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火電裝機(jī)容量3323萬千瓦，主力都是大型燃煤機(jī)組。面對(duì)“碳達(dá)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(gè)機(jī)組一年節(jié)煤1.8萬噸；裝上傳感器，讓機(jī)組運(yùn)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，湖北省已經(jīng)實(shí)現(xiàn)超低排放的火電大機(jī)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(jī)組搭配生物質(zhì)發(fā)電會(huì)怎樣？

2018年，湖北華電襄陽發(fā)電有限公司6號(hào)機(jī)組旁，建成了全國首個(gè)生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電項(xiàng)目，已穩(wěn)定運(yùn)行兩年多。

湖北日?qǐng)?bào)全媒記者在該公司看到，占地40多畝的場(chǎng)地上有一座可裝1400噸原料的倉庫。走進(jìn)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(huì)用來幫助6號(hào)機(jī)組發(fā)電，每年要用掉5萬多噸。

但火電機(jī)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?！霸?00℃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(jìn)對(duì)應(yīng)耦合鍋爐。”公司生物質(zhì)運(yùn)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(shí)可向6號(hào)機(jī)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(shí)。國家電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院評(píng)估其綜合發(fā)電效率可以達(dá)到33%，比直燃式生物質(zhì)項(xiàng)目發(fā)電效率高出5到10個(gè)百分點(diǎn)。

如此，機(jī)組燒煤減少。據(jù)測(cè)算，64萬千瓦的6號(hào)機(jī)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(xiàng)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(jì)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(gè)“點(diǎn)子”值10萬

去年底，大別山電廠二期擴(kuò)建工程4號(hào)機(jī)組通過168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)行，標(biāo)志著該擴(kuò)建項(xiàng)目開始商業(yè)運(yùn)行。

4號(hào)機(jī)組是國產(chǎn)高效機(jī)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(jì)性、環(huán)保性已很優(yōu)秀。今年3月，該機(jī)組上又加配了一套電廠智慧運(yùn)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(dòng)力室和熱工及自動(dòng)化室聯(lián)合研發(fā)，讓大型火電機(jī)組更智能。“通過機(jī)組和設(shè)備上的傳感器，采集機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)組和設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)診斷?！?國網(wǎng)湖北電科院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃輝說。

如果沒有這套系統(tǒng)，機(jī)組性能指標(biāo)只能靠人工收集和測(cè)試，因?yàn)闀r(shí)間滯后，不能實(shí)時(shí)診斷機(jī)組狀況，因此無法及時(shí)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行，更難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

現(xiàn)在，新系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)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(jìn)一步降低機(jī)組和設(shè)備的能耗水平。

據(jù)測(cè)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(tái)機(jī)組全年至少可以節(jié)省30萬千瓦時(shí)用電，經(jīng)濟(jì)效益超過10萬元，而鍋爐效率、煤耗等優(yōu)化建議的經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，并增加碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。

煙氣煤灰成“搶手貨”

火電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，會(huì)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，湖北省開始禁用黏土磚，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(chǎng)，其銷售額成為火電廠的一項(xiàng)重要收入。

除了變廢為寶，湖北省還“以廢治廢”。鄂州發(fā)電廠的兩臺(tái)30萬千瓦機(jī)組，應(yīng)用了華科研發(fā)的“團(tuán)聚強(qiáng)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(dá)54.3%。

目前，湖北全省火電裝機(jī)占全省電廠總裝機(jī)的40%。湖北省能源局表示，未來湖北省將進(jìn)一步推動(dòng)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(jī)組，推進(jìn)現(xiàn)有機(jī)組靈活性改造。