(国电建投内蒙古能源有限公司 017209)
摘要：我国是一个富煤贫油的大国，能源产量决定了我国能源结构是以消耗煤为主，煤的燃烧过程中伴随着大量的物质的排放，如何降低污染物和可利用物的排放量是我国能源行业发展的重要方向，本文从燃煤电厂超低排放改造入手，分析超低排放改造的投资和投入运行后的成本，探讨此项改造的经济性，为我国大型燃煤电厂改革提供思路。
关键词：燃煤电厂；超低排放；改造技术；经济性
引言：改革开放以来，我国经济高速发展，这样的高速发展建立在能源的大量消耗之上，随着科学技术的不断发展，节能降耗逐渐在工业产业中得到应用，但水力、风力等发电方式受到地域性限制，燃煤依旧似乎我国占比较大的发电方式，人口基数决定了这一能源消耗情况较难改变。但是燃煤中含有一定的硫化物和氮化物，在燃烧供能过程中产生较多的污染物，直接排放会导致严重的大气污染，是我国治理大气污染的工作重点。超低排放改造技术可以有效降低大型燃煤电厂的排放量，为大气污染治理提供助力，但任何一项技术的实施和推广都需要探究其经济性，达到企业发展与社会环保的双赢才能够顺利普及此项改造技术。
1．燃煤电厂超低排放改造
1.1燃煤电厂所需的超低排放技术
1.1.1烟气脱硝技术
煤炭中含有一定比例的氮，经过锅炉燃烧后产生氮氧化物，是燃煤电厂排放烟气中的主要物质之一，也是大气污染物之一，因此燃煤电厂只有使用脱硝技术才能够降低氮氧化物的排放量，降低大气污染程度。目前最成熟的烟气脱硝技术是选择性催化还原技术，即SCR，这是一种燃烧后脱硝技术，属于末端处理，利用还原剂NH3在金属催化剂作用下将氮氧化物还原成氮气和水。SCR在投资和运行成本上来讲是一种投入很大的处理技术，但在高硫分燃料存在的情况下不适用，存在氨泄漏、催化剂中毒等可能性。
1.1.2烟气脱硫技术
煤炭中含有一定比例的硫化物，然后产生硫氧化物，是主要大气污染物之一，也是酸雨的形成主因之一，是大型燃煤电厂主要的改造方向之一。目前最成熟的烟气脱硝技术是石灰石-石膏湿式脱硫，其中利用钙基脱硫剂吸收硫氧化物形成硫酸钙等固体形式，经过过滤等后续处理进行脱除。湿式脱硫比较容易形成脱硫塔堵塞现象，设备维护和清理难度较大，投入成本较大。
1.1.3颗粒物脱除技术
大型燃煤电厂排放烟气中除硫氧化物和氮氧化物外还存在一定比例的颗粒物，这些颗粒物的存在会影响脱硫脱硝设备机组的脱除效率和效果，因此需要进行专业的去除。目前较为成熟的颗粒物脱除技术是电除尘、电袋复合除尘技术、袋式除尘技术等，具体应用于大型燃煤电厂的颗粒物脱除技术需要根据脱硫脱硝设备及烟气主要成分进行筛选。
1.2常规超低排放改造系统
大型燃煤电厂烟气污染物超低排放改造需要将烟气中的氮氧化物、颗粒物、硫氧化物进行大比例去除，使烟气污染物能够超低排放，每一种污染物的脱除技术都有很多种，可以排列组合出N多种改造机组，因此大型燃煤电厂改造时需要根据烟气污染物的比例和特点，根据既有的改造投资资金量和排放需求进行技术筛选和组合，选择一种性价比较高的改造技术组合进行使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，典型的大型燃煤电厂超低排放改造技术组合为“SCR脱硝+干式静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”，可以基本满足超低排放的技术要求。
2．超低排放改造的投资和投入运行后的成本
2.1 超低排放改造的投资估算
大型燃煤电厂超低排放改造项目费用主要集中在工程施工、设备购买、设备安装、其他费用4个方面，其中工程施工主要是指超低排放改造项目的桩基、工作面、支架建设费用，属于基础部分；设备购买是指主要进行烟气脱硝、脱硫、颗粒物脱除操作的设备，包括且不限于催化剂、干式除尘器、湿式除尘器、脱硫塔等设备；设备安装主要是指烟气超低排放改造设备的安装、调试、安全措施预备、大型施工调度设备使用费等；其他费用主要是指既有大型燃煤电厂技术改造费用、人工费用、运输费用、场地使用费用等。由以上可见，进行大型燃煤电厂超低排放改造需要一大笔的费用支出，其中最重要占比的是设备的购买和安装费用，因此改造项目投资和运行成本的控制和管理也应当主要在此两方面。
2.2 超低排放改造项目运营成本
超低排放改造项目投入运行后的成本主要在于维护成本、运行成本、折旧成本、其他成本，其中运行成本主要指项目机组运行过程中的电耗、水耗、催化剂等物资消耗，根据经典超低排放改造技术组合来看，电耗和物耗（石灰石、石膏、催化剂、碱液等）是主要成本，水耗可以忽略不计；维护成本主要是指项目机组的维修、清理等费用，用于维持超低排放改造项目的运行效率和效果；折旧成本主要是指项目设备在使用过程中正常的折旧，通常按照12~15年期限进行分摊；其他成本主要是指项目投资的贷款利息、保险费用、管理人工费用、场地使用费用等杂费。
2.3 经济性分析
由于项目设备的购买和安装是投资的主要方向，因此可以选择比较符合改造项目需求的国产型号，降低设备购买、安装及后期维修的整体费用。项目机组容量、运行效率对超低排放改造项目运行成本有一定的影响，相对而言提高维护效率，降低机组运行负荷，降低设备折旧和损耗，延长设备使用寿命，可以有效降低单位设备的运行成本，最终降低项目机组整体运行成本。从设备购买、安装和延长运行时间两方面入手，可以有效将大型燃煤电厂超低排放改造技术的整体费用，提高性价比。
结束语：根据上述分析可知，燃煤电厂超低排放改造的投资随着改造机组增加而增加，随单位机组容量增加而降低，因此合理控制机组容量和数量是控制改造成本的关键环节；燃煤改造机组的运行时间延长可以大幅度降低单位机组运行成本，因此合理延长机组运行时间是控制改造成本的关键环节，大型燃煤电厂超低排放改造技术需要根据实际情况进行经济性分析才能够将发展与环保并举，使经济和自然和谐相处。
参考文献：
[1]徐灏,尹旭军. 大型燃煤电厂超低排放改造技术经济性分析[J]. 上海节能,2018(02):130-135.
[2]杨用龙,苏秋凤,张杨,王建峰,王仁雷,胡妲,朱跃. 双塔双循环脱硫系统优化与经济性运行研究[J]. 中国电力,2018,51(04):136-142+179.
[3]翁卫国,周灿,张维国. 典型燃煤烟气超低排放技术路线经济性对比[J]. 锅炉制造,2018(05):19-22.
论文作者:魏春英
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
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