談燃煤電廠與京津冀大氣污染

文/黃毅誠

全國大氣污染較嚴重的城市，前10名中有8個在京津冀地區。大氣污染的原因是多方面的，需要綜合治理。這些城市最主要的大氣污染源有二：一是大量使用化石燃料特別是燃煤造成的污染，其中重點是燃煤電廠對大氣造成的污染；二是汽車尾氣排放。本文僅就燃煤電廠的污染問題談一點想法。

京津冀地區大型電廠可能有20多座。據我所知，北京約有6座，天津有5座大電廠。為解決大氣污染問題，能否把這些燃煤電廠都關閉？答案顯然是否定的。不但不能關，為滿足生產發展和人民生活改善的需要，還應加大電力供應。要關的話也只能是那些效率極低的小燃煤電廠。我認為，不論供熱機組規模大小，只要供電煤耗度電低于240克標煤的，都不應關，同時要建設高效除塵和脫硫等環保設備。

在京津冀地區以外建設發電基地

為了保證京津冀地區的電力供應，將來可以考慮建設核電站，近期只能是在京津冀西部、北部200公里以外建高效電廠，再把電輸送到京津冀地區。

距北京以北600多公里的內蒙古錫林郭勒盟，有儲量1400多億噸的煤炭，主要是褐煤。其中有5座煤田單礦儲量大于100億噸，僅錫林浩特市的煤礦儲量就有200多億噸。褐煤的特點是揮發性高，熱值低（大約3000大卡左右），易燃，遠運不經濟，最適合建坑口電廠就地發電。而這些礦多數可以露天開采，生產成本低。

為開發錫林浩特市儲量220億噸的大型褐煤礦，建設大型能源基地，我于1990年專門去前蘇聯考察過他們的褐煤礦開發項目。10年前，我經過調查和研究，提出建設高效節水型電廠方案，只用原設計用水量的3%就行了，即100萬千瓦機組的電廠每年用水30萬噸就足夠了。此方案主要包括四個方面：

(1)汽輪機采用直接空冷；

(2)采用干法除渣和干法除灰；

(3)采用干法脫硫，這項技術在國內大型電廠還沒有采用過，不僅可高效脫硫，而且還可以脫去煙塵中的重金屬；

(4)電廠的油冷卻和氫冷卻都采用間接空冷技術替代。

這樣電廠僅有鍋爐的循環用水需要補充，其水量的損失很小，按國家標準不超過3‰。建設高度節水型電站方案得到電力設計院的認同，7年前已經完成了兩臺先行試驗機組的設計，但至今沒有開工建設。

現在錫林浩特市污水處理廠日產中水4萬噸，煤礦每天還有1萬噸疏干水未加以利用。就用這些水，足夠建設3000萬千瓦高度節水型電站。這個電站可以適時開工建設。

淘汰落后機組，提高發電效率

用燃料消耗低、排放指標低的最先進的發電設備代替現有的燃料消耗和排放指標都比較高的發電設備，也是減輕大氣污染的一項重要措施。

現在京津冀地區大約有20多座大電廠，它們對本地區經濟發展和生活改善都做出了重大貢獻，但不少發電設備的技術水平都已經大大落后了。這個地區我曾去過的的電廠，有不少安裝了20萬千瓦及以下的發電設備，如邢臺電廠安裝6臺20萬千瓦機組，陡河電廠4臺20萬千瓦、2臺12.5萬千瓦機組和2臺25萬千瓦機組，高井電廠6臺10萬千瓦機組，石景山電廠3臺20萬千瓦機組，軍糧城電廠4臺20萬千瓦機組，馬頭電廠2臺20萬千瓦機組及幾臺10萬千瓦以下的機組，秦皇島電廠2臺20萬千瓦機組等。還有一些電廠如灤河電廠等，安裝的是20萬千瓦以下的機組。現在這些機組在技術上都已經老舊落后了。

表1 發電煤耗

表2 污染物降低

20萬千瓦機組是1958年設計的，當時首次采用中間再熱技術，汽輪機蒸汽參數壓力由90個大氣壓提高到130個大氣壓，溫度由510℃提高到535℃，發電煤耗從每度電390克標煤降低到360克標煤，當年來看是我國最先進的發電設備。時間已經過去了55年，隨著發電技術的快速發展，它們已大大落后于現在的大容量高效發電機組了。目前我國生產的發電設備，蒸汽參數壓力從亞臨界到超臨界又到超超臨界，溫度從550℃到570℃又到600℃，發電煤耗已降到度電280克標煤。現在已到了用先進的高效機組代替那些20萬千瓦及以下落后機組的時候了。拆掉現有20萬千瓦及以下機組，就地改建66萬千瓦或100萬千瓦機組，這樣不但可以不再新占用耕地，不再建生活輔助設施，鐵路、煤場和供水等生產輔助設施也基本夠用，投資會大大降低，老電廠的人員也可以得到安排。

神華國華徐州電廠就是走的這條道路。電廠原有4臺22萬千瓦，4臺13.5萬千瓦，總裝機142萬千瓦機組。這些機組被全部拆掉或停掉，就地新擴建2臺100萬千瓦機組后，還留有面積可以再建2臺二次中間再熱的超超臨界機組，發電煤耗可進一步降低到260克標煤以下。電廠改造后的降耗減排成效如表1和表2：

徐州電廠就地改造的做法是很成功的，不僅大大提高了發電效率，發電煤耗從368克標煤降低到280克標煤，節約了燃煤，經濟效益很好。節約燃煤的資金，10年內就可以收回改造投資，而且成倍地降低了二氧化硫、氧化氮和煙塵的排放量。

全國大約有100多臺20萬千瓦級、10萬千瓦級的機組，都應借鑒徐州電廠的做法，拆掉老的機組，就地改建高效低污染的66萬千瓦或100萬千瓦機組。現在全國發電設備制造企業訂貨都不足，可利用這個機會開展老電廠改造工作。