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实探丨火电厂“白烟”的秘密

2024-06-11

  江苏省泰州市高港区永安洲镇,国家能源集团泰州发电有限公司(以下简称泰州电厂)便坐落于此,乘上电梯来到高116米的4号锅炉操作平台上,记者看到,电厂内矗立的两座大烟囱正源源不断地排出滚滚白烟。

  “我们现在看到的这些白烟主要成分是水汽,还有少量的二氧化碳。”泰州电厂相关负责人说。

  据介绍,近年,泰州电厂累计投资超4.5亿元,通过增设电除尘第五电场、取消脱硫系统烟道旁路、实施脱硫双塔双循环、低氮燃烧器和脱硝SCR改造、湿式电除尘改造等项目,实现一期机组污染物排放一下子就下降,在省内率先实现燃煤机组超低排放。

  与此同时,泰州电厂率先实施全负荷脱硝项目,通过近年对机组的改造,在改造完成后的实际启动过程中,机组点火后 8 小时脱硝反应器入口烟温就可高于310,满足脱硝装置投入和连续运行条件。机组并网后至30%额定负荷阶段,脱硝反应器入口烟温平均值超 308,满足氮氧化物达标排放要求。

  据了解,现阶段我国年二氧化碳排放量超110亿吨,其中煤电占比近四成,以泰州公司为例,四台百万机组每年排放二氧化碳超1600万吨。煤电减碳直接关乎全社会“双碳”目标能否如期实现。而CCUS是目前大规模减少温室气体排放、有效利用二氧化碳最经济最可行的方法之一。

  “有了CCUS项目,火电企业离”近零碳“排放的目标更近了。”泰州电厂相关负责这个的人说。

  什么是CCUS?其中文全称是:二氧化碳捕集、利用与封存,是指将二氧化碳从能源利用、工业过程等排放源或大气中捕集分离,并输送到适宜场地加以利用或封存。

  “为加快绿色低碳转型,泰州电厂开展CCUS项目建设,项目于2022年3月22日开工,去年6月2日投入生产,截至上周日成功运行一周年,销售二氧化碳超20万吨。”上述相关负责人表示,泰州电厂CCUS项目创造了“捕集规模”“能效指标”“连续运转时长”等多项煤电CCUS记录,成为行业“双碳”标杆。

  “这些烟气先进入水洗塔洗涤,把烟气里的粉尘、氮氧化物等杂质洗掉,再进入吸收塔装置,其中的胺溶液能把大部分二氧化碳‘吸’出来。‘满载’二氧化碳的复合液体进入再生塔,通过加热解析,二氧化碳气体再被‘蒸’出来,捕集率大于90%,项目产出干基二氧化碳纯度大于99.9%。”泰州电厂运行部相关负责人说。

  在电厂内,记者看到4个银色球形储气罐沿着蓝色、白色管道与作业塔相连,这便是CCUS项目捕集区,两辆槽罐车在储气罐后等待液态二氧化碳装车。

  据了解,电厂捕集的二氧化碳产品纯度高,适合加工成干冰,也可作为焊接保护气体,还可当作化工原料。然而由于使用电厂捕集的二氧化碳目前成本比较高,进一步改善工艺减少相关成本仍是重点。

  “泰州电厂CCUS项目实现了规模化捕碳用碳,为未来实现煤电二氧化碳近零排放提供了示范经验。未来,随着绿电交易、碳交易、火电厂绿色低碳转型等配套政策全面建立,将为煤电CCUS项目可持续发展注入更多信心。”上述相关负责人说。

  走进一期机组集控室,记者看到,大屏上跳动着实时变化的燃煤发电机组排放数据,反映了一期机组排放值远远低于国家超低排放标准。

  “通过脱硫双塔双循环、低氮燃烧器和脱硝SCR、湿式电除尘、凝变湿除等技术革新,主要污染物排放一下子就下降,实现包括SO2、NOx、粉尘等污染物的超低排放,SO3、Hg等污染物的协同脱除,全面达到江苏省污染物友好排放标准要求。”常州发电公司相关负责人说。

  “当下,我国煤组超低排放系列技术日益成熟并得到普遍应用。国家大力推动火电厂超低排放,逐步推动化石能源减污降碳清洁发展,既是寄望于火电在化石能源绿色低碳转型中发挥示范引领作用,也是明确在能源转型的大战略中,火电将继续发挥能源保供 ‘压舱石’‘稳定器’的功能。”国家能源集团相关负责这个的人说。