解密燃煤近零排放之謎

　　一樣的是藍(lán)天下高高聳立的冷卻塔，不一樣的是塔后由管道盤根交錯(cuò)所形成的氣化爐。在我國(guó)第一座整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電站內(nèi)，沒有煤灰色的空氣，沒有陰沉的天空，通透的陽(yáng)光、蔚藍(lán)的天空，是這里永恒的色彩?！}記

　　如何減少燃煤發(fā)電所產(chǎn)生的污染物和二氧化碳排放？對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)一次能源以煤炭為主，且擁有超過(guò)7.5億千瓦煤電裝機(jī)的耗煤大國(guó)來(lái)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題從來(lái)都是個(gè)“燙手的山芋”，但又迫切需要答案。

　　近年來(lái)，外有發(fā)達(dá)國(guó)家的“咄咄逼人”，內(nèi)有“霧霾壓境”的危險(xiǎn)信號(hào)，而電力發(fā)展主要依賴煤炭的格局似乎在短期內(nèi)難以得到改變……看似一個(gè)無(wú)解的命題卻隨著一座電站的產(chǎn)生而露出希望的曙光。隨著我國(guó)首座整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）電站——華能天津IGCC示范電站在去年完成“72+　 24”小時(shí)試運(yùn)行后，這座具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、代表世界清潔煤技術(shù)前沿水平的“綠色煤電”，掀開了我國(guó)清潔煤發(fā)電技術(shù)的新篇章。

　　煤：輕輕地我走了……

　　將煤炭“吃干榨盡”？對(duì)于任意一座常規(guī)燃煤電廠來(lái)說(shuō)，完成這項(xiàng)任務(wù)好比“給蚊子帶口罩”，聽起來(lái)似乎也違反化學(xué)規(guī)律。二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、粉塵、灰渣……這些都是煤炭燃燒后所必須產(chǎn)生的物質(zhì)。究竟誰(shuí)能夠?qū)⒚禾俊俺愿烧ケM”呢？距離天津市濱海新區(qū)核心區(qū)僅10千米的臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)，裝機(jī)26.5萬(wàn)千瓦的華能天津IGCC電站就坐落在這里。說(shuō)是燃煤電站，可碩大的廠區(qū)卻不見燃煤電站的標(biāo)志性建筑——煙囪。然而就是在這里，煤炭可以“重重地來(lái)，輕輕地走”。

　　華能清潔能源研究院院長(zhǎng)許世森解釋說(shuō)：“IGCC電站更像是一座燒煤的燃?xì)狻?電站?！薄八沫h(huán)保性能非常好，污染物的排放量約為常規(guī)燃煤電站的10%，脫硫效率可達(dá)99%，氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%~20%。IGCC能夠同二氧化碳捕集與封存相結(jié)合，以較低成本大幅度削減二氧化碳排放，相對(duì)最容易實(shí)現(xiàn)二氧化碳近零排放?！痹S世森告訴記者。

　　同樣是燃煤，為什么能有如此大的不同呢？事實(shí)上，華能IGCC電站的核心部分正是由兩部分組成，即煤氣化裝置和燃?xì)狻R聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。在這里，煤經(jīng)過(guò)氣化產(chǎn)生合成煤氣，經(jīng)除塵、水洗、脫硫等凈化處理后，凈煤氣到燃?xì)廨啓C(jī)燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，燃機(jī)的高溫排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

　　值得注意的是，它在轉(zhuǎn)化過(guò)程中便治理污染物。而轉(zhuǎn)化過(guò)程中的治理，相對(duì)容易，且提高了脫除效率，污染物排放量較低，比常規(guī)燃煤電廠少六分之一到十分之一，基本實(shí)現(xiàn)固體、氣體、液體等污染物的近零排放。

　　“IGCC電站基本達(dá)到了天然氣發(fā)電的排放水平，是我國(guó)最環(huán)保的燃煤電站?！痹S世森興奮地說(shuō)。IGCC技術(shù)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的未來(lái)最具發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術(shù)之一，也是世界上公認(rèn)的清潔、高效煤基發(fā)電的主要技術(shù)途徑之一。

　　除了能將煤“吃干榨盡”，華能IGCC電站對(duì)于“吃什么”一點(diǎn)都不挑剔。對(duì)于高硫煤等高硫燃料，華能IGCC電站可實(shí)現(xiàn)污染物的資源化回收，并與煤制油、煤制氫等先進(jìn)的發(fā)電形式，組成更先進(jìn)的能源系統(tǒng)。

　　華能集團(tuán)公司副總經(jīng)理胡建民表示，IGCC技術(shù)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)的重要路線。華能IGCC電站是我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，對(duì)于促進(jìn)煤炭清潔高效利用、應(yīng)對(duì)氣候變化、建設(shè)美麗中國(guó)都將具有重要意義。

　　中國(guó)要有自己的“綠色煤電”技術(shù)

　　時(shí)間定格在2012年11月6日19時(shí)56分，華能天津IGCC示范電站完成72+24小時(shí)試運(yùn)行。這標(biāo)志著具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、代表世界清潔煤技術(shù)前沿水平的“綠色煤電”計(jì)劃第一階段取得重大突破。

　　至此，我國(guó)已掌握了IGCC電站的關(guān)鍵技術(shù)，并具備了自助設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)行IGCC電站的能力。

　　在全球范圍內(nèi)，除美國(guó)、荷蘭、西班牙、日本等國(guó)家已建成的5座IGCC電站，華能天津IGCC示范電站是全球第6座IGCC電站。

　　可就在20余年前，當(dāng)我國(guó)初步?jīng)Q定探索IGCC技術(shù)時(shí)，卻因基礎(chǔ)薄弱、造價(jià)過(guò)高、缺乏核心技術(shù)等原因而不得不擱置。

　　起步晚、經(jīng)驗(yàn)少、差距大，我國(guó)IGCC發(fā)展歷程困難重重……經(jīng)歷了“九五”、“十五”、“十一五”三個(gè)五年的技術(shù)儲(chǔ)備后，2004年，華能集團(tuán)從未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)燃煤發(fā)電在效率和環(huán)保方面的更高要求出發(fā)，率先提出了“綠色煤電”計(jì)劃，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)7家大型發(fā)電、煤炭等企業(yè)組建了綠色煤電有限公司，共同實(shí)施“綠色煤電”計(jì)劃。

　　自2007年起，“綠色煤電”計(jì)劃就以其獨(dú)特的環(huán)保效益和在氣候變化領(lǐng)域的影響力引起了亞洲開發(fā)銀行的特別關(guān)注。

　　亞洲開發(fā)銀行通過(guò)中國(guó)進(jìn)出口銀行向天津IGCC項(xiàng)目提供了總額1.35億美元的主權(quán)貸款和500萬(wàn)美元贈(zèng)款。

　　亞洲開發(fā)銀行東亞局局長(zhǎng)KlausGerhaeusser認(rèn)為，這個(gè)項(xiàng)目將向中國(guó)的燃煤發(fā)電廠示范一種現(xiàn)有最高效、污染最少的商業(yè)化技術(shù)。作為該貸款項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人，亞行東亞局能源處處長(zhǎng)AshokBhargava幾年間多次到訪綠色煤電公司和天津IGCC電站，他表示，對(duì)于中國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，IGCC是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要手段。

　　華能天津IGCC示范電站正式計(jì)劃第一階段的終極目標(biāo)。很快，華能將在第二階段，對(duì)IGCC示范工程進(jìn)行完善和放大，同時(shí)研發(fā)綠色煤電關(guān)鍵技術(shù)。而在第三階段，將建設(shè)實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集、利用與封存的示范電站，驗(yàn)證其經(jīng)濟(jì)性并進(jìn)行商業(yè)化準(zhǔn)備。

　　由于涉及化工、電力兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)相當(dāng)之多，技術(shù)復(fù)雜程度高，系統(tǒng)集成難度可想而知。

　　華能天津煤氣化發(fā)電公司黨委書記劉振華介紹說(shuō)，除了燃?xì)廨啓C(jī)外，華能IGCC示范項(xiàng)目主要設(shè)備均采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，是自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)并運(yùn)營(yíng)的“五自主”項(xiàng)目。特別是氣化爐設(shè)備，采用華能自主技術(shù)的兩段式干煤粉加壓氣化爐，在我國(guó)首次設(shè)計(jì)、制造。

　　“我們更看重的是，通過(guò)建設(shè)IGCC示范工程，掌握其核心技術(shù)、支撐技術(shù)和系　 統(tǒng)集成技術(shù)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的‘綠色煤電’技術(shù)；并使其在經(jīng)濟(jì)上可接受，逐步推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤炭發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展?！焙裾f(shuō)。

　　美國(guó)自然資源保護(hù)委員會(huì)專家對(duì)中國(guó)綠色煤電的快速發(fā)展大為贊嘆：“華能天津IGCC示范電站讓我們?cè)僖淮慰吹街袊?guó)在發(fā)展低碳技術(shù)上敢為人先、力爭(zhēng)上游的開拓精神?！睂＜覀冋f(shuō)：“我們?cè)谔旖虻挠H眼所見讓我們對(duì)中國(guó)的減排承諾更加有信心。我們看到，中國(guó)一方面努力滿足其高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對(duì)能源的需求，另一方面也積極解決全球變暖和環(huán)境污染問(wèn)題?！?/p>

　　商業(yè)化道路指日可待

　　從2009年7月6日開工建設(shè)之日起，華能IGCC示范電站便成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。不僅僅是因?yàn)槠鋵?duì)于我國(guó)煤電發(fā)展具有里程碑式的意義，更在于這樣一個(gè)開發(fā)成本巨大的項(xiàng)目，如何實(shí)現(xiàn)有效的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式？與全球其他清潔能源新技術(shù)一樣，天津IGCC盡管被視為未來(lái)煤炭高效清潔發(fā)電的重要方向，但其本身接近于常規(guī)燃煤電站3倍的建設(shè)成本以及偏高的運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行尚需時(shí)日。

　　胡建民坦言，如果能夠爭(zhēng)取到0.8元左右的特殊電價(jià)政策，華能IGCC項(xiàng)目才能夠?qū)崿F(xiàn)盈虧平衡。

　　“華能IGCC示范電站絕不是中看不　 中用的花架子，我們將努力通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，對(duì)設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行全過(guò)程優(yōu)化，在未來(lái)降低工程造價(jià)。而且還要使其運(yùn)行得更好，效率更高。”胡建民告訴記者，并對(duì)IGCC電站的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)表示樂觀的態(tài)度。

　　事實(shí)上，除了生產(chǎn)電能，華能IGCC電站還能實(shí)現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)和副產(chǎn)品的綜合利用，這為實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合利用和電站的商業(yè)化經(jīng)營(yíng)挖掘了新的潛力。

　　中國(guó)工程院院士倪維斗表示：“煤的清潔高效利用是中國(guó)式低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。

　　與超臨界燃煤技術(shù)相比，IGCC在發(fā)電效率方面相對(duì)來(lái)說(shuō)有更大提升空間，在污染物治理、脫碳方面也有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，還能通過(guò)和多聯(lián)產(chǎn)耦合降低建設(shè)成本，因此具有很大的發(fā)展?jié)摿Α！焙笥洠骸拔廴疚锱欧疟瘸Ｒ?guī)燃煤電廠少六分之一到十分之一，基本實(shí)現(xiàn)固體、氣體、液體等污染物的近零排放……”除了能將煤“吃干榨盡”，還可實(shí)現(xiàn)污染物的資源化回收，并與煤制油、煤制氫等先進(jìn)的發(fā)電形式組成更先進(jìn)的能源系統(tǒng)。

　　這就是華能天津IGCC示范電站的“綠色煤電”理念。這座具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、代表世界清潔煤技術(shù)前沿水平的“綠色煤電”，掀開了我國(guó)清潔煤發(fā)電技術(shù)的新篇章。作為全球第6座IGCC電站，再一次讓世界看到我國(guó)在發(fā)展低碳技術(shù)上敢為人先、力爭(zhēng)上游的開拓精神。

來(lái)源：中電新聞網(wǎng) 　 作者： 趙博

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