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宁波北仑电厂投资污泥干化掺烧项目的深层解读-地方政策导向与企业逐利的一场博弈

2012-7-5 10:36| 发布者: admin| 查看: 2289| 评论: 0|原作者: 泥客庄主

摘要: 地方政策导向与企业逐利的一场博弈——北仑电厂投资污泥干化掺烧项目的深层解读(2012-07-02 15:01:27) 据网络报道,2011年9月,北仑电厂污泥干化项目建成并投入试用。北仑电厂在国内火电行业赫赫有名。不过,该企业也 ...
地方政策导向与企业逐利的一场博弈——北仑电厂投资污泥干化掺烧项目的深层解读(2012-07-02 15:01:27)

据网络报道,2011年9月,北仑电厂污泥干化项目建成并投入试用。

北仑电厂在国内火电行业赫赫有名。不过,该企业也进入污泥处置行业,却颇出人意料,在笔者看来,这一决策的背后有很多值得深思的地方。

一、北仑电厂污泥干化掺烧项目对机组的影响

据报道,北仑的污泥处置工艺路线是采用蒸汽以圆盘式干化机进行干化,成为含水率为20%40%的干污泥。干污泥经储存,在输煤系统工作过程中,按1:10比例与原煤混合入炉燃烧。
《北仑之窗》2011-07-26《北仑电厂新项目列入重点循环经济项目》:“本改造项目主要包括锅炉制粉系统改造及干化污泥入炉焚烧,制粉系统改造是在原有磨煤机的基础上采购改进型ZGM133G磨煤机风环替换原零部件,以满足干化污泥研磨制粉的需要。项目总投资800万元,年无害化处理干化污泥7.3万吨(相当于湿污泥22万吨),年节约1060吨标煤(等价值)”。
北仑项目进行污泥处置的1000MW机组为超超临界机组,其蒸汽压力为27.56 MPa,温度605度,蒸发量2953/小时。如果每天处置污泥200吨,含固率20%,干基低位热值2757 kcal/kg(具体分析方法和其它主要取值均参考笔者《高干脱水后造纸污泥焚烧处置的方案比较》一文,这里从略),则处置前后可做比较如下:

原锅炉参数

 

原锅炉参数

掺烧参数

差别

烟气含湿量

kg/kg

0.0354

0.0358

 

烟气含湿量增加

%

 

 

1.0%

灰渣量

kg/h

109118

109422

 

灰渣量增加

%

 

 

0.3%

烟气热损失率

%

8.9%

9.0%

 

烟气热损失增加

%

 

 

0.0%

干烟气量

kg/h

3672876

3674681

 

干烟气量增加

%

 

 

0.0%

焚烧炉出口体积流量

m3/h

16185487

16201774

 

烟气体积流量增加

%

 

 

0.10%

燃煤添加量

kg/h

414899

414102

 

燃煤添加量减少

 

 

 

-0.2%

千瓦电能标煤耗

g/kW

272.1

271.6

 

千瓦电能标煤耗减少

g/kW

 

 

0.52

对于这样一台超大型锅炉来说,本项目的污泥量在对锅炉热效率、烟气量、灰渣量等各方面的影响上似乎都微乎其微;此外:
从入炉热值看,燃煤热值2105608975 kcal/h,污泥热值仅为4996163 kcal/h,相当于入炉热值的0.237%
从入炉煤的干基重量看,燃煤重量约9047/日,而入炉的干基污泥重量仅为40/日,干基污泥只是入炉燃料干基的0.440%
从蒸汽量看,干化每天的蒸汽耗为185吨,仅占锅炉每日蒸发量70872吨的0.262%
从营业收入看,如果假设污泥处置费90/吨,每年365天,年污泥处置费收入也只有6570000元,仅为单台机组一天发电产值10818515元的60%
……
以上数据表明,北仑电厂实施污泥处置,不会是为了污泥的热值收入,也不会是为了提高销售额,因为这些都实在太微不足道了。
北仑电厂的真实动机难道真是所谓的“循环经济”吗?

二、北仑电厂的背景材料

北仑电厂一期工程2×600MW亚临界燃煤机组,于19881月开工,199411月投产。二期工程3×600MW亚临界燃煤机组,19966月开工,20009月投产。到2000年底时,北仑已是当时我国最大的火电厂。20096月,三期工程2×1000MW超超临界燃煤机组建成,北仑再次夺回全国火电第一的位置。
大型火电厂在其发展历程中,除了量上的突飞猛进,还有质方面的进步,这主要表现在节能方面。600MW亚临界机组配套锅炉的蒸汽参数一般是压力17-18 MPa,温度540度,发电热效率37-38%,千瓦标煤耗约310-330克;超超临界机组的蒸汽压力在26-31 MPa之间,温度600度,发电热效率42-44%,千瓦标煤耗约270-280克。北电原60万千瓦亚临界机组配套锅炉的蒸发量为2008/小时,已比一般大型锅炉(如220吨高温高压锅炉)的标煤耗低了20多克,超超临界机组的配套锅炉蒸发量近3000/小时,比亚临界机组又低了30多克。对于该规模的电厂(总装机量5000MW)来说,通过加强管理,每节约1克标准煤/千瓦时,每年的标煤节约量就达43800吨之多,远大于污泥项目申报的区区1060吨之数。而机组运行效率的提高,对设备安全、维护量、管理水平的要求是主要方面。其中,最突出的一项是对燃料的要求。
北仑电厂历史上曾经出过一次重大事故。199331014:07,二号机组锅炉发生炉膛爆炸,14:08 MFT(主燃料切断保护)跳闸,锅炉自动停炉,炉膛下部及冷灰斗严重破坏,大量汽水混合物以及高温烟气迅速向外喷出,造成23人死亡,8人重伤,16人轻伤。经检查21m标高以下的炉墙损坏情况自上而下趋于严重,冷灰斗向炉后侧塌倒呈开放性破口,侧墙与冷灰斗交界处撕裂31根水冷壁管,立柱不同程度扭曲,刚性梁拉裂;水冷壁管严重损坏,66根拉断,有的呈典型的剪切形断口,有的呈拉伸形断口,炉右侧21m层以下刚性梁严重变形;0m层炉后侧基本被热焦堵至冷灰斗,3台碎渣机和喷射水泵等全部湮埋在焦渣中。事故后清除的焦渣达934m3,最大一块焦现场测量尺寸为7m×7.1m×4m,重达130t,停炉检修132天,直接经济损失780万元。
经分析,此次炉膛爆炸是由于炉膛严重结焦(渣)而触发的,过热器以及再热器局部超温则与炉膛结构设计、受热面布置不完善以及运行指导失当有直接关系。
该事故是我国容量最大、伤亡人数最多的一次锅炉炉膛爆炸事故。这起事故与常规炉膛爆炸事故原因有着本质的区别。常规的炉膛爆炸事故是因炉膛内可燃物与空气的混合达到了爆炸极限,遇有点燃的热量,形成闪燃爆炸,其时机是运行中突然熄火或在点火启动过程中。此次事故则由于炉膛结构以及受热面布置,造成严重结焦(渣)。由于落焦(渣)将冷灰斗砸坏,在炉膛内大量蒸汽迅速膨胀,压力猛增,炉膛21m层以下遭受严重损坏。1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》关于对结构的要求提出了“燃煤粉的锅炉,其炉膛和燃烧器的布置应与所设计的煤种相适应,并应防止炉膛结渣或结焦”,就是吸取了北仑港电厂炉膛爆炸事故教训而新增的要求。
根据北电的一份资料,北电各机组的锅炉设计煤种均为晋北烟煤,其工业成分数据为:挥发份V 22.82%、含碳量C 47.80%、灰份A 19.77%、全水分 W 9.61%、低位放热量Qdw 22441.3 kJ/kg。实际燃煤大致有优混、平混、大末、俄煤、南非煤、澳煤、富兴煤等,同品种煤的煤质变化较大,因此根据放热量(19-25.5 MJ/kg)及灰熔点(1100-1400度)不同,将其又细分为优混煤三大类、平混煤二大类。根据结渣的强、中、弱特性,这些煤的品种又被进一步分类,形成针对各个机组锅炉的煤种及掺烧原则,以煤质指标为参考进行掺烧或单烧。
为控制锅炉结渣,强化执行的四个方面工作第一个就是加强燃料管理,对入炉煤种及掺烧方案进行严格控制。其次才是提高燃烧调整、建立合理的燃烧工况,保证锅炉在最佳工况运行,加强锅炉运行工况的检查和分析,加强吹灰器的运行管理等。
这些管理条例具体化为:加强到厂煤的管理和监督,根据锅炉选用适烧煤种,杜绝不适煤种进厂。加强燃料堆场的管理,堆煤必须根据煤种或煤质分堆存放,不同煤种或煤质的煤不能放在同一煤堆存放。在煤场动态图中必须标明每一煤堆的界限和该煤堆的煤质参数。煤仓进煤必须根据当值值长签发的上煤指令进行,没有煤质参数或不符合掺烧标准的煤种不能进入炉膛燃烧。燃用单一煤种时,控制燃煤低位热值最低为19000kJ/kg4538 kcal/kg),低于19000kJ/kg的煤种在没有得到上级技术部门许可和特殊措施的条件下不能送入炉膛燃烧。混煤燃烧时,控制混煤低位热值在210005015kcal/kg)~23000kJ/kg5493kcal/kg)之间,低位热值低于18000kJ/kg4300kcal/kg)的煤不能选择作为混煤煤种。
污泥的干基低位热值一般在3000 kcal/kg以下,干化至含固率60%时的低位热值也不会高于1500 kcal/kg,相当于北电掺混用煤最低标准的1/3。对于一个对燃料有如此严格要求的企业,污泥由于其热值低、灰分高、灰熔点低、含水高的特征,其入炉带给这种水平的锅炉的显然只能是“弊大于利”,只不过基于机组的超大规模,才使得这种“弊”可以承受而已。

三、北仑电厂为什么会接受处置污泥?

是什么促使北电选择处置污泥呢?中国宁波网20100918日的一则消息《宁波“明耀热电”昨日爆破拆除 北仑电厂取代》应该说一语道出了真相。
被关停的明耀热电,是宁波已建成投入运行的4座污泥焚烧发电厂之一(宁波明耀环保热电有限公司、明州热电有限公司、象山正源热电有限公司以及中科绿色电力有限公司)。明耀热电拥有三台85MW热力机组,属于典型的小热电。早在2006年该厂率先上马200/日湿泥掺烧项目,应该正是为了在大火电林立的宁波地区夹缝中求生存的需要。现在,在国家关停小火电(100MW以下机组)的大政策下,污泥处置也不再能保证明耀热电的生存。
明耀热电关闭了,原明耀热电所负担的供热被北电取代,那么原本明耀热电所从事的污泥处置份额应该也顺理成章地归到了北电名下。

四、北仑电厂为什么选择1000MW机组进行处置?

据报道:“北仑电厂1000MW机组锅炉掺烧干化生活污泥项目通过北仑区科技工业局审核备案,被列入北仑区2011年度重点循环经济项目”。
前已述及,北电原有5600MW机组,其热效率低于新的1000MW机组,但运行敏感性等也低于后者,从热效率、维护风险等诸多方面考虑,处置污泥似乎应该选择一台600MW机组即可,但北电的掺烧处置污泥却落在了新投产的1000MW机组名下,这是为什么呢?
笔者分析,这里可能有两重考虑:
首先,2009年由于三期配套送出工程建设严重滞后,两台百万千瓦机组仅获30万千瓦装机容量的计划上网电量,因此不得不在过去的一年多来积极争取“替代发电”,即利用其它公司有待关停的小火电配额,用高效的大机组发电,将节煤所产生的效益以发电价格差的形式返还给出售配额的企业。北电三期要争取更多的上网配额,需要“题材”;
其次,按照目前诸多获得上网补贴的污泥焚烧项目做法,争取上网电价补贴是根本,而补贴是发电量的一个百分比进行计算的,发电量基数越大越有利,以大机组进行申报有天然优势。

五、结论和讨论

北仑这样的大电厂之所以接受处置污泥,客观上可能是地方政府“施压”的结果。其所拥有的先进机组不会有明耀热电那样的“生存压力”,它接受污泥处置,是由于明耀热电的关闭使发电供热配额转移,污泥处置“配额”也随之“转移”而已。说得直接点,它很可能是“被迫”的。
在主观上,类似规模的高效能电厂不会因为“污泥有热值”而使用这种低热值的“替代燃料”,“循环经济”的说法多少有些牵强:如果考虑蒸汽使用(干化消耗蒸汽)会造成事实上的电能减产,那么即使有少量的煤耗降低(0.5克标准煤/千瓦),在总能量上,污泥处置一定是耗能的而非产能的。
能够造成企业产生主动性的动力,仍然是电能补贴政策:要么是上网配额本身,要么是上网电的补贴加价。西谚有云,世界上没有免费的午餐。中国有句俗话说,“买的没有卖的精”。北仑电厂为了处置污泥,在上网额度、电价补贴、税收减免等方面都获得了哪些优惠条件,目前还是一个谜。但比照其它类似项目,相信北电也不会是盏“省油的灯”。
明耀热电这样的企业当年因有生存之虞,于是才有“污泥能发电”的主张。但任何一个热工企业,不可能搞不明白污泥的特性会给锅炉特别是高参数锅炉带来的怎样的影响。北仑电厂是国内热电的领军企业,更有以前重大事故的经验教训和一系列严格的规章,与其它类似项目比,他们在污泥处置的规模和宣传上显得比较低调,项目所采用的工艺路线也中规中矩,炉外蒸汽干燥,而没有采用抽取高温烟气干燥、然后将被污染废气通过烟囱直排的“节能”形式。
政策导向是企业参与处理处置污泥的最大杠杆。按照笔者的研究,目前电力企业因发电补贴,已事实上实现了吨价400元以上的“暴利”处置。政府,也就是民众,事实上已经在为污泥处置支付高昂的代价。
北仑电厂的事例表明,企业“被迫”参与污泥处置,表面看似乎是政策制定者给企业将了一军,使其不得不承担、分享社会责任,似乎因此当地的污泥问题已得到彻底解决,成为某些地方的“政绩”,但如果深入研究这种具有“暴利”实质、潜在二次污染危险的不规范处置模式,我们不得不说,它事实上是“慷国家之慨”、以中央财政的电补来填补地方处置费不足的一盘“残局”而已。
企业自己产生的污染自己治理,此时才体现所谓企业的主体责任。污水污泥不是电企产生的污染物,但采用行政命令、变相“摊派”,企业一定是会跟你讲条件、要利益的。污泥的电厂掺烧处置,从表面上看,似乎是电企“节能降耗”,但实际上,它已成为电企低投入高回报、提高发电利润、上大项目的护身符,良好的“为人民服务”意愿,已沦为彻头彻尾的“为人民币服务”工具。

泥客庄主

2012年4月22日



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