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在完成“十三五”超低排放和節(jié)能改造任務(wù)的基礎(chǔ)上，我國清潔煤電供應(yīng)體系還將繼續(xù)擴圍。

國家電投日前召開黨組會，專題研究煤電機組超低排放改造工作時明確提出，要分別在2022年底前和2024年底前，完成30萬千瓦以下小機組和W火焰鍋爐機組的改造、關(guān)停、替代、轉(zhuǎn)讓目標，其中涉及930萬千瓦W火焰鍋爐機組。

不同于近年來大刀闊斧開展超低排放改造的常規(guī)煤粉爐，W火焰爐遲遲未被列入超低排放改造范圍，近年來發(fā)電集團也鮮有提及這部分機組的改造規(guī)劃。此次國家電投主動“加碼”W火焰爐改造關(guān)停工作，傳遞出怎樣的信號？

電企改造目標清晰

國家電投日前發(fā)布的信息顯示，未來三年將安排20億元用于超低排放改造工作。截至2020年底，該公司超低排放改造容量完成率達到85%，未完成改造機組47臺，其中有24臺30萬千瓦以下小機組，容量222.3萬千瓦；W火焰鍋爐機組23臺，容量930萬千瓦。

分析人士認為，綜合國家電投近期發(fā)布的各項數(shù)據(jù)與規(guī)劃，以及黨組會專題討論煤電超低排放改造工作，不難看出其提前實現(xiàn)碳達峰、打造清潔能源企業(yè)標桿的決心。

2020年底，國家電投黨組書記、董事長錢智民宣布2023年將實現(xiàn)國家電投在國內(nèi)的“碳達峰”，成為首個宣布碳達峰時間表的央企。不久前發(fā)布的國家電投2020年社會責(zé)任報告也顯示，該公司清潔能源裝機占比早在2019年就已超過50%，2020年已達到56%，根據(jù)規(guī)劃，這一比重將于2025年、2035年分別達到60%和75%。

大力發(fā)展清潔能源、布局新產(chǎn)業(yè)的同時，國家電投也在加大煤電的清潔轉(zhuǎn)型力度。

截至2020年底，國家電投煤電裝機為7737萬千瓦，此次被提上改造日程的930萬千瓦W火焰爐，裝機容量占其煤電總裝機的12%之多，W火焰爐改造成果對于該公司煤電板塊清潔高效發(fā)展舉足輕重。

鍋爐特性決定脫硝難

截至2020年底，我國全口徑煤電裝機容量10.8億千瓦，而據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)W火焰爐數(shù)量約150臺，總裝機容量在6400萬千瓦左右，國家電投將要進行處置的930萬千瓦W火焰爐占到國內(nèi)總量的15%。

一位發(fā)電央企人士告訴記者，W火焰爐具有比煤粉爐更高的燃燒溫度，可以更加充分地燃燒利用一些揮發(fā)分低的難燃煤種?！拔覈缙跊]有W火焰爐，無煙煤在煤粉爐中難以充分燃燒，煤灰內(nèi)含碳量很高?！痹撠撠?zé)人說，“W火焰爐的主要用途是用來燒無煙煤，整體裝機規(guī)模不大，主要分布在山西、貴州、四川、云南、湖南等出產(chǎn)無煙煤的地區(qū)?！?/p>

W火焰爐燃燒溫度高的特性，使其在煤電行業(yè)擁有了獨特地位，但也正因這一技術(shù)特性，使其氮氧化物排放難以達到超低排放限值。

“空氣中79%是氮氣，鍋爐燃燒溫度越高，也就有越多的氮氣被轉(zhuǎn)化為氮氧化物?！鄙鲜霭l(fā)電央人士說，“常規(guī)煤粉爐在脫硝前的氮氧化物濃度一般在200、300mg/Nm3，而W火焰爐這一數(shù)值可以達到1000mg/Nm3甚至更高。污染物濃度‘底數(shù)’過高，很難通過現(xiàn)有手段將W火焰爐的氮氧化物排放濃度降至超低排放要求的50mg/Nm3。”

也正是由于原理上的限制，使W火焰爐脫硝成為一大“難題”。記者注意到，無論是《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》還是《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，對煤電機組提出排放限值時均注明“暫不包含W火焰鍋爐”。

減排需考慮經(jīng)濟性

國家電投針對930萬千瓦W火焰爐機組，提出了改造、關(guān)停、替代、轉(zhuǎn)讓等多條路徑，而非完全通過改造來使機組全面達標，也從側(cè)面體現(xiàn)出技術(shù)改造的挑戰(zhàn)之大。

一位參與火電機組排放相關(guān)標準制訂的行業(yè)專家告訴記者，W火焰爐的超低排放改造技術(shù)目前仍未取得實質(zhì)突破，各大發(fā)電企業(yè)目前都在開展相關(guān)課題的研究。“依靠煤粉爐改造技術(shù)，目前無法使W火焰爐達到超低排放。有些電廠也宣稱其W火焰爐實現(xiàn)了超低排放，但都未從根本上解決問題?！?/p>

該專家進一步解釋，目前達到超低排放限值的W火焰爐機組，基本上是通過摻燒其他煤種或采用SNCR+SCR結(jié)合進行脫硝?！笆紫冉ㄔO(shè)W火焰爐的目的就是要充分利用無煙煤，摻燒別的煤種，就失去了建設(shè)W火焰爐的意義，而SNCR+SCR的脫硝模式也會影響鍋爐效率。”

“根據(jù)現(xiàn)行標準，W火焰爐目前執(zhí)行的氮氧化物排放限值是200mg/Nm3，但目前各電廠在運行時基本可以控制在100mg/Nm3以下?！痹搶＜覐娬{(diào)，在技術(shù)尚未獲得突破的情況下，W火焰爐強求達到超低排放的經(jīng)濟性難以保障?！按致詼y算，要將W火焰爐氮氧化物排放由100mg/Nm3降到50mg/Nm3，鍋爐效率可能相應(yīng)降低1到1.5個百分點。與此同時，噴氨量需要相應(yīng)加大，綜合考慮環(huán)境、安全等額外成本，算總賬未必劃算?！?/p>