浅谈火电厂烟气脱硫的特许经营模式

2011-02-17 15:16张红英
中国环保产业 2011年9期
关键词:火电厂海水烟气

张红英

(北京龙源环保工程有限公司,北京 100044)

浅谈火电厂烟气脱硫的特许经营模式

张红英

(北京龙源环保工程有限公司,北京 100044)

介绍了火电厂烟气脱硫特许经营模式(BOOM)发展的必要性和特点,该方式可使国家、火电厂、脱硫公司三方受益。文章还介绍了烟气海水脱硫在国内外的技术进展,列举了火电厂烟气海水脱硫采用BOOM模式的实例。

特许经营;石灰石-湿法烟气脱硫;海水脱硫

1 引言

“十五”以来,我国火电厂烟气脱硫产业取得重大进展,火电厂二氧化硫排放控制已进入以烟气脱硫为主要措施的阶段。在此期间主要采用EPC模式即项目总承包模式,俗称“交钥匙工程”,即设计、采购和建造。脱硫公司将火电厂的脱硫设施安装到位后即退出,并不参与后期运营。在这一模式下,火电厂追求的是投资最小化,脱硫公司追求的是利润最大化,因此在烟气脱硫产业快速发展的同时,部分脱硫工程的质量问题也逐渐暴露出来,如部分烟气脱硫工程建设质量不过关、脱硫设施投运率低、运行维护专业化水平低、运行效果差、脱硫行业技术规范不完善、脱硫公司良莠不齐、技术创新进展缓慢等。这些问题如不研究解决,不仅难以完成“十二五”电力行业二氧化硫削减任务,而且对烟气脱硫产业的发展将产生严重影响。

根据中电联的一项专项调查,全国火电厂脱硫设施的实际投运率只有60%,而国家要求是95%。大批仓促上马的脱硫工程运行不久即出现了故障,而对于火电厂来说,脱硫不是火电厂技术人员的强项。因此,大量脱硫设施在火电厂成了摆设。再加上近年来的“电煤告急”,不少火电厂存在偷偷关停脱硫设施以节省成本的情况。从2006年开始,由于质量低劣,一些上马没有几年的脱硫项目陆续出现返修改造。大量重复投资造成没有必要的损失,国家为此付出的环保代价是难以衡量的。

由于安装脱硫设施的是脱硫公司,运营是火电厂,一旦出现环保责任,脱硫公司和业主往往互相推诿。统计数字显示,2005年我国二氧化硫排放总量高达2549万吨,居世界第一。相关测算结果显示,我国每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约2万元,这就意味着2005年我国因二氧化硫排放造成的经济损失就达5098亿元。因此,确保脱硫工程的正常运行,提高工程的脱硫效率已成为电力公司和环保部门急需解决的问题。

2 脱硫市场孕育新的烟气脱硫工程建设模式

目前,我国的火电厂脱硫设施建设主要采用EPC模式,脱硫公司全面负责项目的设备和施工;火电厂负责筹集脱硫工程建设资金和脱硫设施建成后的日常运营。

脱硫工程的投资需数千万元,甚至上亿元,巨大的资金投入会给各火电厂带来沉重的压力。目前,国家虽然已对采用脱硫技术的火电厂实行上网电价补贴,但部分火电厂认为脱硫电价补贴不足以抵消火电厂的脱硫成本,因而“建得起脱硫设施,用不起脱硫设备”已成为很多火电厂面临的棘手问题。导致有的火电厂在享受着政府脱硫补贴的同时,却将脱硫设备时开时停以降低成本。而且由于火电厂的运行维护人员大部分没有经过专业的学习和培训,脱硫公司又不参与脱硫设施建成后的运营工作;因此,脱硫设备不能根据主机燃煤、负荷情况适时灵活地加以调整,无法实现最优化运行,不仅提高了脱硫系统的运行成本,造成了能源浪费,甚至有可能导致设备故障,不能及时处理,从而影响到火电厂的正常生产运营和烟气二氧化硫的达标排放。

另据了解,由于脱硫行业进入门槛较低,国内上规模的脱硫公司已超过200家。目前脱硫设备国产化率已达90%以上,工程造价也大幅度降低。300MW机组及以上新建火电机组的烟气脱硫工程每千瓦造价已由2001年的800~1200元降至2005年底的120~150元。因此,脱硫公司的低利润造成的恶性竞争,再加上面对脱硫环保市场巨大的经济利益,一大批有能力和没有能力的企业跻身脱硫市场,造成脱硫设施中的部分材料和设备只是停留在模仿和仿造的阶段,降低了设备的可靠性和经济性,导致建成的脱硫工程投运后达不到设计指标,不能连续稳定运行。

以上问题表明,传统脱硫工程建设运营模式已越来越不适应脱硫行业的发展,必须在污染治理机制上实现创新,呼唤新的脱硫工程建设模式的出现。

3 烟气脱硫特许经营解决了火电厂的燃眉之急

为实现“十一五”规划纲要提出的二氧化硫削减目标,提高烟气脱硫设施建设和运行质量,根据《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》精神和《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》的要求,2007年7月12日,国家发改委办公厅会同国家环保总局办公厅印发了发改办环资〔2007〕1570号文,《关于开展烟气脱硫特许经营试点工作的通知》,决定开展火电厂烟气脱硫特许经营试点工作,要求五大发电集团开展火电厂烟气脱硫特许经营试点工作。

火电厂烟气脱硫特许经营是在国家有关部门组织和指导下,以国家出台的脱硫电价及相关优惠政策为基础,将火电厂脱硫设施建设、运行、维护及日常管理交由专业化脱硫公司承担,实现二氧化硫排放削减任务。

根据政府出台的相关方案,在特许经营的模式下,脱硫设施用地由发电企业无偿提供。脱硫公司享受脱硫电价。与脱硫设施运行相关的水、电、气等按厂用价格结算。对于火电厂来说,上马脱硫工程,不用火电厂掏钱,每年还节省了一笔数目不菲的排污费;建设不用火电厂操心,能够按期完成;运行无需火电厂负责,保证达标排放,这对不少需要建设脱硫工程的火电厂来说无疑是解决了燃眉之急。

2008年1月18日,国家发展改革委、国家环保总局举行了火电厂烟气脱硫特许经营试点项目启动会,首批11个石灰石-石膏湿法烟气脱硫特许经营试点项目合同签订。但在烟气海水脱硫领域还是一个空白。

4 烟气脱硫BOOM模式使各方受益

采用烟气脱硫BOOM模式,会使得国家、火电厂、脱硫公司三方受益。

对于国家来说:烟气脱硫BOOM模式改变了以往火电厂烟气脱硫由国家、发电企业投资的局面,将火电厂烟气脱硫的投资领域向民营资本开放,可以吸引外资和国内民间资本,从根本上解决脱硫设施建设投资不足的问题。

对于火电厂来说:1)解决了火电厂的资金问题,降低了火电厂的负债水平,可将已有资金用于火电厂的改、扩建。2)脱硫岛的建设和运营由专业的脱硫公司负责,减轻了火电厂的管理压力,特别是人员的管理压力,脱硫公司拥有经验丰富的专业技术人员,对脱硫系统进行有效的操作、维护,保证设备的高效、稳定运行,为火电厂解除了后顾之忧,不需要重新培训技术人员而花费高额费用。3)火电厂通过向脱硫公司有偿提供电、气、水等,可以获得收益。4)火电厂减少了脱硫系统的运行、维护和管理,把更多的精力投入到发电机组的运行中。

对于脱硫公司来说:1)在市场竞争日益残酷的形势下,脱硫公司需要寻求新的经济增长点,烟气脱硫特许经营虽然收益不高,但却有一个长期稳定的收益。2)可以发挥脱硫公司长期在工程总承包过程中积累的技术、人员管理和运行的优势。3)可以促进脱硫公司技术和管理的不断创新,为全面提高环保产业水平奠定了基础。

5 烟气海水脱硫在国内外的技术进展和应用情况

目前世界上技术最成熟、应用最多的脱硫工艺是石灰石-石膏湿法烟气脱硫,但石灰石-石膏湿法烟气脱硫的缺点是系统复杂,脱硫后副产物石膏的再利用尚处于初步阶段。不能很好地综合利用,大多数火电厂对脱硫石膏都采用堆存方式处理,或直接与火电厂灰渣混合储放在灰场,这不仅占用了大量土地,而且如果防渗工作处理不好,灰渣混合物所含碱性氧化物和金属离子还会对地面水体、生态环境造成污染和破坏。

自20世纪70年代挪威的norsk水电局开发了海水脱硫工艺以来,已广泛用于炼油、炼铝等工业窑炉,先后有近20余套投入运行,继1988年印度TATA火电厂500MW燃煤机组上安装2台处理烟气量44.5×104Nm3/h的海水脱硫装置后,海水脱硫工艺在火电厂的应用取得了较快的发展。我国深圳西部火电厂4号机组(300MW)海水脱硫装置,作为我国第一个示范工程于1999年3月投运,各项性能指标均达到或优于设计值,并通过了国家环保总局主持的工程验收,五年多来运行状况良好,受到各有关部门的支持和肯定。西部火电厂5号、6号机组海水脱硫装置于2004年2月建成投运,福建后石华阳火电厂已建成4套600MW的海水脱硫装置,于1999年至2003年陆续投入运行。2004年5月国家环保总局环境影响评价管理司主持召开的深圳西部火电厂4号机组海水烟气脱硫系统跟踪监测总结会的会议纪要中提出海水脱硫工艺技术成熟,脱硫效率高,系统整体性能先进。

海水脱硫工艺是利用海水的天然碱度达到脱除烟气中SO2目的的一种脱硫方法。一般适用于海边、扩散条件较好,用海水作为冷却水的火力发电厂,是一项经济、高效的脱硫方式,其工艺简单,且无固体废物排放,可以大量节省石灰石和淡水,运行成本低,在具备海水取排水条件和稳定的海水水质条件时能获得较高的脱硫效率,有很大的经济和社会效益。

近年来,海水脱硫工艺在我国沿海的电厂得到了迅速发展。国内的某企业建立了烟气海水脱硫的自主知识产权体系,取得6项国家专利,已经建成和正在建设的海水脱硫项目13个,28台机组,总装机1326.4万kW,同期国家海水脱硫市场的占有率超过90%,6月30日投产的华能海门火电厂1号103.6万kW机组海水脱硫工程是目前世界上单机容量最大的海水脱硫装置。

6 火电厂烟气海水脱硫采用特许经营模式已成定式

燃煤火电厂采用烟气海水脱硫工艺,近几年得到了较广泛的应用。根据统计,烟气海水脱硫已经成为国内应用的脱硫工艺中仅次于石灰石-石膏湿法,容量排在第二位的重要脱硫技术。烟气海水脱硫工艺系统以其工艺简单,运行维护方便,投资省,只需要海水和空气不需要其他添加剂、节省淡水、无废弃物排放、减少污染、节省占地等优点,在沿海地区烟气脱硫系统中有较好的发展前景,是今后沿海地区新建、扩建火电厂及老厂改造优先考虑的烟气脱硫系统。

采用特许经营模式建设有如下优点:1)有利于工程的建设管理,提高脱硫工程质量和设施投运率,特别是提高装置的长期可用率;2)减轻了投资方的资金压力,降低了火电厂后续的环保管理、运行和维护成本;3)有利于火电厂集中精力抓好主业,提高电力建设的质量和生产的效益;4)有利于加强对烟气脱硫设施运行的监管,从而提高SO2的减排效果;5)不仅对控制火电厂SO2的排放有重要意义,而且对加快我国其它领域污染控制的市场化发展和环保产业的技术进步都有重要意义。

综合以上因素,海水脱硫项目作为一种新型的脱硫工艺,采取脱硫特许经营试点也是势在必行的。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫特许经营试点工程的成功案例如下,2009年7月27日,舟山发电厂二期(1×300MW)烟气海水脱硫工程特许经营签字仪式在北京钓鱼台国宾馆举行。舟山发电厂位于舟山市定海区白泉镇浪洗村,一期工程规划建设1×125MW+1×135MW机组,采用海水脱硫法进行烟气脱硫,已于2008年9月份投产。该项目的海水脱硫系统由北京某环保工程有限公司以EPC总承包方式建设。目前,系统各环节运行良好,各项技术指标优于设计值,舟山发电厂一期海水脱硫工程投运后系统稳定,脱硫效率达到95%以上,基于初次合作的成功基础,根据国家环保部的批复,二期工程继续采用海水脱硫工艺,并采取特许经营方式。舟山发电厂二期(1×300MW)烟气海水脱硫工程特许经营是我国烟气脱硫特许经营在海水脱硫技术领域的首次应用。海水法作为一个新的工艺,对这项事业的发展产生了深远影响。

[1]王志轩,潘荔,张静怡.火电厂烟气脱硫烟气脱硫试点情况及出现的问题与对策[J].电力技术经济,2008,20(4).

[2]王希文.火电厂烟气脱硫BOOM模式探讨及相关政策建议[J].电力技术经济,2009,21(2).

[3]周雁凌,季英德,车立柱.烟气脱硫众望所归[N].中国环境报,2009-8.

Simple Explanation on License Management Mode for Flue Gas Desulfurization in Power Plant

ZHANG Hong-ying
(Beijing Longyun Environmental Engineering Co., Ltd, Beijing 100044, China)

The paper presents the necessity and characteristic on license management mode (BOOM) development of FGD in power plant and introduces the technical progress of flue gas sea water desulfurization at home ad abroad, and gives the actual examples of flue gas sea water desulfurization in power plant by adopting BOOM mode.

license management; limestone-wet process of flue gas desulfurization; sea water desulfurization

X701.3

A

1006-5377(2011)09-0039-04

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