?#22788;置。政府,也即公众,事实上已经在为污泥处置支付高昂的代价。


  这一事例表明,企业?#34987;迫?#21442;与污泥处置,表面看似乎是地方政策制定者对企业的要求,要求它承担社会责任,解决当地的污泥问题,这也同样是?#25919;绩?#34920;现。但如果深入研究这种具有?#26292;利?#23454;质、又潜在着二次污染危险的不规范处置模式,我们不得不说,它事实上是?#24951;国家之慨?#12289;以中央财政的电补来填补地方处置费不足的一盘?#27531;局?#32780;已。


  污泥的电厂掺烧处置,从表面上看,似乎是电企?#33410;能降耗?#65292;但实际上,它已成为电企低投入高回报、提高发电利润、上大项目的护身符。