华能北京热电厂：节能减排建设“绿色电厂”

公司介绍

华能北京热电厂位于北京市朝阳区王四营乡，厂区东侧紧邻东五环路、南侧距京沈高速公路约1.5公里，是京津唐电网的主力电厂之一，年供电量约占北京市用电量的10%，年供采暖量约占北京市集中管网供热量的30%，年供汽量约占北京市用汽量的70%。电厂由华能国际电力开发公司和北京市合作建设，华能国际电力开发公司负责经营和管理。

一期工程共安装四台燃煤锅炉和汽轮发电机组，于1995年4月开工建设，1999年6月全部投产。四台机组额定发电总功率77万千瓦，供热能力760百万大卡/小时，外供工业蒸汽最大流量500吨/小时。近年来，为适应北京市工业蒸汽用量持续减少、夏季用电高峰期电力供应紧张和冬季集中供热热源不足的状况，电厂相继于2003年12月、2004年12月完成了后置机及尖峰热水炉改天然气工程，将一期工程最大发电能力提高至84.5万千瓦，供热能力增加至1160百万大卡/小时。

背景分析

我国电力以火电为主，2007年，全国电力装机容量中燃煤机组占77.7%，燃煤机组发电量占总发电量的82.8%。然而，火电不仅是电能的主角，同时也是能耗和污染物排放大户。目前，我国发电消耗的煤炭超过全国煤炭消费量的一半以上；二氧化硫排放也占到全国排放总量的一半以上。而我国二氧化硫排放量，已经超过环境承载量的81%，近1/3国土面积酸雨污染严重，因此造成的损失每年超过1100亿元。此外，二氧化碳排放，火电也是大头，因此《京都议定书》规定的碳减排压力，主要也在火电身上。由此可见，要完成国家“十一五”节能减排约束性目标，燃煤电厂责任重大。由于华能北京热电厂地处北京，加上奥运会，因此环保成为电厂首要考虑的问题，所以企业在环保上就必须舍得投入。

解决方案

华能北京热电厂一直把建设环境友好型电厂放在工作首位，依靠技术创新，重视科技进步，注重引进技术，消化吸收和再创新，在国内电力行业中率先引进和采用先进技术及装备，扎实有效地开展清洁生产和环境保护工作，已建设成为能源行业的国家环境友好型电厂。

一是推行清洁生产，实施生产全过程污染控制。电厂在设计、生产的初始环节就注重清洁生产，使用清洁燃料，运用代表国内先进水平的新技术、新工艺、新设备，实施生产全过程污染控制。锅炉采用低氮氧燃烧、带飞灰复燃装置的液态排渣塔式直流锅炉，氮氧化物排放远低于一般燃煤电厂的排放指标。烟气排放率先采用成熟的烟塔合一技术，从而提高周边环境质量。粉煤灰通过气力输送到储灰罐，渣通过皮带输送到渣罐，密闭输送，减少扬尘污染。

二是充分利用清洁煤技术，减少污染物排放。电厂利用国内外最好的清洁煤技术，对原有设备进行技术改造，大幅度削减了污染物排放量，并可按新排放标准实现达标排放。电厂锅炉已全部安装了石灰石-石膏湿法脱硫装置，脱硝装置等。

比如在二氧化硫治理方面，2005年电厂投资4.6亿元，在国内率先引进了具有国际先进水平的烟塔合一技术，应用于电厂的脱硫工程，脱硫效率达到96%以上，脱硫后二氧化硫排放浓度由原来的420毫克/标立米左右降至50毫克/标立米以下，不仅大大低于北京市的排放标准，而且还优于欧洲发达国家的水平。2007年，电厂在燃煤量略有增加的情况下，二氧化硫同比减排6852吨，降低了91%。记者亲自到电厂脱硫现场实地考察，在那里闻不到普通电厂的异味。可见，华能北京热电厂的脱硫效果还是相当彻底的。为了降低氮氧化物排放，2006年电厂又投资2.7亿元进行脱硝工程建设，2007年底全部投运，锅炉烟气氮氧化物排放浓度由400毫克/标立米左右降至50毫克/标立米以下，这一指标甚至比天然气发电机组的排放水平还高，达到了世界先进水平。

三是加大环保科研投入，创新污染控制新领域。目前，国际上二氧化碳捕集和处理技术尚处于研究开发和示范阶段，我国在这一领域的研发也刚刚起步。电厂加大新技术应用的资金投入力度，积极落实采用环保新技术，率先在国内建立燃煤电厂二氧化碳捕集试验和示范装置，对实现传统煤电技术的可持续发展具有极其重要的意义。目前，华能北京热电厂将成为全国第一家安装有脱硫、脱硝、二氧化碳捕集以及利用城市中水的热电联供的清洁高效环保型“燃煤示范电厂”。

成效

2009年，电厂完成供电煤耗281.65克/千瓦时，比全国平均供电煤耗低54克/千瓦时。在为首都经济社会发展提供电热能源保障的同时，电厂在节能环保工作上不断探索，推陈出新，勇创第一，成为全方位的资源节约型、环境友好型燃煤电厂的典范。

（1）国内领先的热电联产技术。电厂全年平均热效率在60%以上，比常规的凝汽式电厂高出约20个百分点，在国内处于领先水平。与常规30万千瓦纯凝汽式发电机组和集中供热锅炉相比，按年发电量50亿度、年供热量1300万吉焦计算，每年可节约40万吨标准煤，电厂投产以来已累计节约标准煤400多万吨。

（2）国内第一家城市污水利用。为节约北京市新鲜水资源，电厂投资5000余万元建设了二级污水系统，是国内第一家采用中水回用的城市热电厂。自2000年6月污水回用以来，电厂年节约新鲜水量约1200万立方米，大大缓解了北京市用水紧张的局面。

（3）国内率先采用液态排渣和飞灰复燃技术。电厂锅炉采用德国液态排渣和飞灰复燃技术，使大约65%的烟尘成为液态渣，进入除尘器的烟尘浓度大约只有普通固态排渣方式的35%，大幅度减少了烟尘排放量。在飞灰复燃全部投入时，锅炉无飞灰外排。每台锅炉配有两台四电场高效率静电除尘器。在脱硫及烟塔合一工程投产后，烟尘排放浓度下降至10～15毫克/立方米，烟尘控制在国内处于领先水平。

（4）国内第一家不设灰场的电厂，投产至今，灰、渣、脱硫石膏和二氧化碳等副产品实现100%综合利用，节约了占地和投资，社会效益、环保效益和经济效益显著。

（5）国内第一家采用烟塔合一技术。“烟塔合一”是将排烟功能和循环水冷却功能合二为一，充分利用循环水的热量将烟气抬升到比烟囱更高的高度。此外，采用“烟塔合一”技术还可提高烟气余热利用率，降低循环水温度，提高电厂热效率。2007年8月脱硫及烟塔合一工程正式通过市环保局验收，二氧化硫排放监测浓度为15mg/Nm3，脱硫效率97%，优于我国一级空气控制标准。

（6）国内跨度最大的钢结构网架全封闭煤棚。电厂2005年投资3800万元建设了煤场覆盖工程，煤棚网架长210米，跨度120米，高度44米，为目前国内跨度最大的钢结构网架，彻底解决了露天煤场扬尘对环境的污染。

（7）国内电厂脱硝工程中率先采用尿素热解技术。2006年底，电厂投资1.8亿元建设了脱硝工程，在国内电厂烟气脱硝工程中首次采用安全性更高的尿素热解技术，2007年一期工程四台机组的脱硝装置全部投入，效率大于90%，氮氧化物的排放减少至50毫克/标立方米以下，达到世界先进水平。

（8）国内第一家燃煤电厂二氧化碳捕集工程。2007年12月26日，我国首个“燃煤发电厂年捕集二氧化碳3000吨试验示范工程”在电厂开工建设。该工程于2008年7月16日竣工投产，年回收二氧化碳3000吨，现已成功捕集出二氧化碳并通过精制系统提高纯度至99.99%，形成日产12吨的规模。

（9）冷热电联产。2008年6月，电厂两台热水溴化锂125万大卡制冷机组完工投运，为2.2万平方米的生产和生活建筑提供冷源，厂内生活办公建筑电空调已全部停用，每个夏季可节约厂用电170万度。

（10）探索开发污泥发电技术。污泥发电就是对城市污水处理厂产生的污泥进行干化，干化后的污泥直接掺入燃煤，送入锅炉燃烧，实现城市污泥的无害化、资源化处置。目前，该项目已经进入小规模试验阶段，探索利用污泥掺烧发电的可行性，实现城市污泥的无害化。

展望

企业在变废为宝中获益，在产生社会效益的同时，收获经济效益。火电厂烧的是煤，煤浑身都是宝，所以，环保做好了，火电厂也是个聚宝盆。比如电厂灰渣和脱硫的副产品，就是市场上抢手的建筑、施工材料，每年都为电厂带来可观的附加效益。再比如二氧化碳，一旦实现了回收，不仅对环境做了贡献，而且提纯后的二氧化碳纯度达到99.5%以上，可用于食品行业，又可以给企业带来收益。此外，由于电厂在北京这样的大城市边上，使得电厂可以大量使用城市中水源，从而大大降低用水的成本。不过业内人士也指出，上述减排效益也同热电联产一样，有个前提，那就是电厂要在城市周边；否则，那些减排副产品就很难有市场销路，同时也没有那么多污水可用。因此，电源如何布局才最科学合理，也是值得我们今后重新思考的问题。有关电力专家认为，在企业和地方政府的共同努力下，华能北京热电厂节能减排能达到如此水平，这对上海、广州等大城市还是很有借鉴意义的。

被华能集团公司命名为节约环保型示范电厂的华能北京热电厂，一直积极履行华能“三色公司”使命，以强烈的首都意识，依靠技术创新，严格管理，节能减排工作取得突出成绩，打破了燃煤电厂污染户的传统观念，既实现了良好的企业效益，又产生了较好地社会效益，树立了燃煤电厂的崭新形象，同时对于我国大中城市的燃煤电厂极具借鉴意义。

讨论题

1．企业那么大的环保投入，能不能有效益？会不会亏损？减排与节能不同，节能给企业带来的效益是明摆着，而减排对企业似乎只有投入，看到的只是社会效益。但是如果企业减排除了社会效益，而没有经济效益，甚至因此出现亏损，那么企业减排恐怕也走不远。你认为为了鼓励企业在减排上投入，政府应该采取哪些激励措施？

2．北京热电厂节能减排与热电联产，得益于电厂在北京这样的大城市边上。北京热电厂节能减排能达到如此水平，这对上海、广州等大城市的借鉴意义是什么？这为我们思考电源布局有何启示？