揭秘|千万千瓦煤电机组如何实现华丽转身

“时至今日，神华京津冀最后一台完成改造的燃煤机组也已安全、平稳运行一个月以上，神华在京津冀地区的燃煤电厂全部实现超低排放。”5月10日上午，中国神华集团副总裁王树民在新闻发布会上对记者说。

王树民所说的“最后一台”是指神华国华定洲电厂2号机组，早在4月12日，河北省环境监测中心站就正式出具定洲电厂2号机组实现超低排放的监测报告。至此，神华集团在京津冀地区的燃煤机组已经全部完成了超低排放改造，共22台机组，总装机978.4万千瓦，同时完成了2台40万千瓦燃煤机组的关停改燃气工作。

作为以煤炭为主的国有特大型综合能源企业，神华集团一直致力于煤炭的清洁生产、利用与转化，率先成功开展燃煤机组超低排放改造，走出了一条“环保领跑、效益领先、创新领航”的煤炭清洁高效利用之路。

打造清洁高效的煤电机组

目前，神华集团发电装机容量达7916万千瓦，其中，超低排放机组达到55台，共计3091.4万千瓦，占神华集团燃煤机组的43.7%。神华集团京津冀地区电厂从环保达标排放到超低排放改造历时三年，总投资23.5亿元，其中，北京关停2台，合计40万千瓦；天津改造6台，合计237.4万千瓦；河北改造16台，合计741万千瓦。

经测算，神华集团京津冀地区电厂超低排放改造后，年均减排烟尘1716.38吨、二氧化硫2686.13吨、氮氧化物15131.3吨，较改造前分别下降83.96%、71.36%、83.24%。

2013年5月，神华集团创新性地提出了超低排放总体技术路线，包含低低温省煤器技术降低烟尘比电阻和烟气体积流量，静电除尘本体及控制电源改造以提高除尘器效率，安装高效湿法脱硫装置并协同除尘(脱硫效率98%～99%)、湿式电除尘器(除尘效率70%～90%)和低氮燃烧技术+全负荷脱硝系统(脱硝效率不低于85%)，最大限度地降低烟尘、二氧化硫、氮氧化物和重金属等的排放浓度等，以达到天然气发电机组大气污染物的排放标准限值。

结合超低排放改造，神华集团下属各发电厂还同步进行了汽轮机通流、供热、冷端优化、低低温省煤器等节能改造工作，共计完成了绥电、太仓、宁海、台山、三河、定洲、沧东、大港、神二、池州10家电厂18台机组的汽轮机通流改造工作。京津冀地区三河、定洲、沧东、大港等单位通流改造供电煤耗性能试验较改造前分别下降14.78克/千瓦时、11克/千瓦时、13.84克/千瓦时、10.5克/千瓦时，为落实三部委发布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》提到的“至2020年现役燃煤发电机组平均供电煤耗低于310克/千瓦时”的要求奠定了基础。

记者了解到，神华集团下属各发电厂环保改造完成后，机组各项环保设施运行情况良好，大气污染物排放指标稳定，达到或低于天然气发电大气污染物排放标准限值（烟尘5毫克/立方米、二氧化硫35毫克/立方米、氮氧化物50毫克/立方米），特别是三河电厂4号机组改造后，经中国环境监测总站现场取样测试，烟尘排放浓度达到0.23毫克/立方米，刷新了煤电烟尘排放浓度的新纪录。三河电厂于2014年9月被国家能源局授予“国家煤电节能减排示范电站”称号（全国三家、京津冀区域唯一一家）。

可承受的环保改造成本

王树民表示，根据神华集团超低排放的工程实践，与达标排放相比，需额外进行低温省煤器、电除尘器或湿式电除尘、脱硫增容、SCR等部分改造，单位投资增加110元/千瓦~400元/千瓦。按照设备寿命周期剩余15年、项目资本金率20%、贷款年利率6.55%、年检修成本为总投资的2.5%、年发电利用小时4000小时、资本金收益率10%来测算，机组超低排放改造的投资及运营成本增加1分/千瓦时左右。超低排放改造后，燃煤发电的售电完全成本也不到燃气发电的一半。总体来看，在相当长的一段时间内，燃煤发电都仍将保持较高的经济性。

以神华国华三河电厂1号和定洲电厂4号改造机组为例，分析燃煤机组超低排放对运行电价的影响，超低排放将增加运行电价0.71分/千瓦~1.33分/千瓦时，其中，定洲4号机组增加0.71分/千瓦时，三河1号机组增加1.33分/千瓦时。

记者了解到，国华三河电厂一期两台机组于2014年11月完成节能环保综合升级改造，二期两台机组于2015年11月完成节能环保综合升级改造，成为京津冀地区首家实现全厂超低排放的燃煤电厂。

实现了全国首家自主创新应用烟塔合一、全国首家跨省利用城市中水、全国首家应用脱硫无旁路技术引增合一、全国首家跨省供热、全国燃煤电站烟尘排放指标最优值等多项创新和突破，2014年10月被国家能源局授予“国家煤电节能减排示范电站”荣誉称号。

目前对于满足环保标准的机组，按照国家规定脱硫、脱硝和除尘设施补贴电价共计2.7分/千瓦时，而对于在此基础上实施大气污染物超低排放，浙江、河北、河南、天津等地已相继出台了补贴政策，但各省补贴标准不一。根据对国华三河电厂1号机组和国华定洲电厂3号机组超低排放（烟尘5毫克/标准立方米）改造费用进行测算，增加电量成本每千瓦时约1分钱左右，这个成本相对于巨大的环保效益和社会效益是可以接受的。

在国家层面，2015年12月2日，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局发布《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》，进一步明确对2016年1月1日以前已经并网运行的超低排放现役机组，对其统购上网电量加价每千瓦时1分钱（含税），鼓励煤电清洁化的政策规定逐步清晰。

同时，通过对煤电机组与燃气机组成本进行比较，在污染物浓度同样达到燃气排放限值的条件下，以国华舟山电厂所在的浙江省为例，天然气联合循环机组发电的燃料成本为0.57元/千瓦时，国华舟山电厂4号机组发电燃料成本为0.18元/千瓦时，仅为燃气机组成本的1/3，煤电机组“超低排放”具有明显的成本优势。

针对烟尘排放问题，神华国神大港电厂与浙江大学合作，运用空气动力学研究方法，对静电除尘器结构进行了优化，把原来的单相电源改为三相高效电源，对低压控制系统进行了升级，对锅炉尾部烟道加装了低温省煤器，通过改造，实现了静电除尘器出口烟尘每立方米5毫克以下，

其中PM2.5灰尘含量达到2.5毫克以下。

相对而言，神华国神大港电厂采取的超低环保技术路线具有投入少、建设和运营成本低、效果显著的特点。以除尘设备为例，扣除环保设备运行成本，静电除尘器改造与电袋除尘相比节省投资约6000万元，与脱硫塔后加湿式电除尘相比节省9000万元左右，而且不会增加运营费用。

加装低温省煤器后，在降低排烟温度的同时，全厂每年可以节约燃煤22000吨，节水66万吨，具有可观的经济效益。

不断彰显央企社会责任

截至3月末，神华集团电力业务资产总额达3737亿元。为推进煤炭清洁高效利用，响应国家号召也顺应时代潮流，神华集团于2014年提出了“1245”清洁能源战略，目标是经过5年努力，通过构建高效能源服务、应用高效清洁能源技术，带动集团公司环保产业发展。神华集团国华电力公司也系统性地提出了“高品质绿色发电计划”，对燃煤机组实施节能、环保、增容、供热、降噪等方面的改造，计划于2017年实现供电煤耗降低至297克/千瓦时，现役机组全部实现超低排放。

以神华国华电力公司为例，截至2015年底，该公司已经完成25台机组共1309万千瓦超低排放改造，占比达到36.8%，居行业首位，2017年全部机组实现超低排放。

2015年6月，神华国华电力公司正式上线国内第一家企业环保信息公开系统，公众可以通过该平台了解国华电力国内所有生产电厂的企业介绍、环境自行监测方案、突发环境事件应急预案和大气污染物（烟尘、二氧化硫、氮氧化物）排放实时监测数据。

“十三五”期间，神华集团将实施节能环保升级改造项目1230项，计划投资190亿元，其中，节能提效960项、投资116亿元；环保减排270项、投资74亿元。到2017年底，神华集团东部和中部地区所有在役燃煤发电机组完成超低排放改造；到2020年底，神华集团所有煤电机组全部实现超低排放，供电煤耗达到295克标煤/千瓦时，碳排放强度控制在835克/千瓦时。

王树民表示，神华集团煤电超低排放的创新实践，就是落实推动能源生产和消费革命战略，支持京津冀一体化发展，推进能源供给侧结构性改革的创新实践，走出了一条煤炭清洁高效利用之路，神华集团将继续努力，让煤电更清洁，为建设美丽京津冀作出贡献。