绿色发电 科技共享
——科普教育基地三河发电有限责任公司的绿色发展之路
2018-09-22朱晓莉于小川魏书洲
本刊记者 朱晓莉 于小川 特约记者 魏书洲
“走进电厂看环保”开放活动
“以煤为主是符合我国资源禀赋条件的不可变化的事实,其他替代能源只能是辅助能源,而不能成为主力。”在由中国工程院与神华集团联合举办的201 7年国际工程科技发展战略高端论坛上,中国工程院院士、清华大学教授倪维斗如是说。
随着经济社会的不断发展,环境污染、资源短缺问题越来越严重。为了进一步保护我们赖以生存的家园,国家十分重视环境保护工作,并号召各行各业走资源节约、可持续发展道路。就煤炭行业来说,加强煤炭清洁高效利用工作是当务之急,更是长远之计。
从长期目标来看,“去煤化”是我国能源转型的发展方向,但是我国能源储量“富煤、缺油、少气”的特点,决定了煤炭是我国最重要的基础能源和原料,在我国一次能源结构中,煤炭将长期是主要能源。将煤炭开发好、利用好是从实际出发、尊重我国能源禀赋特点的最现实选择。
在煤炭利用方面,以煤发电是煤炭的主要用途。在我国,约有5 0%的煤炭用来发电。目前,我国燃煤电厂的超低排放已经走在了世界前列,集中用煤排放的二氧化硫、氧化氮、细颗粒物,靠排放尾气的收集处理,经过脱硫、脱硝、除尘装置,已经能控制为和烧天然气排放的水平相当。
京津冀地区的大气污染防治工作一直备受关注。共护蓝天白云,协同防治大气污染,成为京津冀协同发展在生态环境方面的重要突破口。如今,京津冀正以前所未有的力度集中治理大气污染问题。面对声势浩大的环境保卫战,地处京津翼地区的燃煤发电企业采取了哪些措施,既保证了供电供暖,又实现了节能环保?让我们走进地处北京东郊的三河发电有限责任公司一探究竟。
三河发电有限责任公司(以下简称三河电厂)位于河北省廊坊市,距北京市中心城区仅有5 0多公里。三河电厂成立于199 4年,目前共有4台机组,总装机容量1 330兆瓦,是冀北电网的主力发电企业之一,首都东部重要的电源支撑点和京冀两地重要的民生采暖热源。
作为煤炭行业生产设施类科普教育基地,三河电厂在煤炭清洁利用、高效转化方面都有哪些先进技术?开展了哪些有特色的、有亮点的科普活动?带着这些问题,《当代矿工》杂志记者采访了三河电厂有关负责人。
《当代矿工》杂志:三河电厂是地处京津冀地区的燃煤电厂,节能减排、防治污染的任务非常艰巨。在实现电厂绿色科学发展过程中,三河电厂采取了哪些措施?取得了哪些成效?目前企业的发展状况是什么样的?
三河电厂:三河电厂积极践行国家能源集团公司和国华电力公司的发展战略,于201 4~201 5年完成4台机组节能环保综合升级改造工作,成为京津冀地区首家实现全厂“近零排放”的燃煤电厂,达到燃煤电站主要大气污染物排放浓度低于燃气电厂排放限值要求。201 4年,三河电厂获得国家能源局授予的“国家煤电节能减排示范电站”荣誉称号。截至201 7年底,4台机组累计发电1033.5 6亿千瓦时,供热629 2.34万吉焦,实现利润39.7 7亿元。
201 5年,三河电厂开展了二期3号、4号机组汽轮机系统增容提效改造工作,改造完成后热耗分别降低433千焦/千瓦时和5 30千焦/千瓦时,单机综合煤耗分别下降1 8.8 2克/千瓦时和2 4.5 2克/千瓦时,在全国30 0兆瓦等级改造机组中处于领先水平。
201 6年,三河电厂深入开展供热挖潜工作,实施了一期机组余热余压利用改造项目,在2号机组新增6台热泵,增加1 22兆瓦供热能力,增加供热面积175万平方米,目前全厂可满足3159万平方米可靠采暖供热,有效替代了区域内耗能高、效率低、污染大的分散供热小锅炉,具有较好的环保效益和社会经济效益。此外,1号机组新增一台1 6.7兆瓦背压机组,利用供热抽汽余压发电,年发电量约为4300万千瓦时。
《当代矿工》杂志:三河电厂拥有多项优秀科技创新成果,为企业的发展提供了有力的技术支撑。请简单介绍一下这些成果是如何取得的,在助力企业可持续发展中发挥了怎样的作用?
三河电厂:2007年,三河电厂二期扩建工程2×300兆瓦热电联产机组实现双机投产发电。工程采用国内第一个自主设计、建造的脱硫无旁路冷却塔排烟新技术,同步安装脱硫、脱硝装置,循环冷却水补充水采用二级城市污水,灰渣零外排,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实现引增合一、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,是资源节约型、环境友好型示范工程。多项新技术的实施,为建设环保型煤电机组提供了标杆,尤其是脱硫无旁路、同步建设脱硝装置,为国内后续新建和改造燃煤机组提供了样板,也为后续国家相关政策的出台提供了参考。
三河电厂二期扩建工程投产发电后,为北京成功举办2008年奥运会作出了重要贡献。工程新增的168 0万平方米供热能力,为促进京冀合作、改善民生、发展区域经济提供了助力。
在雾霾天气频发的背景下,为实现燃煤电站烟气超低排放,进而引领其他行业节能减排,改善我国大气环境,从201 3年开始,三河电厂在国华电力公司的领导下,联合国内多家单位,开展了燃煤电站烟气污染物超低排放关键技术研究及工程应用。通过理论与试验研究,攻克了多种污染物协同脱除关键技术难题,研制了多项核心装备,进行了系统的技术集成,形成单项污染物梯级脱除和多种污染物协同脱除技术路线,并首先在1号35 0兆瓦机组进行工程示范。在随后的201 4年至201 5年间,三河电厂先后完成了4台机组节能环保综合升级改造工作,成为京津冀地区首家实现全厂“近零排放”的燃煤电厂,其中4号机组烟尘排放浓度达到0.2 3毫克/标准立方米,刷新国内燃煤机组烟尘排放最低纪录,有力促进了我国火电行业烟气污染物超低排放技术的进步,推动了相关政策的出台和环保法规的制定。
201 4年,国家能源局授予三河电厂“国家煤电节能减排示范电站”称号。中国电机工程学会对三河电厂“大型燃煤电站大气污染物近零排放技术研究及工程应用”项目进行鉴定,评价为“整体技术达到国际领先水平”。该项目同时获得了中国电力科学技术进步奖一等奖和中国电力创新奖一等奖。
此外,三河电厂自2009年开始,自主开展了汞和重金属排放特性研究和脱除技术研究,高效低成本改性飞灰吸附材料及现场改性及喷射一体化工艺技术已在300兆瓦、1 000兆瓦机组得到应用,为我国重金属排放控制标准的制定和实施提供了更多的依据。201 7年,国家科技支撑计划课题“大型燃煤电站近零排放控制关键技术及工程示范”(2015BAA 05 B 02)中试平台(5 0000立方米/小时实际烟气的全流程污染物近零排放中试平台)在三河电厂建成投运,成为全国功能最全、处理烟气流量最大的燃煤烟气污染物中试平台。平台开放共享式的运营模式,将对促进行业技术进步和进一步丰富“近零排放”技术路线起到积极的推进作用。同年开展的“使用城市中水的燃煤电站废水零排放技术研究”项目,首创了钠、镁资源化利用的脱硫废水零排放技术路线,并完成5吨/小时的中试试验,目前正在推进工程示范前期工作。
《当代矿工》杂志:三河电厂是生产设施类科普教育基地,近年来在弘扬科学精神,普及科学知识,营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的浓厚氛围方面,开展了哪些工作?取得了哪些成效?
三河电厂:近年来,三河电厂通过开展“绿色发电,共守蓝天”“走进电厂看环保”主题活动,累计接待大中小学生、社区群众等36 00余人次,被共青团三河市委命名为“青少年爱国主义教育实践基地”,并与清华大学、华中科技大学、华北科技学院等高校开展共建教学基地合作,为开展科普教育活动打下了良好的基础。同时,三河电厂与周边社区、校园建立环保宣传互助机制,在全国低碳日走进公众,宣传企业环保领跑的形象,传递节能环保、低碳生活的理念。
目前,三河电厂已被廊坊市确定为工业旅游示范点,厂区总面积950亩,可游览面积6 00亩,旅游从业人数36人,专职导游(讲解)人员4人,餐厅可容纳38 0人同时就餐。
三河电厂还与来自英国、美国、法国、德国、日本、澳大利亚、泰国、波兰、以色列、印尼、越南等国家的能源机构、企业、环保组织以及香港励进教育中心、世界煤炭协会等机构的参访人员,就煤炭应用、清洁煤电等开展交流,展示中国煤炭清洁高效利用先进技术和环保领跑的决心。美国有线电视新闻网曾到三河电厂专题报道中国煤炭清洁发展利用情况。
《当代矿工》杂志:三河电厂在开展科普教育工作的实践中,培育了哪些具有电力行业特点、体现煤炭清洁高效利用方面的亮点项目?
三河电厂:三河电厂作为生产设施类科普教育基地,全年对公众开放,通过信息化展示、现场参观、实地讲解等形式,向公众展示了燃煤电站在煤炭清洁利用、高效转化方面的先进技术以及煤电企业在节能环保方面的担当和作为。主要亮点工作有以下几点。
一是将科普工作与工业旅游相结合,打造半开放式工业科普场馆。
二是将清洁能源工业生产和试验平台相结合,让参观者既能感受到现代清洁煤电生产现场的震撼,又可以在试验平台感受浓重的科技创新气息。
三是将科普教育与爱国主义教育相结合,让参观者尤其是青少年在普及科学知识的过程中,感受中国制造业的技术进步,培养青少年的民族自豪感。
四是积极营造开放共享的文化氛围,通过“走进电厂看环保”和校园、社区宣讲等方式,向民众展示三河电厂在节能环保方面所做的努力和取得的成果,引导民众重新了解、接受清洁煤电。
《当代矿工》杂志:十九大召开后,科普工作将迎来新的发展机遇,也必将面临更加艰巨的挑战和更加繁重的任务。三河电厂作为煤炭行业第一批科普教育基地,在下一阶段有什么样的规划?工作的重点是什么?
三河电厂:下一阶段,三河电厂将继续深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,围绕新时代“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,以“建设国内一流的煤炭清洁利用高效转化科普教育基地”为目标,以提供全程免费的公众科普资源为宗旨,以清洁煤电宣传为导向,以学校和社区为抓手,重点围绕煤炭清洁利用、高效转化两大方向,建设开放式大型生产设施类科普教育基地。为此,三河电厂将进一步完善科普工作制度,将科普工作纳入年度重点工作计划,实现科普工作常态化,每年列支专项经费用于开展科普活动;进一步开发和完善科普教育资源,以现有的生产设施和试验平台为基础,开发并完善适合不同公众群体的科普宣传作品,从而实现以多元化的方式开展科普教育活动的目的;加大专职和兼职科普人员的科普能力培训力度,在员工队伍中加强科普能力教育,在保证安全生产的基础上,进一步壮大科普志愿者队伍;定期开展科普展览和科普教育活动,以大、中、小学生和社区居民为主要对象,开展清洁煤电科普宣传进校园、进社区活动;加大科普基础设施和服务体系建设,打造安全、舒适、新颖的科普环境;进一步加强对外联络,与高校、科研院所开展科普共建活动。