300MW級(jí)火力發(fā)電機(jī)組脫硫電價(jià)成本分析

甘肅省電力投資集團(tuán)公司 郝勇

300MW級(jí)火力發(fā)電機(jī)組脫硫電價(jià)成本分析

甘肅省電力投資集團(tuán)公司 郝勇

甘肅電投張掖發(fā)電有限公司于2005年11月投產(chǎn)發(fā)電，同步建成脫硫設(shè)施，同步享受脫硫電價(jià)補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行實(shí)踐，深入分析脫硫電價(jià)與實(shí)際成本，對(duì)同類型電廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)具有一定的指導(dǎo)意義，也能為有關(guān)部門下達(dá)目標(biāo)任務(wù)、修改完善相關(guān)政策提供參考。

脫硫；電價(jià)；成本；分析

1 張掖電廠概況

張掖電廠位于河西走廊中部甘肅省張掖市甘州區(qū)城北16公里處。一期工程2×325MW燃煤機(jī)組由甘肅省電力投資集團(tuán)公司占55%、國(guó)投電力公司占45%共同出資開(kāi)發(fā)建設(shè)，總投資28.6億元，2005年首臺(tái)機(jī)投產(chǎn)發(fā)電。張掖電廠是甘肅河西電網(wǎng)重要的電源支撐點(diǎn)，是電力改革過(guò)程中甘肅省第一個(gè)從一開(kāi)始就按照現(xiàn)代企業(yè)制度組建的發(fā)電公司，是甘肅省第一個(gè)將煙氣脫硫工程與機(jī)組建設(shè)同步實(shí)施的環(huán)保型電廠，是西北第一個(gè)以城市污水處理后的中水作為循環(huán)冷卻水的節(jié)水型電廠。2013年雙機(jī)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)脫硝運(yùn)行，并實(shí)施城市集中供熱改造。

2 國(guó)家脫硫電價(jià)政策

裝脫硫設(shè)施的，國(guó)家單獨(dú)審批投產(chǎn)機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)加價(jià)1.5分錢，即脫硫加價(jià)政策。

脫硫加價(jià)政策。2004年以前投產(chǎn)的燃煤發(fā)電機(jī)組安

表1 ：2008-2013年脫硫單位建設(shè)成本

標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。自2004年起，國(guó)家發(fā)改委對(duì)各省（區(qū)、市）電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的新投產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組不再單獨(dú)審批電價(jià)，而是制定并公布統(tǒng)一的上網(wǎng)電價(jià)，即現(xiàn)統(tǒng)稱的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。其中安裝脫硫設(shè)施的燃煤發(fā)電機(jī)組比未安裝脫硫設(shè)施的機(jī)組每千瓦時(shí)高1.5分錢。

脫硫電價(jià)和脫硫設(shè)施運(yùn)行管理。為加快燃煤發(fā)電機(jī)組脫硫設(shè)施建設(shè)，提高脫硫效率，減少排放，保護(hù)環(huán)境，2007年5月，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)保總局下發(fā)了《關(guān)于燃煤發(fā)電機(jī)組脫硫電價(jià)和脫硫設(shè)施運(yùn)行管理辦法（試行）的通知》。結(jié)合甘肅實(shí)際，為進(jìn)一步落實(shí)甘肅省火電企業(yè)脫硫電價(jià)政策，促進(jìn)燃煤發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排工作，甘肅省物價(jià)局和甘肅省環(huán)保局于2008年6月下達(dá)了甘肅省實(shí)施意見(jiàn)。意見(jiàn)對(duì)脫硫設(shè)施運(yùn)行臺(tái)賬、檢查抽查、投運(yùn)率、脫硫效率、停運(yùn)報(bào)批備案、違規(guī)扣減處罰、煙氣在線自動(dòng)檢測(cè)及聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行、脫硫標(biāo)準(zhǔn)低限期改造等原則性問(wèn)題作了強(qiáng)制性要求，使燃煤發(fā)電機(jī)組的脫硫建設(shè)改造運(yùn)營(yíng)逐步規(guī)范化。發(fā)電企業(yè)脫硫設(shè)施運(yùn)行必須完全符合政策要求，才能獲得國(guó)家1.5分每千瓦時(shí)的脫硫電價(jià)補(bǔ)貼。

3 張掖電廠脫硫設(shè)備系統(tǒng)概況

表2 2008-2013年脫硫燃煤及石灰石指標(biāo)

張掖電廠煙氣脫硫（Flue gas desulfurization，簡(jiǎn)稱FGD）為石灰石—石膏濕法脫硫工藝。FGD裝置與主機(jī)單元配套運(yùn)行一爐一塔，采用美國(guó)巴威（BABCOCK & WILCOX）公司噴淋空塔技術(shù)，武漢凱迪電力股份有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。鍋爐引風(fēng)機(jī)來(lái)的全部煙氣，在與引風(fēng)機(jī)串聯(lián)的靜葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入吸收塔，煙氣自下向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)塔內(nèi)煙氣入口處一層漿液托盤和上部三層漿液噴淋層，煙氣中的SO2、SO3被自上而下噴出的吸收劑吸收生成CaSO3、CaSO4，并在吸收塔反應(yīng)池中被強(qiáng)制鼓入的氧化空氣氧化生成石膏。脫硫后的凈煙氣經(jīng)過(guò)兩級(jí)串聯(lián)除霧器除去煙氣中攜帶的漿液霧滴后，進(jìn)入210米高的防腐煙囪排入大氣。脫硫系統(tǒng)所用脫硫劑為外購(gòu)的90%粒徑＜63um（250目）石灰石粉與工藝水混合，配制成含固率30%石灰石漿液供脫硫用。

表3 2008-2013年脫硫單位石灰石理論成本

表4 2008-2013年脫硫單位石灰石實(shí)際成本

脫硫吸收塔反應(yīng)池的溢流進(jìn)入石膏溢流緩沖箱，溢流緩沖箱溢流至濾液水箱，由濾液水泵送回吸收塔或由廢水旋流器給料泵送至廢水旋流器濃縮，底流進(jìn)入石膏溢流緩沖箱，溢流進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理。脫硫系統(tǒng)用工業(yè)水經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入工藝水箱，經(jīng)工藝水泵送至二套FGD裝置，供吸收塔、石灰石漿液制備、真空泵的密封水、管道的沖洗水、一部分轉(zhuǎn)機(jī)軸承的密封水。除霧器沖洗水由除霧器沖洗水泵供給，確保除霧器得到可靠沖洗。

4 張掖電廠脫硫成本分析

4.1 建設(shè)成本

張掖電廠2臺(tái)300MW機(jī)組脫硫建設(shè)投資19428萬(wàn)元，按每臺(tái)機(jī)20年服役期測(cè)算，每臺(tái)機(jī)每年分?jǐn)傉叟f成本在480-520萬(wàn)元，按設(shè)計(jì)5500的年利用小時(shí)測(cè)算，理論脫硫建設(shè)成本為0.15分/kWh。但投運(yùn)以來(lái)，受市場(chǎng)需求影響，脫硫建設(shè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本隨售電量的變化而變化，具體如表1所示：

4.2 石灰石成本分析

4.2.1 理論成本分析。

近年來(lái)張掖電廠脫硫燃煤及石灰石相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)如下：

2008-2013年脫硫理論石灰石成本如表2、表3所示：

從表2可以看出，理論上每年發(fā)1億度電需要脫硫石灰石粉在849-1462噸之間，每耗用1萬(wàn)噸煤需要脫硫石灰石粉在266-465噸之間。綜合考慮，理論上每發(fā)1億度電需要脫硫石灰石粉約1100噸左右，每耗用1萬(wàn)噸煤需要脫硫石灰石粉約350噸左右。

4.2.2 實(shí)際運(yùn)營(yíng)分析。

根據(jù)售電量、耗煤量、石灰石耗量、石灰石費(fèi)用等運(yùn)行實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算得出張掖電廠脫硫石灰石實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本如表4所示。

每銷售1億度電平均需要脫硫石灰石粉約1056噸左右（按6.5%的廠用電率考慮，折算成發(fā)電量，即每發(fā)1億度電平均需要脫硫石灰石粉約988噸左右），每耗用1萬(wàn)噸煤需要脫硫石灰石粉約230噸左右。

4.3 耗電成本

根據(jù)張掖電廠脫硫?qū)嶋H耗電量統(tǒng)計(jì)情況，計(jì)算得出張掖電廠脫硫單位耗電成本如表5所示。

4.4 耗水成本

火力發(fā)電廠水資源費(fèi)0.3-0.8分/kWh，每噸水約5元。脫硫最大工藝水消耗量117 噸/小時(shí)。實(shí)際情況冬季耗水量80-90噸/小時(shí)，夏季耗水量在90-100噸/小時(shí)，年均約90噸/小時(shí)，計(jì)算得出脫硫耗水單位成本如表6所示。

4.5 其它成本

表5 2008-2013年脫硫單位耗電成本

表6 2008-2013年脫硫單位耗水成本

除了上述成本，為了確保脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還要進(jìn)行脫硫廢水處理、設(shè)備技改檢修維護(hù)、人工成本等相對(duì)穩(wěn)定的其它成本支出。根據(jù)電廠近年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際支出情況，得出脫硫其它成本如表7所示：

4.6 脫硫?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)總成本

根據(jù)上述分析，匯總得出張掖電廠投產(chǎn)近年來(lái)的煙氣脫硫?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)成本如表8所示：

表7 2008-2013年脫硫單位其它成本

表8 2008-2013年脫硫單位運(yùn)營(yíng)總成本

表9 2008-2013年脫硫電價(jià)補(bǔ)償收入統(tǒng)計(jì)

5 脫硫?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)補(bǔ)償收入

根據(jù)國(guó)家批復(fù)的脫硫補(bǔ)償電價(jià)和電廠的實(shí)際上網(wǎng)電量，得出電廠的脫硫收入如表9所示：

6 結(jié)論

綜上所述，受負(fù)荷率、技改投資等影響，300MW級(jí)火力發(fā)電機(jī)組脫硫單位運(yùn)營(yíng)成本持續(xù)增加，2009年起脫硫補(bǔ)償收入無(wú)法彌補(bǔ)成本支出，2012年脫硫單位總成本超過(guò)國(guó)家批復(fù)的1.5分/kWh的補(bǔ)償價(jià)格。隨著國(guó)家將于2014年7月1日全面執(zhí)行新頒布的《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》和2015年底起全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造，現(xiàn)役機(jī)組二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)200mg/m3，新建機(jī)組二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)100mg/m3，后續(xù)的脫硫增容改造、超低排放改造和新建投資運(yùn)營(yíng)成本將進(jìn)一步加大。沉重的脫硫運(yùn)營(yíng)成本讓火電廠一方面不得不承擔(dān)節(jié)能減排的社會(huì)責(zé)任，另一方面又處于連年虧損的尷尬境地。

另外，文中對(duì)石灰石耗量的分析，還可以推算出每發(fā)1億度電需要脫硫石灰石粉約1000噸，每耗用1萬(wàn)噸煤需要脫硫石灰石粉約230噸，能為相關(guān)部門修改完善政策和下達(dá)生產(chǎn)預(yù)算指標(biāo)提供參考。