火電廠濕法脫硫運行經(jīng)濟性分析與第三方治理

袁 園（中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北分公司，陜西西安710065）

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火電廠濕法脫硫運行經(jīng)濟性分析與第三方治理

袁 園
（中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北分公司，陜西西安710065）

摘要：石灰石－石膏濕法煙氣脫硫（FGD）運行的經(jīng)濟成本為我國電力環(huán)保行業(yè)的第三方治理提供數(shù)據(jù)支持。對兩臺300 MW機組濕法脫硫運行的經(jīng)濟成本和總收入進行核算，并分析該濕法脫硫工藝的經(jīng)濟性。其中運行的經(jīng)濟成本包括設備折舊費、運行物耗費用、運行電耗費用、人工費用、維護費用、排污費；運行的總收入包括電價補貼收入和石膏銷售收入。經(jīng)濟性分析結(jié)果顯示，在保證年利用小時數(shù)的基礎上，降低脫硫系統(tǒng)電耗，減少系統(tǒng)堵塞，提高吸收劑利用率，并提高運行管理水平，脫硫系統(tǒng)是有可能實現(xiàn)盈利的。

關鍵詞：煙氣脫硫；經(jīng)濟性分析；第三方治理

0 引言

石灰石－石膏濕法煙氣脫硫目前已成為我國電力行業(yè)最主要的脫硫工藝，該工藝具有運行穩(wěn)定、脫硫效率高的特點［1，2］。脫硫系統(tǒng)的運行成本一直是發(fā)電廠和其他電力企業(yè)關注的問題［3－6］。文獻［7］指出，投資折舊、脫硫劑的原料費用和運行電費這3項費用約占運行成本的90%以上，其中運行電費占脫硫運行成本的60%以上。文獻［3］研究了不同含硫量煤的SO2脫除成本，并指出煙氣脫硫的合理成本應計入電價。2008年，國家發(fā)改委、國家環(huán)?？偩钟“l(fā)《燃煤發(fā)電機組脫硫電價及脫硫設施運行管理辦法》（試行）［8］，指出新（擴）建機組安裝脫硫設施后，其上網(wǎng)電量執(zhí)行在現(xiàn)行上網(wǎng)電價基礎上每千瓦時加價1. 5分錢的脫硫加價政策。2014年10月15日，國務院辦公廳發(fā)布文件《關于推行環(huán)境污染第三方治理的意見》［9］，意見指出，在電力、鋼鐵等行業(yè)和中小企業(yè)，鼓勵推行環(huán)境績效合同服務等方式引入第三方治理。因此有必要對燃煤電廠濕法煙氣脫硫運行成本進行探究，為環(huán)境污染第三方治理的開展提供理論依據(jù)。

以某熱電廠兩臺300 MW機組為例，計算該廠脫硫的運行費用和脫硫總收入，分析其經(jīng)濟成本。

1 脫硫運行費用

脫硫運行費用C包括設備折舊費、運行物耗費、運行電耗費、人工費、維護費、排污費和其他費用。

1. 1 設備折舊費

FGD系統(tǒng)投資占電廠總投資的5%～15%，該廠FGD系統(tǒng)投資為1. 7億，占該廠總投資的11. 7%。按照設計要求，固定資產(chǎn)使用年限為30年。年設備折舊費C1按式（1）計算

式中：W為FGD系統(tǒng)投資；n為固定資產(chǎn)使用年限。

1. 2 運行物耗費

對于脫硫系統(tǒng)，運行物耗費C2主要是指石灰石、水的費用。該廠的2014年石灰石耗量為57 339. 09 t，Ca／S比為1. 11，石灰石單價為85元／t；水耗量為3×105t，水單價為1. 6元／t?？捎嬎愠鲞\行物耗費用。

1. 3 運行電耗費

運行電耗費C3主要包括增壓風機克服FGD阻力做功、漿液循環(huán)泵、氧化風機和其他泵和風機的電耗費用。該廠2014年脫硫運行電耗為6. 28 ×107kW·h，占廠發(fā)電量的1. 48%，上網(wǎng)電價為0. 377 4元／kW·h?？捎嬎愠雒摿蛳到y(tǒng)運行電耗費用。

1. 4 人工費

人工費C4指脫硫設備運行人員的年工資成本。該廠脫硫系統(tǒng)共配備運行人員20人、管理人員4人、檢修人員4人、保潔人員2人，共計30人，按人均年工資10萬／人，年工資成本共計300萬元。

1. 5 維護費

維護費C5是指該廠脫硫運行中脫硫塔堵塞的化學清洗和機械清洗費用。2014年該廠由于脫硫系統(tǒng)改造和運行管理不當，造成脫硫塔噴頭堵塞兩次、塔體堵塞兩次，每次清洗花費150萬元，共計600萬元。

1. 6 排污費

排污費C6指排放SO2和脫硫廢水，該廠向政府繳納的排污費。2014年該廠繳納排污費共計310萬元。

1. 7 其他費用

其他費用C7包括培訓、辦公以及其他費用，按運行物耗費用、運行電耗費用、人工費用和維護費用之和的2%計算

C7＝0. 02×（C2＋C3＋C4＋C5）（2）

表1為該廠兩臺300 MW機組脫硫運行費用。由表1可知，對于該廠兩臺300 MW機組脫硫系統(tǒng)不考慮財務費用，脫硫電耗費用最高，占脫硫運行費用的49. 7%；其次為維護費用12. 6%，設備折舊費11. 9%，運行物耗費11. 2%；排污費、人工費和其他費用占比最小，分別為6. 5%、6. 3%和1. 7%。

表1　兩臺300 MW機組脫硫運行費用

對于該脫硫系統(tǒng)，運行物耗和電耗等直接成本占60. 9%，因此降低脫硫系統(tǒng)電耗，提高吸收劑利用率，可有效降低脫硫成本。由于該廠脫硫運行管理不善，造成脫硫系統(tǒng)堵塞4次，化學清洗費用高達600余萬元，對整個電廠運行造成巨大損失，提高脫硫管理水平、減少堵塞可降低脫硫成本。

2 脫硫總收入

脫硫總收入E是指脫硫電價補貼和脫硫石膏銷售收入。

2. 1 脫硫電價補貼收入

根據(jù)國家政策，脫硫補貼0. 015元／kW·h，該廠2014年發(fā)電量為4. 23×109kW·h，年利用小時數(shù)為7 050 h，機組負荷為80. 5%，廠用電率為6%，變壓器損耗按10%計算，可計算脫硫電價補貼收入。

2. 2 脫硫石膏銷售收入

脫硫石膏銷售收入E2指脫硫副產(chǎn)品銷售收入，一般為含水率小于10%的CaSO4·2H2O。該廠2014年石膏產(chǎn)量為11 200 t，石膏單價為15～35元／t，取中間值25元／t，可計算脫硫石膏收入。

表2為該廠兩臺300 MW機組脫硫總收入，由表2可知，脫硫系統(tǒng)收入的主要來源是電價補貼，占95%，副產(chǎn)品石膏銷售收入占5%。對于一般脫硫系統(tǒng)而言，脫硫電價補貼收入與發(fā)電量、年利用小時數(shù)成正相關，因此提高年利用小時數(shù)是提高脫硫電價收入的根本途徑。同時，優(yōu)化脫硫系統(tǒng)，保證石膏質(zhì)量可保證脫硫收入。

表2　兩臺300 MW機組脫硫總收入

3 脫硫總利潤

脫硫總利潤P為脫硫總收入減去脫硫運行費用。

P＝E－C（3）

計算可得，2014年兩臺300 MW機組年脫硫總利潤為846萬元。因此，在保證機組負荷和年利用小時數(shù)的基礎上，降低脫硫系統(tǒng)電耗，減少系統(tǒng)堵塞，提高吸收劑利用率，并提高運行管理水平，脫硫系統(tǒng)是有可能實現(xiàn)盈利的。

4 第三方治理

環(huán)境污染第三方治理是指發(fā)電企業(yè)委托環(huán)境服務公司進行污染治理的新模式。由上述分析可知，在國家電價補貼政策前提下，降低脫硫系統(tǒng)電耗和提高管理水平等措施可進一步降低脫硫系統(tǒng)的運行成本，進而有可能實現(xiàn)盈利。對于火力發(fā)電廠來說，脫硫系統(tǒng)是獨立且復雜的系統(tǒng)，其正常運行時，對發(fā)電主體工程影響較小，火力發(fā)電廠對脫硫系統(tǒng)的運行不夠重視［10］；同時，火力發(fā)電廠的脫硫設備一般由環(huán)保工程公司設計、調(diào)試及改造，環(huán)保工程公司有更強的專業(yè)性。這為第三方治理的開展提供可能性。

第三方治理的模式相比傳統(tǒng)污染治理模式具有明顯優(yōu)點。環(huán)保工程公司掌握更為先進的污染物脫除技術，且具有更強的專業(yè)性，可降低污染物脫除成本；環(huán)保工程公司可能同時運行幾個脫硫項目，使脫硫技術更專業(yè)的方向發(fā)展，有利于技術創(chuàng)新，且有利于環(huán)保部門的監(jiān)管；同時有利于我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［11］。

但是在我國開展第三方治理也存在一些問題。關于第三方治理的法律法規(guī)尚不完善；第三方治理的開展在我國存在責任轉(zhuǎn)移障礙、稅收障礙、融資障礙、經(jīng)濟風險和技術障礙［12］；脫硫系統(tǒng)雖然獨立于發(fā)電主體工程，但其必須與發(fā)電主體工程一起投運，脫硫系統(tǒng)運行不善，可能導致脫硫系統(tǒng)堵塞，進而威脅整個發(fā)電廠的運行，這也將為第三方治理帶來障礙。

5 結(jié)論

（1）探究了兩臺300MW機組脫硫系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，濕法脫硫運行的經(jīng)濟成本中，折舊費占比11. 9%，運行物耗費用占比11. 2%，運行電耗費用占比49. 7%，人工費用占比6. 3%，維護費用占比12. 6%，排污費占比6. 5%，其他費用占比1. 7%；濕法脫硫總收入中，電價補貼占95%，副產(chǎn)品石膏銷售收入占5%。濕法脫硫總收入中，電價補貼收入占95%，石膏銷售收入占5%。

（2）對于濕法脫硫系統(tǒng)，在現(xiàn)有電價補貼政策下，在保證機組負荷和年利用小時數(shù)的基礎上，降低脫硫系統(tǒng)電耗，減少系統(tǒng)堵塞，提高吸收劑利用率，并提高運行管理水平，脫硫系統(tǒng)是有可能實現(xiàn)盈利的。

（3）第三方治理是未來的發(fā)展趨勢，但其目前存在不少問題，國家和政府應當完善相關法律法規(guī)、提供融資支持、培育環(huán)保企業(yè)，加快第三方治理的進程。

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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

作者簡介：袁園（1983－），男，工程師，主要從事火電廠除塵、脫硫、脫硝等環(huán)保設備性能試驗及優(yōu)化工作，E?mail：25100106＠qq. com。

收稿日期：2015－10－20。

中圖分類號：X701. 3

文獻標識碼：A

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