如何化解小機組煤矸石資源綜合利用電廠的窘境

任麗韞 陳科 澄合礦務局電力中心

煤矸石資源綜合利用電廠一方面要消化礦區廢棄的煤矸石，在節約能源和控制環境污染方面發揮作用，側重環保效益；另一方面又要和傳統的燃煤鍋爐一樣不加區分地承受越來越重的環保達標和污染減排壓力。澄合礦務局電力中心矸石電廠（2×6MW）小機組煤矸石電廠就面臨著這樣的尷尬處境。

1 企業概況

澄合礦務局電力中心矸石電廠是澄合礦務局自備電廠，也是經國家發展改革委認證的資源綜合利用電廠，于1985年經原煤炭工業部批準建設，1992年由江西煤炭綜合利用設計院設計，并經中煤統配煤礦總公司綜合利用部批準初設修改意見，1994年10月開始建設，1998年6月投產運行。該廠裝機容量2×6MW，設計年發電量為7200萬kWh，配備兩臺循環流化床鍋爐，燃用澄合礦區煤炭生產中的伴生物煤矸石及劣質煤（入爐煤發熱量在3000kcal/kg以下）進行發電生產。該廠自投產以來，累計發電9億多度，消耗礦區煤矸石百萬余噸，取得了良好的環境效益，為澄合礦區的環境保護和資源綜合利用做出了積極貢獻。

2 環境效益顯而易見

澄合礦務局年產原煤500萬t以上，每年形成的幾十萬噸矸石，占用大量的土地，矸石自燃時有發生，造成了嚴重的環境污染。而該廠作為澄合礦務局自備電廠，承擔著礦區近60%的生產、生活用電供應。2012年10月隨著澄合礦務局集中供暖工程竣工，該廠又承擔著局內西區各礦、社區以及城區西七路片區2.5萬余人的集中供暖，取代了各礦及社區供暖小鍋爐15臺，年消耗煤矸石約10萬余噸，幾乎將澄合礦務局西區三礦的煤矸石全部消化，產生的灰渣運往附近的水泥廠和建材廠用于生產各種建材產品，少量用于周圍村莊鋪路或蓋房，一舉多得，實現了煤矸石減量化、無害化和再利用，在改善當地環境、節約能源、發展資源綜合利用和循環經濟方面取得相當大的貢獻。

3 循環流化床高效、低污染

循環流化床是20世紀末在國際上發展起來的新一代高效、低污染清潔燃燒技術，具有許多其它燃燒方式所沒有的優點：①由于循環流化床屬于低溫燃燒，因此氮氧化物排放遠低于煤粉爐，僅為120ppm左右。并可實現燃燒中直接脫硫，脫硫效率高且技術設備簡單和經濟；②燃料適應性廣且燃燒效率高，特別適合于低熱值劣質煤；③排出的灰渣活性好，易于實現綜合利用；④負荷調節范圍大，負荷可降到滿負荷的30%左右。該廠兩臺循環流化床鍋爐的熱效率均達85%以上，配套的煙氣治理設施有單室三電場靜電除塵器、脫硫劑自動添加及DCS控制系統、煙氣在線監測系統等，按現行污染物排放標準能夠達標排放。

4 脫硝工程事倍功半

作為國企，多年來該廠一直帶頭高度重視環保工作，從設計、建設到投產運行嚴格執行環境保護“三同時”制度以及相關環保法律法規，每年都投入很大比例的資金用于廢水、廢氣、噪聲以及粉煤灰等方面的治理，以實現各項污染物達標排放。該廠污染治理設施年運行費用達百余萬元，還有排污費、監測費等等，隨著環保要求越來越嚴，環保投入比例也逐年加大。

2013年下半年澄合礦務局在經營困難的情況下又投資320萬元實施了1×35t/h鍋爐煙氣SNCR脫硝處理系統，減少了一部分氮氧化物的排放，但因為在循環流化床鍋爐這種燃燒方式下，爐內溫度水平一般控制在850～950℃，遠低于普通煤粉爐1300～1400℃的溫度水平，且低于煤的灰熔點1200～1400℃。這樣通過循環流化床低溫、分級燃燒可實現燃燒過程中脫NOX，循環流化床鍋爐煙氣初始NOX濃度已經低于200mg/m3，即使不采用煙氣脫硝，煙氣中的NOX排放濃度就可以達到國家污染物排放要求，排放總量并不大，而且上SNCR脫硝工程后脫硝效率不到60%，NOX減排量并不大，且脫硝系統運行費用、人員工資、設備折舊維護等每年費用約二百萬元以上，所以相對煤粉爐，循環流化床鍋爐實施脫硝工程無疑是事倍功半的事情。

5 面對的壓力與挑戰

目前該廠鍋爐煙氣執行《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2003）：煙塵200mg/m3、SO21200mg/m3、NOX1100mg/m3。根據環境保護部發布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），從2014年7月1日起，將與普通燃煤電廠采用同一排放標準：煙塵30mg/m3、SO2200mg/m3、NOX100mg/m3，這一規定并沒有切身考慮煤矸石綜合利用電廠燃料灰分高、硫份富集的特殊性，會進一步加重企業負擔。盡管循環流化床鍋爐NOX排放標準放寬為200mg/m3，但煤矸石綜合利用電廠承受的壓力仍然是顯而易見的：

①煤價的上漲帶動了煤矸石價格也不斷攀升，燃料成本越來越高，企業長期虧損經營；

②如此高的環保投入也僅僅能滿足目前的污染物排放標準，隨著排放標準的提高及排放限值更加嚴格，該電廠將需要大量的資金去開展新一輪的除塵器和脫硫改造。

煤價上漲帶來的成本壓力，步步緊逼的環保壓力，使企業的經營壓力巨大。環保達標已然如此艱難，煤矸石電廠還要和一般的燃煤鍋爐同樣地承受減排的壓力，企業不堪重負，長期虧損。在今年煤炭形勢持續走低的情況下，澄合礦務局對該廠從內部政策予以傾斜和支持，燃料壓力有所緩解，但是作為自備電廠的尷尬又凸現，大河沒水小河干，日子依然難過。

6 采取的對策與舉措

面對自2014年7月1日起火力發電機組將要執行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）中如此嚴厲的環保新政，該廠一方面積極調整設備運行參數，確保循環流化床的穩定運行，控制二氧化硫和氮氧化物的排放量；另一方面從年初開始積極調研除塵、脫硫升標改造方案，目前正在調研電袋除塵和爐內噴鈣尾部增濕法脫硫，但周邊都沒有同規模同類型的成功案例，希望得到各級環保部門的技術協助和資金支持。

7 結論及建議

對于本已靠著國家的退稅政策和礦務局內部政策勉強維持的煤矸石綜合利用電廠，火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011）的實施以及減排任務無疑是雪上加霜，面對這樣的窘境，煤矸石綜合利用電廠進退兩難，只能永遠地戴著虧損的帽子，在存亡線上掙扎。

因此，建議國家在減免增值稅優惠政策的同時，從以下三方面建立完善環保方面相關的配套政策，促進資源綜合利用電廠的健康發展。

（1）還原煤矸石綜合利用電廠廢棄物處理、低熱值燃料的根本屬性，對現有的小規模煤矸石綜合利用電廠（礦區坑口矸石電廠）給予法律保護，并配套更多相應的優惠政策，如并網售電方面的優惠政策等；

（2）將煤矸石綜合利用電廠與煤粉爐火電區別對待，尤其是對已有的小規模煤矸石綜合利用電廠，維持執行《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2003）不變或在GB13223-2011基礎上適當放寬。

(3)在實現污染物達標排放后，一段時期內不再對國家認定的資源綜合利用電廠下達減排任務。