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2016-03-25 12:28来源:上海观察作者:李蕾关键词:上海外高桥第三发电厂火电超低排放收藏点赞
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杀手锏:高低位分轴布置的汽轮发电机组
这是如何做到的?“杀手锏”就是“高低位分轴布置的汽轮发电机组”。
冯伟忠解释说,对火电厂而言,一公斤标准煤的发电量很大程度上取决于蒸汽参数,蒸汽压力、温度越高,理论上能够发的电也就越多。而温度比压力对效率的影响更大,所以现在世界上火电专家都在研究如何提高温度来提升发电效率。比如,现在所用的超超临界机组中的蒸汽达到600多摄氏度(USC),目前全球正在挑战700摄氏度大关(A-USC)。
但这一路径遇到了不少阻力,问题主要出在材料上。冯伟忠称,“到了700摄氏度,一般钢材不行,需要用到一种叫做‘镍基超级合金’的材料。”冯伟忠说,与我们现在超超临界600摄氏度等级的材料价格相比,700摄氏度材料价格要再乘以十。”冯伟忠称,“仅高温蒸汽管道就将占到造价增加的绝大部分,买这些700摄氏度的管道就要几十亿元。”因此,同等容量的下一代A-USC电厂的造价要相当于现有超超临界电厂造价的一倍,但煤耗仅下降约20克/千瓦时,商业价值不高。
“我脑筋急转弯,把具有多个汽缸的汽轮机给拆了,一部分放到锅炉上去,从而省却绝大部分的高温高压管道。这不但能大幅度降低投资,而且管道短了,阻力变小,散热损失小了,效率还更高。”冯伟忠称。德国西门子公司深入研究后对此技术给予高度评价,该技术能大大提高火力发电机组的净效率,是改革高污染发电行业变身排放绿色产业的唯一机遇,是引领世界煤电继续发展的技术。
这,并不是凭空奇想。冯伟忠凭着一次次大胆创新,将世界先进水平火电机组整整向前推进了一代。2008年,冯伟忠主持建设并运行的“外三”超超临界火电机组问世,即在世界火电业树起新标杆——每度电平均运行煤耗287.44克。数字背后,“外三”独揽18项节能减排行业纪录,包括12项世界首创和6项国内首创的技术创新。
2009年,“零能耗脱硫技术”、“广义回热技术”等多项节能降耗技术创新措施齐下,“外三”单耗再下探至282.16克。2010年,凭借“冯式创新”组合拳,“外三”相继实施“弹性回热技术”和“节能型快速启动技术”等技术改造,在全球火电业首次叩开“280克大关”——平均每送出一度电煤耗降至279.39克。2011年,“外三”两台机组实际运行供电煤耗更是降至276.02克/千瓦时,再次大幅刷新自己保持的世界纪录。
破悖论:环保和企业效益并非对立体
外三的技术创新,更悄然改变着整个电力行业的环保理念。
日渐严重的雾霾,让火电企业压力倍增。一时间,在电力行业,一场前所未有的节能减排风暴正在刮起:“超低排放”、“超净排放”成为大家耳熟能详的词语。
2014年7月1日,史上最严的《火电厂大气污染物排放标准》开始实施,新的标准出台后引起巨大反响,《中国电力报》曾刊登专家文章,标题为《压垮骆驼的最后一根稻草》来抨击新的标准。先来看指标对比:氮氧化物(NOx)的含量从450毫克/立方米“垂直下降”至100毫克/立方米,二氧化硫(SO2)的含量从200毫克/立方米下降至50毫克/立方米,烟尘含量从50毫克/立方米下降至20毫克/立方米(重点地区)。不少电力专家认为,其中有些排放标准比欧盟国家标准还要严格。
“指标下降的绝对值十分大。”对于当时大多数电厂掌握的技术来看,能想到的无非就是增加过滤次数。“这就好比洗衣服时‘过’肥皂水一样,同样多的水,但第一次过掉的肥皂最多。”冯伟忠解释道。也就是说,如果减少排放,只是通过增加过滤次数的话,那么成本会上升不少,但减排的边际效益会出现明显下降。
不少人认为,越高的环保标准往往意味着更高的能耗和运行成本,这对企业是一种负担。
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