谈燃煤电厂与京津冀大气污染

文/黄毅诚

全国大气污染较严重的城市，前10名中有8个在京津冀地区。大气污染的原因是多方面的，需要综合治理。这些城市最主要的大气污染源有二：一是大量使用化石燃料特别是燃煤造成的污染，其中重点是燃煤电厂对大气造成的污染；二是汽车尾气排放。本文仅就燃煤电厂的污染问题谈一点想法。

京津冀地区大型电厂可能有20多座。据我所知，北京约有6座，天津有5座大电厂。为解决大气污染问题，能否把这些燃煤电厂都关闭？答案显然是否定的。不但不能关，为满足生产发展和人民生活改善的需要，还应加大电力供应。要关的话也只能是那些效率极低的小燃煤电厂。我认为，不论供热机组规模大小，只要供电煤耗度电低于240克标煤的，都不应关，同时要建设高效除尘和脱硫等环保设备。

在京津冀地区以外建设发电基地

为了保证京津冀地区的电力供应，将来可以考虑建设核电站，近期只能是在京津冀西部、北部200公里以外建高效电厂，再把电输送到京津冀地区。

距北京以北600多公里的内蒙古锡林郭勒盟，有储量1400多亿吨的煤炭，主要是褐煤。其中有5座煤田单矿储量大于100亿吨，仅锡林浩特市的煤矿储量就有200多亿吨。褐煤的特点是挥发性高，热值低（大约3000大卡左右），易燃，远运不经济，最适合建坑口电厂就地发电。而这些矿多数可以露天开采，生产成本低。

为开发锡林浩特市储量220亿吨的大型褐煤矿，建设大型能源基地，我于1990年专门去前苏联考察过他们的褐煤矿开发项目。10年前，我经过调查和研究，提出建设高效节水型电厂方案，只用原设计用水量的3%就行了，即100万千瓦机组的电厂每年用水30万吨就足够了。此方案主要包括四个方面：

(1)汽轮机采用直接空冷；

(2)采用干法除渣和干法除灰；

(3)采用干法脱硫，这项技术在国内大型电厂还没有采用过，不仅可高效脱硫，而且还可以脱去烟尘中的重金属；

(4)电厂的油冷却和氢冷却都采用间接空冷技术替代。

这样电厂仅有锅炉的循环用水需要补充，其水量的损失很小，按国家标准不超过3‰。建设高度节水型电站方案得到电力设计院的认同，7年前已经完成了两台先行试验机组的设计，但至今没有开工建设。

现在锡林浩特市污水处理厂日产中水4万吨，煤矿每天还有1万吨疏干水未加以利用。就用这些水，足够建设3000万千瓦高度节水型电站。这个电站可以适时开工建设。

淘汰落后机组，提高发电效率

用燃料消耗低、排放指标低的最先进的发电设备代替现有的燃料消耗和排放指标都比较高的发电设备，也是减轻大气污染的一项重要措施。

现在京津冀地区大约有20多座大电厂，它们对本地区经济发展和生活改善都做出了重大贡献，但不少发电设备的技术水平都已经大大落后了。这个地区我曾去过的的电厂，有不少安装了20万千瓦及以下的发电设备，如邢台电厂安装6台20万千瓦机组，陡河电厂4台20万千瓦、2台12.5万千瓦机组和2台25万千瓦机组，高井电厂6台10万千瓦机组，石景山电厂3台20万千瓦机组，军粮城电厂4台20万千瓦机组，马头电厂2台20万千瓦机组及几台10万千瓦以下的机组，秦皇岛电厂2台20万千瓦机组等。还有一些电厂如滦河电厂等，安装的是20万千瓦以下的机组。现在这些机组在技术上都已经老旧落后了。

表1 发电煤耗

表2 污染物降低

20万千瓦机组是1958年设计的，当时首次采用中间再热技术，汽轮机蒸汽参数压力由90个大气压提高到130个大气压，温度由510℃提高到535℃，发电煤耗从每度电390克标煤降低到360克标煤，当年来看是我国最先进的发电设备。时间已经过去了55年，随着发电技术的快速发展，它们已大大落后于现在的大容量高效发电机组了。目前我国生产的发电设备，蒸汽参数压力从亚临界到超临界又到超超临界，温度从550℃到570℃又到600℃，发电煤耗已降到度电280克标煤。现在已到了用先进的高效机组代替那些20万千瓦及以下落后机组的时候了。拆掉现有20万千瓦及以下机组，就地改建66万千瓦或100万千瓦机组，这样不但可以不再新占用耕地，不再建生活辅助设施，铁路、煤场和供水等生产辅助设施也基本够用，投资会大大降低，老电厂的人员也可以得到安排。

神华国华徐州电厂就是走的这条道路。电厂原有4台22万千瓦，4台13.5万千瓦，总装机142万千瓦机组。这些机组被全部拆掉或停掉，就地新扩建2台100万千瓦机组后，还留有面积可以再建2台二次中间再热的超超临界机组，发电煤耗可进一步降低到260克标煤以下。电厂改造后的降耗减排成效如表1和表2：

徐州电厂就地改造的做法是很成功的，不仅大大提高了发电效率，发电煤耗从368克标煤降低到280克标煤，节约了燃煤，经济效益很好。节约燃煤的资金，10年内就可以收回改造投资，而且成倍地降低了二氧化硫、氧化氮和烟尘的排放量。

全国大约有100多台20万千瓦级、10万千瓦级的机组，都应借鉴徐州电厂的做法，拆掉老的机组，就地改建高效低污染的66万千瓦或100万千瓦机组。现在全国发电设备制造企业订货都不足，可利用这个机会开展老电厂改造工作。