火电厂湿法脱硫运行经济性分析与第三方治理

袁 园（中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司，陕西西安710065）



火电厂湿法脱硫运行经济性分析与第三方治理

袁 园
（中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司，陕西西安710065）

摘要：石灰石－石膏湿法烟气脱硫（FGD）运行的经济成本为我国电力环保行业的第三方治理提供数据支持。对两台300 MW机组湿法脱硫运行的经济成本和总收入进行核算，并分析该湿法脱硫工艺的经济性。其中运行的经济成本包括设备折旧费、运行物耗费用、运行电耗费用、人工费用、维护费用、排污费；运行的总收入包括电价补贴收入和石膏销售收入。经济性分析结果显示，在保证年利用小时数的基础上，降低脱硫系统电耗，减少系统堵塞，提高吸收剂利用率，并提高运行管理水平，脱硫系统是有可能实现盈利的。

关键词：烟气脱硫；经济性分析；第三方治理

0 引言

石灰石－石膏湿法烟气脱硫目前已成为我国电力行业最主要的脱硫工艺，该工艺具有运行稳定、脱硫效率高的特点［1，2］。脱硫系统的运行成本一直是发电厂和其他电力企业关注的问题［3－6］。文献［7］指出，投资折旧、脱硫剂的原料费用和运行电费这3项费用约占运行成本的90%以上，其中运行电费占脱硫运行成本的60%以上。文献［3］研究了不同含硫量煤的SO2脱除成本，并指出烟气脱硫的合理成本应计入电价。2008年，国家发改委、国家环保总局印发《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法》（试行）［8］，指出新（扩）建机组安装脱硫设施后，其上网电量执行在现行上网电价基础上每千瓦时加价1. 5分钱的脱硫加价政策。2014年10月15日，国务院办公厅发布文件《关于推行环境污染第三方治理的意见》［9］，意见指出，在电力、钢铁等行业和中小企业，鼓励推行环境绩效合同服务等方式引入第三方治理。因此有必要对燃煤电厂湿法烟气脱硫运行成本进行探究，为环境污染第三方治理的开展提供理论依据。

以某热电厂两台300 MW机组为例，计算该厂脱硫的运行费用和脱硫总收入，分析其经济成本。

1 脱硫运行费用

脱硫运行费用C包括设备折旧费、运行物耗费、运行电耗费、人工费、维护费、排污费和其他费用。

1. 1 设备折旧费

FGD系统投资占电厂总投资的5%～15%，该厂FGD系统投资为1. 7亿，占该厂总投资的11. 7%。按照设计要求，固定资产使用年限为30年。年设备折旧费C1按式（1）计算

式中：W为FGD系统投资；n为固定资产使用年限。

1. 2 运行物耗费

对于脱硫系统，运行物耗费C2主要是指石灰石、水的费用。该厂的2014年石灰石耗量为57 339. 09 t，Ca／S比为1. 11，石灰石单价为85元／t；水耗量为3×105t，水单价为1. 6元／t。可计算出运行物耗费用。

1. 3 运行电耗费

运行电耗费C3主要包括增压风机克服FGD阻力做功、浆液循环泵、氧化风机和其他泵和风机的电耗费用。该厂2014年脱硫运行电耗为6. 28 ×107kW·h，占厂发电量的1. 48%，上网电价为0. 377 4元／kW·h。可计算出脱硫系统运行电耗费用。

1. 4 人工费

人工费C4指脱硫设备运行人员的年工资成本。该厂脱硫系统共配备运行人员20人、管理人员4人、检修人员4人、保洁人员2人，共计30人，按人均年工资10万／人，年工资成本共计300万元。

1. 5 维护费

维护费C5是指该厂脱硫运行中脱硫塔堵塞的化学清洗和机械清洗费用。2014年该厂由于脱硫系统改造和运行管理不当，造成脱硫塔喷头堵塞两次、塔体堵塞两次，每次清洗花费150万元，共计600万元。

1. 6 排污费

排污费C6指排放SO2和脱硫废水，该厂向政府缴纳的排污费。2014年该厂缴纳排污费共计310万元。

1. 7 其他费用

其他费用C7包括培训、办公以及其他费用，按运行物耗费用、运行电耗费用、人工费用和维护费用之和的2%计算

C7＝0. 02×（C2＋C3＋C4＋C5）（2）

表1为该厂两台300 MW机组脱硫运行费用。由表1可知，对于该厂两台300 MW机组脱硫系统不考虑财务费用，脱硫电耗费用最高，占脱硫运行费用的49. 7%；其次为维护费用12. 6%，设备折旧费11. 9%，运行物耗费11. 2%；排污费、人工费和其他费用占比最小，分别为6. 5%、6. 3%和1. 7%。

表1　两台300 MW机组脱硫运行费用

对于该脱硫系统，运行物耗和电耗等直接成本占60. 9%，因此降低脱硫系统电耗，提高吸收剂利用率，可有效降低脱硫成本。由于该厂脱硫运行管理不善，造成脱硫系统堵塞4次，化学清洗费用高达600余万元，对整个电厂运行造成巨大损失，提高脱硫管理水平、减少堵塞可降低脱硫成本。

2 脱硫总收入

脱硫总收入E是指脱硫电价补贴和脱硫石膏销售收入。

2. 1 脱硫电价补贴收入

根据国家政策，脱硫补贴0. 015元／kW·h，该厂2014年发电量为4. 23×109kW·h，年利用小时数为7 050 h，机组负荷为80. 5%，厂用电率为6%，变压器损耗按10%计算，可计算脱硫电价补贴收入。

2. 2 脱硫石膏销售收入

脱硫石膏销售收入E2指脱硫副产品销售收入，一般为含水率小于10%的CaSO4·2H2O。该厂2014年石膏产量为11 200 t，石膏单价为15～35元／t，取中间值25元／t，可计算脱硫石膏收入。

表2为该厂两台300 MW机组脱硫总收入，由表2可知，脱硫系统收入的主要来源是电价补贴，占95%，副产品石膏销售收入占5%。对于一般脱硫系统而言，脱硫电价补贴收入与发电量、年利用小时数成正相关，因此提高年利用小时数是提高脱硫电价收入的根本途径。同时，优化脱硫系统，保证石膏质量可保证脱硫收入。

表2　两台300 MW机组脱硫总收入

3 脱硫总利润

脱硫总利润P为脱硫总收入减去脱硫运行费用。

P＝E－C（3）

计算可得，2014年两台300 MW机组年脱硫总利润为846万元。因此，在保证机组负荷和年利用小时数的基础上，降低脱硫系统电耗，减少系统堵塞，提高吸收剂利用率，并提高运行管理水平，脱硫系统是有可能实现盈利的。

4 第三方治理

环境污染第三方治理是指发电企业委托环境服务公司进行污染治理的新模式。由上述分析可知，在国家电价补贴政策前提下，降低脱硫系统电耗和提高管理水平等措施可进一步降低脱硫系统的运行成本，进而有可能实现盈利。对于火力发电厂来说，脱硫系统是独立且复杂的系统，其正常运行时，对发电主体工程影响较小，火力发电厂对脱硫系统的运行不够重视［10］；同时，火力发电厂的脱硫设备一般由环保工程公司设计、调试及改造，环保工程公司有更强的专业性。这为第三方治理的开展提供可能性。

第三方治理的模式相比传统污染治理模式具有明显优点。环保工程公司掌握更为先进的污染物脱除技术，且具有更强的专业性，可降低污染物脱除成本；环保工程公司可能同时运行几个脱硫项目，使脱硫技术更专业的方向发展，有利于技术创新，且有利于环保部门的监管；同时有利于我国环保产业的发展［11］。

但是在我国开展第三方治理也存在一些问题。关于第三方治理的法律法规尚不完善；第三方治理的开展在我国存在责任转移障碍、税收障碍、融资障碍、经济风险和技术障碍［12］；脱硫系统虽然独立于发电主体工程，但其必须与发电主体工程一起投运，脱硫系统运行不善，可能导致脱硫系统堵塞，进而威胁整个发电厂的运行，这也将为第三方治理带来障碍。

5 结论

（1）探究了两台300MW机组脱硫系统运行的经济性，湿法脱硫运行的经济成本中，折旧费占比11. 9%，运行物耗费用占比11. 2%，运行电耗费用占比49. 7%，人工费用占比6. 3%，维护费用占比12. 6%，排污费占比6. 5%，其他费用占比1. 7%；湿法脱硫总收入中，电价补贴占95%，副产品石膏销售收入占5%。湿法脱硫总收入中，电价补贴收入占95%，石膏销售收入占5%。

（2）对于湿法脱硫系统，在现有电价补贴政策下，在保证机组负荷和年利用小时数的基础上，降低脱硫系统电耗，减少系统堵塞，提高吸收剂利用率，并提高运行管理水平，脱硫系统是有可能实现盈利的。

（3）第三方治理是未来的发展趋势，但其目前存在不少问题，国家和政府应当完善相关法律法规、提供融资支持、培育环保企业，加快第三方治理的进程。

参考文献：

［1］袁园．湿法FGD和SCR脱硝物料平衡与运行优化［J］．电力科学与工程，2015，31（7）：59－64．

［2］兰颖，马平．湿法烟气脱硫系统脱硫效率的影响因素分析［J］．电力科学与工程，2013，29（7）：58－63．

［3］王志轩，彭俊，张家杰，等．石灰石－石膏法烟气脱硫费用分析［J］．中国电力，2004，37（2）：69－72．

［4］廖永进，王力，骆文波．火电厂烟气脱硫装置成本费用的研究［J］．电力建设，2007，28（4）：82－86．

［5］李皎，王永翔，高岩，等．电厂脱硫运行经济性考核研究［J］．电力科技与环保，2014，（5）：50－53．

［6］邢长城．湿法脱硫中石灰石耗量的经济性分析［J］．环境工程，2010，28（4）：46－48．

［7］李玮，陈红．湿法脱硫系统的优化与运行经济性问题［J］．江苏电机工程，2010，29（2）：64－66．

［8］国家发改委国家环保总局．燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法（试行）［J］．电力标准化与技术经济，2008，（1）：29－30．

［9］国务院办公厅．关于推行环境污染第三方治理的意见［R］．中华人民共和国国务院公报，2015，（3）：28 －31．

［10］于爱华，卢作基，缪明烽．脱硫系统运行的全新模式——第三方运行［J］．节能与环保，2011，（6）：58 －59．

［11］常杪，杨亮，王世汶．环境污染第三方治理的应用与面临的挑战［J］．环境保护，2014，42（20）：20 －22．

［12］骆建华．环境污染第三方治理的发展及完善建议［J］．环境保护，2014，42（20）：16－19．

Economic Analysis of Wet FGD of Thermal Power Plant and Third⁃party Management

YUAN Yuan
（China Datang Corporation Science and Technology Research Institute Co．，Ltd．，Northwest Branch，Xi’an 710065，China）

Abstract：Economic costs of limestone－gypsum wet FGD provide data support for third－party management of e⁃lectricity environment protection industry．Calculated the wet FGD operation costs and total income of the two 300MW units and analyzed the economic efficiency．Economic costs included equipment depreciation，material consumption costs，electricity consumption costs，labor costs，maintenance costs，sewage charges and other costs．The total income included electricity subsidy income and gypsum sales．The economic analysis showed that on the basis of enough annual utilization hours，redused power consumption of desulfurization system and blockage of the system，improved the absorbent utility and the management level the FGD was likely to make profits．

Keywords：FGD；economic analysis；third⁃party management

作者简介：袁园（1983－），男，工程师，主要从事火电厂除尘、脱硫、脱硝等环保设备性能试验及优化工作，E⁃mail：25100106＠qq. com。

收稿日期：2015－10－20。

中图分类号：X701. 3

文献标识码：A

DOI：10. 3969／j. issn. 1672-0792. 2016. 01. 006