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火电厂脱硫工程产业初具规模 

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        2006年以来,国家环保总局污控司和中国环保产业协会组织调研组走访了全国40多家火力发电厂,对“十五”期间火电厂脱硫设施建设与运行情况进行了调研。调查显示,虽然在我国火电厂烟气脱硫方面还存在众多的问题,但经过多年的发展,我国火电厂烟气脱硫产业还是取得了可喜的成绩,目前其产业规模已初步形成。 

  燃煤产业的污染是我国大气污染的主要来源之一。以2005年为例,在全国火电厂燃煤总量比2000年增加了0.83倍,火电厂装机容量增加了0.83倍,但燃煤硫含量普遍增高的不利条件下,火电厂SO2排放量却只增加了27%,减缓了SO2的增长趋势,其主要原因是已投运脱硫设施发挥了一定减排作用。 

   强劲的电力需求驱动脱硫设施加快运行 

  “十五”期间,由于国民经济高速增长,电力需求十分强劲。火电厂总装机容量由2000年的2.14亿千瓦增加到2005年的3.91亿千瓦,增长了0.83倍;火电厂机组耗煤量由2000年6.08亿吨增加到2005年的11.1亿吨,增长了0.83倍。火电厂机组耗煤总量占全国总耗煤的比例,由2000年50.5%到2005年的53.4%,增长了2.9个百分点。2005年火电发电量达20437亿千瓦时,约占全国发电总量的81.8%,成为全国消耗煤炭最多的行业。 

  1997年到2000年,我国SO2排放总量一度呈下降趋势,进入21世纪后,这一趋势逆转,到2005年全国SO2排放总量上升到2549万吨,达到历史最高水平。其中火电厂SO2排放总量由2000年的800万吨,增加到2005年的1608万吨;占全国SO2排放总量的比例,由2000年的40%增长到2005年的60%;2005年火电二氧化硫排放总量比2000年增长了101%,成为我国SO2排放的最大行业。 

  到2002年,我国火电厂脱硫基本完成了技术引进和工程示范准备,2003年~2005年火电厂脱硫设施建设进入快速发展阶段。从相关数据上看,“十五”前期我国火电厂脱硫工作进展缓慢,真正大规模开展主要集中在2004年和2005年两年。据不完全统计,2003年全国已建成和在建的火电厂烟气脱硫设施累计总装机容量达15740MW,占当年火电厂总装机容量的5.4%;到2005年12月底,全国已建成和在建的火电厂烟气脱硫设施累计总装机容量达到257388MW,约占当年火电厂总装机容量的65.8%,其中已建成的烟气脱硫设施49103MW,占当年火电厂总装机容量的12.5%。 

  到2005年底,已建和在建脱硫设施中,“三同时”项目约占80%,限期治理项目约20%,而在已建成的脱硫设施中,“三同时”项目约占60%,限期治理项目约占40%,说明“两控区”计划的实施对现役机组的限期治理起到了较大的促进作用。 

  已建成脱硫设施发挥了一定实效,以2005年为例,在全国火电厂燃煤总量比2000年增加了0.83倍、火电厂装机容量增加了0.83倍、燃煤硫含量普遍增高的不利条件下,火电厂SO2排放量却只增加了27%,减缓了SO2的增长趋势,其主要原因是已投运脱硫设施发挥了一定减排作用。 

  脱硫工程是一项复杂的系统工程,配套设备种类繁多,涉及多种机电类产品以及自动化控制和在线监测仪器等。国产化需求带动了国内相关机电产品的开发和生产,新的产业链已初步形成。脱硫产业的快速发展也打破了国外厂商包揽国内大型火电厂脱硫项目的局面。 

  我国火电厂脱硫产业已初具规模 

  从20世纪60年代初期,我国有关人士就在加紧烟气脱硫技术的研发工作。经过近40多年的发展,在我国相关政策的推动下,我国火电厂烟气脱硫产业目前已经初具规模,主要表现在如下几个方面: 

  工程建设能力已可满足国内火电厂脱硫设施建设的需要 

  2002年前后,我国已基本完成了火电厂脱硫技术的引进、消化、示范的工作,逐步建立了一支脱硫工程建设的专业队伍,为我国大规模建设火电厂脱硫工程奠定了基础。 

  据不完全统计,到2003年底,我国具有完成50MW及以上机组火电厂烟气脱硫项目的总承包公司只有十余家,火电厂烟气脱硫工程合同总额累计约40亿元;到2004年底,总承包公司发展到30余家,火电厂烟气脱硫工程合同总额累计约310亿元;2005年总承包公司超过60家,火电厂烟气脱硫工程合同总额累计约550亿元。 

  这些企业介入脱硫工程建设的时间不长,但由于这些公司在组建时,有的依托大学和科研院所,有的依托烟气污染治理设备生产的上市企业;有的是在原电力系统分流整合重新组合的公司。几年来,其中的骨干企业通过技术引进,派员出国培训或者国外公司派专家来华指导以及脱硫工程建设的实践,已能够承接我国火力发电主导机组的脱硫工程总承包,并依靠国内的技术力量,可独立完成从工程设计、设备配套、加工、安装、运行调试等工程业务。如国电科技环保集团有限公司是国内最早成立的专业脱硫公司,集团公司在引进的基础上通过自主创新开发的石灰石—石膏法湿式脱硫技术已承接建设了90台机组、76套烟气脱硫装置,累计装机容量3027万千瓦。其中,到2005年底已完成投产23台机组、17套烟气脱硫装置,装机容量608万千瓦,投运机组的各项技术经济性能指标符合设计要求,脱硫系统的国产化率达到90%以上。又如,由江苏苏源环保工程股份有限公司承建的太仓港环保发电有限公司8#60万千瓦机组的脱硫工程,采用了自主研发的石灰石—石膏法湿式脱硫工艺核心技术,于2005年10月与发电机组一次通过168试验,现已移交生产。 

  通过几年来的实践,我国主要脱硫企业基本掌握了从工艺设计到运行调试全过程相关的技术,积累了一定的工程实践经验,形成了一支几千人的专业技术队伍,成为我国从事火电厂脱硫工程的骨干力量,同时,也给这些公司带来了显著的经济效益。 

  主导技术和配套设备基本实现国产化 

  由于电力行业的特殊性,我国应用于火电厂脱硫的主导工艺技术基本上是从国外引进的成熟技术,到2005年底的不完全统计,全国有30多个环保企业先后引进了日本、德国、美国、挪威、意大利、奥地利、丹麦等国家的火电厂烟气脱硫技术。在技术引进的同时,有些有实力的企业开始走上技术消化吸收的创业道路,使我国已拥有了300MW~600MW级火电机组自主知识产权的烟气脱硫主流工艺技术。例如北京国电龙源环保工程有限公司在引进德国技术的基础上,通过引进、消化和再创新,形成了拥有自主知识产权的石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术,成功应用于江阴苏龙发电有限公司三期(2×330MW)烟气脱硫工程,并与有关单位合作,率先在国内开发了多种与脱硫工艺配套的关键设备;江苏苏源环保工程股份有限公司自主开发和投入工程应用的精准化、集成化石灰石—石膏法湿式脱硫工艺技术,在江苏太仓港环保发电有限公司等300MW和600MW多台机组上投入应用,效果良好,现已将这一技术扩延到选择性还原催化烟气脱硝工程应用,也取得同样效果;浙江菲达环保科技股份有限公司自主开发的循环半干法烟气脱硝技术,获得国家科技进步二等奖。 

  脱硫工程是一项复杂的系统工程,配套设备种类繁多,涉及大型机电类、泵类、增压风机类,吸收剂制备研磨机械,脱硫副产物处置机械、吸收塔及管道、烟道的耐磨防腐技术和材料,以及自动化控制和在线监测仪器等。石家庄泵业集团有限公司生产的大流量浆液循环泵已应用于96个脱硫工程;上海鼓风机厂有限公司开发的配用于600MW机组的脱硫增压风机,可在运行中用液压调节动叶片安装角,当风机在锅炉运行工况改变时仍可保持在高效区运行等特点,成为市场上一机难得的产品;中外合资豪顿华工程有限公司和上海锅炉厂生产的气气换热器已有106台的销售业绩等等。目前,除600MW及以上机组配套的大型除雾器、脱硫喷嘴、烟气挡板和部分泵、阀等外,其他设备基本均可立足于国内生产制造。国产化需求带动了国内相关机电产品的开发和生产,新的产业链已初步形成。 

  通过引进、消化、示范和设备国产化,以及部分企业自主再开发,脱硫工程配套设备的国产化率由85%提高到90%以上,使脱硫工程造价大幅度降低,由最初的1000元/千瓦降至250~300元/千瓦以下。脱硫产业的快速发展打破了国外厂商包揽国内大型火电厂脱硫项目的局面。 

  脱硫设施正逐步朝着稳定连续运行发展 

  据对44个火电厂,87台总装机容量为2615.5万千瓦燃煤发电机组的现场调研,采用石灰石—石膏法湿式烟气脱硫工艺的有76台发电机组,装机容量为2362万千瓦,其中52台机组当脱硫设施烟气中的二氧化硫初始浓度在694~8200mg/Nm3,钙硫比为1.02~1.17(摩尔比),液气比在10~21L/m3 

  时,其脱硫效率大于95%的有25台,占48%;脱硫效率在90~95%的有24台,占46%;脱硫效率小于90%的有3台,占6%。最高脱硫效率达98.3%。对50台机组二氧化硫排放浓度的调查统计,小于100mg/Nm3的有24台,占48%;在100~400mg/Nm3有21台,占42%;大于400mg/Nm3有5台,占10%。其主要原因是:燃煤的含硫量高或脱硫设施只对部分烟气进行脱硫所造成的。 

  这些已投运的脱硫设施绝大部分是在“十五”中期开始动工建设的,依据脱硫设施投资费用的调查,每千瓦装机容量的投资费用为394元,其中的配套设备费用约占总投资费用的60%,折合每千瓦的设备费用238元。因此,采用的配套设备等级较高,有些是购买国外的设备,有利于提高脱硫设施的投运率。 

  对已投运脱硫设施的运行管理,已引起有些电厂领导的重视,明确了“管生产的管脱硫”的指导思想。有的电厂在稳定燃料供应,加强进厂煤质量管理的同时,完善了煤质的化验制度。采用高、低硫煤合理掺配,以使燃煤中的含硫量控制在设计范围,并制定了相关的管理制度,配置了专业的运行操作人员。如浙江钱清发电有限责任公司135MW脱硫设施,自2003年投运以来已稳定运行2.2万多小时,平均脱硫效率达到91.3%,3年来已脱除二氧化硫达1.8万多吨。2004年和2005年分别由浙江省环境监测站测定,二氧化硫排放浓度为101mg/Nm3和92.9mg/Nm3。这家公司在工程建设中就开展了对运行操作人员的培训,制订了“脱硫工程运行规程”、“脱硫工程检修作业文件包”、“脱硫工程运行岗位职责”等多项管理制度,为脱硫设施稳定连续运行提供了技术保障。 

  但是,由于受到原材料、燃料品质和运行管理技术水平以及其他条件如重视程度和监管力度的影响,这些脱硫设施是否能保持长期稳定的运行,还有待于进一步观察和考验。 




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