2011年9月22日,《宁波晚报》的一则消息称,浙江省宁波北仑电厂污泥干化项目建成并投入试运行。这家电厂在国内火电行业可谓赫赫有名,它进入污泥处置行业,让人颇感意外,在笔者看来,这一决策的背后有很多值得深思的地方。
超超临界机组为何也烧污泥?
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,远远大于污泥项目申报的1060吨
电厂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。
项目进行污泥处置的1000MW机组为超超临界机组。对于这样一台超大型锅炉来说,200吨/日污泥经干化后,对锅炉热效率、烟气量、灰渣量等各方面的影响似乎都微乎其微。从入炉热值看,污泥热值仅相当于总热值的0.237%;从入炉燃料的重量看,干基污泥仅为入炉燃料干基的0.440%;从蒸汽量看,干化污泥每天的蒸汽耗约180吨,仅为锅炉每日蒸发量70872吨的0.262%;从营业收入看,设污泥处置费90元/吨,年污泥处置费收入也只有657万元,仅为单台机组六天左右的发电产值(单台一天的发电产值约108万元)。
以上数据表明,电厂实施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,因为这些在火电面前都显得微乎其微。上马污泥处置的动机一定另有隐情。对燃煤有较高要求的火电厂掺烧污泥是否安全?
这座电厂一期工程2×600MW亚临界燃煤机组,于1988年1月开工,1994年11月投产。二期工程3×600MW亚临界燃煤机组,1996年6月开工,2000年9月投产。到2000年底时,它已是当时我国最大的火电厂。2009年6月,三期工程2×1000MW超超临界燃煤机组建成,它又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,还有质的进步,主要表现在节能方面。这一电厂原60万千瓦亚临界机组配套锅炉的蒸发量为2008吨/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吨/小时,比亚临界机组又低了30多克。对于如此规模的电厂(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,远远大于污泥项目申报的区区1060吨的数目。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。
与加强燃料管理其实有矛盾
对于一个对燃料有严格要求的企业,污泥由于其热值低、灰分高、灰熔点低、含水高的特征,其入炉势必“弊大于利”
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”。为控制锅炉结渣,北仑电厂电强化执行的四个方面工作中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。根据放热量(19~25.5MJ/kg)、灰熔点(1100~1400度)以及结渣特性,煤的品种被详细分类,形成针对各机组锅炉的煤种及掺烧原则。
强化的管理条例具体包括: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/kg(4538kcal/kg),低于这一标准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21000(5015kcal/kg)~23000kJ/kg(5493kcal/kg)之间,低位热值低于18000kJ/kg(4300kcal/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3000kcal/kg以下,干化至含固率60%时的低位热值也不会高于1500kcal/kg,相当于这座电厂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,其入炉势必“弊大于利”,但鉴于机组的超大规模,才使得这种“弊”能够承受。