导语
在西北能源重镇酒泉,火电装机容量占全市总发电量的60%以上,其排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘曾长期占据工业污染源榜首。面对《酒泉市打赢蓝天保卫战2019年度行动实施方案》的硬性要求,当地火电行业通过超低排放改造实现技术突围,将烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别控制在5mg/m³、35mg/m³、50mg/m³以内,达到燃气机组排放水平。本文将解析酒泉火电厂超低排放标准的技术路径与行业价值。
一、标准体系:从“达标排放”到“超洁净排放”的跨越
酒泉火电厂超低排放标准以《甘肃省全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》为基准,明确三大核心指标:
- 烟尘排放:≤5mg/m³(基准氧含量6%),较国标GB13223-2011的30mg/m³限值降低83%;
- 二氧化硫排放:≤35mg/m³,较国标200mg/m³限值降低82.5%;
- 氮氧化物排放:≤50mg/m³,较国标100mg/m³限值降低50%。
以国电电力酒泉发电有限公司为例,其2号机组改造后实测数据为烟尘9.4mg/m³、二氧化硫17mg/m³、氮氧化物21mg/m³,均优于国家超低排放要求。该机组年减排二氧化硫161.9吨、氮氧化物98.6吨,相当于每年减少燃烧标准煤1.2万吨的污染物排放量。
二、技术突破:多污染物协同治理的集成创新
2.1 脱硝系统升级:SCR技术+低氮燃烧双保险
酒泉火电厂采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术,通过在320℃-400℃温度窗口喷入氨水,将氮氧化物还原为氮气和水。以玉门油田分公司水电厂为例,其超低排放改造工程在原有SCR装置后增设二级催化剂层,脱硝效率从85%提升至92%。同时,配套实施低氮燃烧器改造,通过优化燃烧器结构、控制燃烧温度,从源头减少氮氧化物生成量30%以上。
2.2 脱硫系统提效:湿法脱硫+除尘一体化
采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,通过增加脱硫塔喷淋层、优化浆液循环量,将二氧化硫吸收效率提升至99.2%。国电电力酒泉发电有限公司在脱硫塔出口增设湿式电除尘器,利用高压静电场使烟气中的烟尘颗粒带电后吸附在极板上,实现烟尘排放浓度从15mg/m³降至5mg/m³以下的突破。该技术可同步去除90%以上的SO₃酸雾和重金属污染物。
2.3 智能监控系统:全流程数据溯源
酒泉火电厂部署“天地车人”一体化监管平台,在脱硫塔入口、除尘器出口、总排口等关键节点安装CEMS在线监测设备,实时采集烟尘、二氧化硫、氮氧化物浓度数据,并通过5G网络传输至生态环境部门监管平台。以国电电力酒泉项目为例,其监测系统可实现每5秒一次数据更新,误差率控制在±3%以内,为执法部门提供精准溯源依据。
三、闭环管理:从技术改造到长效运营的机制创新
3.1 环保电价激励:减排与收益的双向绑定
甘肃省对完成超低排放改造的火电机组实施电价补贴政策,每千瓦时加价0.01元。以国电电力酒泉发电有限公司两台660MW机组为例,年发电量70亿千瓦时,超低排放电价可增加收入7000万元,直接覆盖1.15亿元改造投资的60%以上。该机制倒逼企业从“被动达标”转向“主动治污”。
3.2 第三方治理模式:专业化运维降本增效
酒泉火电厂引入“特许经营+效果付费”模式,将脱硫、脱硝、除尘设施委托给专业环保公司运营。以远达环保承接的江苏百万千瓦机组项目为例,通过优化药剂投加量、延长设备使用寿命,运维成本较企业自管降低25%,同时保证污染物排放稳定达标率99.5%以上。
3.3 区域联防联控:跨行业协同减排
酒泉市建立“火电+钢铁+水泥”行业污染物排放总量控制制度,将超低排放改造与产能置换挂钩。例如,要求新建燃煤机组必须同步实现超低排放,否则不予核发排污许可证;对未完成改造的30万千瓦以下机组实施关停淘汰,2019年以来累计淘汰低效机组7台,释放环境容量支持新能源产业发展。
四、常见问题解答
Q1:超低排放改造是否会影响火电厂经济效益?
以国电电力酒泉项目为例,其1.15亿元改造投资通过环保电价补贴、运维成本优化、减排奖励资金等渠道,可在5年内收回成本。同时,改造后机组供电煤耗下降3克/千瓦时,年节约标准煤2.1万吨,进一步增厚利润空间。
Q2:老旧机组能否实现超低排放?
酒泉市玉门油田分公司水电厂2×12MW自备机组通过“SCR脱硝+湿法脱硫+布袋除尘”组合技术,成功将排放浓度降至国家超低排放标准以内。关键在于根据机组参数定制化设计治理路线,避免“一刀切”式改造。
Q3:超低排放标准是否会进一步收紧?
生态环境部《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》已明确,2025年底前重点区域钢铁企业需完成超低排放改造。随着技术成熟度提升,火电行业超低排放标准可能向“近零排放”(烟尘≤1mg/m³、二氧化硫≤10mg/m³、氮氧化物≤20mg/m³)演进,酒泉火电厂已开展相关技术储备。
五、未来展望:从“末端治理”到“源头减碳”的升级
酒泉火电厂正探索将超低排放技术与碳捕集利用(CCUS)结合,在国能锦界公司试点建设的400万吨级CCUS示范项目中,通过醇胺吸收法捕获烟气中的二氧化碳,制取食品级CO₂或驱油利用,实现每吨二氧化碳减排成本较传统技术降低40%。同时,酒泉市规划到2030年将新能源装机占比提升至60%以上,通过“火电+风光储”多能互补模式,从能源结构层面根本性解决污染问题。
结语
酒泉火电厂超低排放标准的实施,不仅是技术层面的突破,更是能源产业绿色转型的缩影。从“达标排放”到“超洁净排放”,从“末端治理”到“源头减碳”,酒泉模式为西北重工业城市提供了可复制的污染防治样本。随着“双碳”目标推进,火电行业将加速向“清洁低碳、安全高效”方向演进,为构建新型能源体系贡献力量。