任麗韞 陳科 澄合礦務(wù)局電力中心
煤矸石資源綜合利用電廠一方面要消化礦區(qū)廢棄的煤矸石,在節(jié)約能源和控制環(huán)境污染方面發(fā)揮作用,側(cè)重環(huán)保效益;另一方面又要和傳統(tǒng)的燃煤鍋爐一樣不加區(qū)分地承受越來越重的環(huán)保達標和污染減排壓力。澄合礦務(wù)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。
澄合礦務(wù)局電力中心矸石電廠是澄合礦務(wù)局自備電廠,也是經(jīng)國家發(fā)展改革委認證的資源綜合利用電廠,于1985年經(jīng)原煤炭工業(yè)部批準建設(shè),1992年由江西煤炭綜合利用設(shè)計院設(shè)計,并經(jīng)中煤統(tǒng)配煤礦總公司綜合利用部批準初設(shè)修改意見,1994年10月開始建設(shè),1998年6月投產(chǎn)運行。該廠裝機容量2×6MW,設(shè)計年發(fā)電量為7200萬kWh,配備兩臺循環(huán)流化床鍋爐,燃用澄合礦區(qū)煤炭生產(chǎn)中的伴生物煤矸石及劣質(zhì)煤(入爐煤發(fā)熱量在3000kcal/kg以下)進行發(fā)電生產(chǎn)。該廠自投產(chǎn)以來,累計發(fā)電9億多度,消耗礦區(qū)煤矸石百萬余噸,取得了良好的環(huán)境效益,為澄合礦區(qū)的環(huán)境保護和資源綜合利用做出了積極貢獻。
澄合礦務(wù)局年產(chǎn)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(fā)生,造成了嚴重的環(huán)境污染。而該廠作為澄合礦務(wù)局自備電廠,承擔著礦區(qū)近60%的生產(chǎn)、生活用電供應(yīng)。2012年10月隨著澄合礦務(wù)局集中供暖工程竣工,該廠又承擔著局內(nèi)西區(qū)各礦、社區(qū)以及城區(qū)西七路片區(qū)2.5萬余人的集中供暖,取代了各礦及社區(qū)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(wù)局西區(qū)三礦的煤矸石全部消化,產(chǎn)生的灰渣運往附近的水泥廠和建材廠用于生產(chǎn)各種建材產(chǎn)品,少量用于周圍村莊鋪路或蓋房,一舉多得,實現(xiàn)了煤矸石減量化、無害化和再利用,在改善當?shù)丨h(huán)境、節(jié)約能源、發(fā)展資源綜合利用和循環(huán)經(jīng)濟方面取得相當大的貢獻。
循環(huán)流化床是20世紀末在國際上發(fā)展起來的新一代高效、低污染清潔燃燒技術(shù),具有許多其它燃燒方式所沒有的優(yōu)點:①由于循環(huán)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(xiàn)燃燒中直接脫硫,脫硫效率高且技術(shù)設(shè)備簡單和經(jīng)濟;②燃料適應(yīng)性廣且燃燒效率高,特別適合于低熱值劣質(zhì)煤;③排出的灰渣活性好,易于實現(xiàn)綜合利用;④負荷調(diào)節(jié)范圍大,負荷可降到滿負荷的30%左右。該廠兩臺循環(huán)流化床鍋爐的熱效率均達85%以上,配套的煙氣治理設(shè)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(tǒng)、煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)等,按現(xiàn)行污染物排放標準能夠達標排放。
作為國企,多年來該廠一直帶頭高度重視環(huán)保工作,從設(shè)計、建設(shè)到投產(chǎn)運行嚴格執(zhí)行環(huán)境保護“三同時”制度以及相關(guān)環(huán)保法律法規(guī),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(xiàn)各項污染物達標排放。該廠污染治理設(shè)施年運行費用達百余萬元,還有排污費、監(jiān)測費等等,隨著環(huán)保要求越來越嚴,環(huán)保投入比例也逐年加大。
2013年下半年澄合礦務(wù)局在經(jīng)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(tǒng),減少了一部分氮氧化物的排放,但因為在循環(huán)流化床鍋爐這種燃燒方式下,爐內(nèi)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(huán)流化床低溫、分級燃燒可實現(xiàn)燃燒過程中脫NOX,循環(huán)流化床鍋爐煙氣初始NOX濃度已經(jīng)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(tǒng)運行費用、人員工資、設(shè)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(huán)流化床鍋爐實施脫硝工程無疑是事倍功半的事情。
目前該廠鍋爐煙氣執(zhí)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(jù)環(huán)境保護部發(fā)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(guī)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(yè)負擔。盡管循環(huán)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(yè)長期虧損經(jīng)營;
②如此高的環(huán)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(huán)保壓力,使企業(yè)的經(jīng)營壓力巨大。環(huán)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(yè)不堪重負,長期虧損。在今年煤炭形勢持續(xù)走低的情況下,澄合礦務(wù)局對該廠從內(nèi)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(xiàn),大河沒水小河干,日子依然難過。
面對自2014年7月1日起火力發(fā)電機組將要執(zhí)行的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中如此嚴厲的環(huán)保新政,該廠一方面積極調(diào)整設(shè)備運行參數(shù),確保循環(huán)流化床的穩(wěn)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(diào)研除塵、脫硫升標改造方案,目前正在調(diào)研電袋除塵和爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法脫硫,但周邊都沒有同規(guī)模同類型的成功案例,希望得到各級環(huán)保部門的技術(shù)協(xié)助和資金支持。
對于本已靠著國家的退稅政策和礦務(wù)局內(nèi)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(wù)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(yōu)惠政策的同時,從以下三方面建立完善環(huán)保方面相關(guān)的配套政策,促進資源綜合利用電廠的健康發(fā)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(xiàn)有的小規(guī)模煤矸石綜合利用電廠(礦區(qū)坑口矸石電廠)給予法律保護,并配套更多相應(yīng)的優(yōu)惠政策,如并網(wǎng)售電方面的優(yōu)惠政策等;
(2)將煤矸石綜合利用電廠與煤粉爐火電區(qū)別對待,尤其是對已有的小規(guī)模煤矸石綜合利用電廠,維持執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)不變或在GB13223-2011基礎(chǔ)上適當放寬。
(3)在實現(xiàn)污染物達標排放后,一段時期內(nèi)不再對國家認定的資源綜合利用電廠下達減排任務(wù)。