某燃煤電廠減半排放與排污費(fèi)減征的經(jīng)濟(jì)效益分析

張斐

（華能平?jīng)霭l(fā)電有限責(zé)任公司，甘肅 平?jīng)?744000）

隨著國(guó)家對(duì)燃煤電廠大氣污染防治力度的加大，尤其是2014年國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部和能源局聯(lián)合提出《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃》，燃煤電廠執(zhí)行燃?xì)廨啓C(jī)排放限值，即SO2＜35mg/Nm3，對(duì)燃煤電廠提出了巨大的挑戰(zhàn)。但如企業(yè)的污染物排放濃度值低于國(guó)家規(guī)定的污染物排放限值50%以上，且未發(fā)生月度內(nèi)日均值超限的情況，將實(shí)行排污費(fèi)減半征收。但是，大幅度降低排放濃度將大大增加脫硫設(shè)施的運(yùn)行成本，兩相比較，是否對(duì)企業(yè)增益有利，是否能既滿足污染物的排放要求又能獲取減征排污費(fèi)的雙贏，值得我們分析研究。

1 脫硫系統(tǒng)影響經(jīng)濟(jì)效益的因素分析

1.1 機(jī)組負(fù)荷

機(jī)組負(fù)荷高低直接影響到脫硫系統(tǒng)廠用電率及石灰石耗量，機(jī)組負(fù)荷越高，脫硫系統(tǒng)廠用電率越低，但負(fù)荷越高則石灰石的耗量越大。

1.2 吸收塔入口SO2濃度

當(dāng)吸收塔入口SO2濃度增加時(shí)，為保證吸收塔出口SO2濃度在一定范圍內(nèi)，吸收塔漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)及石灰石耗量明顯增加。在負(fù)荷及吸收塔入口SO2濃度一定的條件下，控制吸收塔出口SO2含量小于50%時(shí)，石灰石耗量及脫硫廠用電率上升得比較明顯。

1.3 吸收塔液位的影響

吸收塔液位的高低直接影響漿液循環(huán)泵的運(yùn)行電流，當(dāng)吸收塔高液位運(yùn)行時(shí)，漿液循環(huán)泵電流較高,吸收塔低液位運(yùn)行時(shí)，脫硫系統(tǒng)廠用電率相應(yīng)減少，但減少幅度不大。

1.4 吸收塔PH值的影響

吸收塔高PH值運(yùn)行，石灰石補(bǔ)漿量增大，石灰石磨制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)。與此同時(shí)，吸收塔密度上升，漿液循環(huán)泵及吸收塔各附屬設(shè)備的運(yùn)行電流增大，脫硫廠用電率上升。

1.5 漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)

漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)直接影響吸收塔出口的SO2含量和石灰石耗量，當(dāng)投運(yùn)2臺(tái)漿液循環(huán)泵能夠達(dá)標(biāo)排放，石灰石耗量及脫硫廠用率相對(duì)較少。減半排放時(shí)，石灰石耗量及脫硫廠用電率均大幅上升。相同負(fù)荷增加漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，雖減少了石灰石耗量，但因漿液循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)間成倍增加，相應(yīng)的廠用電率增加較多。

2 脫硫運(yùn)行成本與排污費(fèi)的比較分析

因影響吸收塔出口SO2的因素較多，計(jì)算難度較大且得出的數(shù)據(jù)不易比較。故取重棄輕，將全廠機(jī)組分為非超低技改機(jī)組及超低技改機(jī)組兩組，選取各吸收塔在最優(yōu)PH值、液位、漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)條件下的最小值與減半排污補(bǔ)償費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比。調(diào)取某電廠2018年1月份各機(jī)組吸收塔的運(yùn)行參數(shù)，如表1、2。

表1 非技改機(jī)組脫硫數(shù)據(jù)（排放值SO2小于200mg/Nm3）

2.1 脫硫技改機(jī)組比較分析

超低排放機(jī)組（5、6#機(jī)組），機(jī)組負(fù)荷300MW，吸收塔PH值5～6之間，吸收塔液位為7～7.3m，吸收塔入口SO2含量1300mg/Nm3，調(diào)取滿足條件時(shí)間段進(jìn)行比較：

表2 技改機(jī)組脫硫數(shù)據(jù)（排放值SO2小于35mg/Nm3）

a條件吸收塔出口SO2含量滿足0～17mg/Nm3，而b條件吸收塔出口SO2滿足17～35mg/Nm3的條件。

a條件下石灰石補(bǔ)漿量為5m3/h，b條件下石灰石補(bǔ)漿量為2m3/h，換算成單位時(shí)間的石灰石耗量。

a：5m3/h×1.36kg/m3（石灰石漿液密度）=6.8t/h。

b：2m3/h×1.36kg/m3（石灰石漿液密度）=2.7t/h。

a條件相比b條件，石灰石每小時(shí)需增加費(fèi)用：（6.8t/h-2.7t/h）×101 元（石灰石單價(jià)）=414.1 元。

因上述條件下循泵運(yùn)行方式相同，故脫硫廠用電只計(jì)算單位小時(shí)內(nèi)石灰石磨制系統(tǒng)用電。

a條件磨制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間：6.8/11（球磨機(jī)給料量/h）=0.61h。

b條件磨制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間：2.7/11（球磨機(jī)給料量/h）=0.25h。

a條件相比b條件脫硫系統(tǒng)廠用電每小時(shí)需增加費(fèi)用：

560kW（磨機(jī)功率）×（0.61-0.25）H×0.307 元/kWH（電費(fèi)）=61.9元。

a條件相比b條件每小時(shí)增加費(fèi)用：

414.1 +61.9=476 元。

2.2 脫硫非技改機(jī)組的比較分析

非 超 低 排 放 機(jī) 組（1、2、3#機(jī) 組 ）， 負(fù) 荷200MW，吸收塔PH值5～6之間，吸收塔液位為7～7.3m，吸收塔入口SO2含量1000mg/Nm3左右，調(diào)取滿足該情況的2個(gè)時(shí)間段：

c工況下吸收塔出口SO2滿足0～100mg/Nm3，d工況吸收塔出口SO2滿足100～200mg/Nm3的條件。

c條件下石灰石漿液補(bǔ)充量為2.1m3/h，d條件下石灰石漿液補(bǔ)充量為1.46m3/h，換算成單位時(shí)間的石灰石耗量。

a：2.1m3/h×1.36kg/m3（ 石 灰 石 漿 液 密 度 ）=2.86t/h。

b：1.46m3/h×1.36kg/m3（ 石 灰 石 漿 液 密 度 ）=1.98t/h。

a條件相比b條件，石灰石每小時(shí)需增加費(fèi)用：（2.86T/h-1.98T/h）×101元（每噸石灰石單價(jià)）=88.88 元。

因上述條件下循泵運(yùn)行方式已達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行方式，故脫硫廠用電只計(jì)算石灰石磨制系統(tǒng)用電。

c條件磨制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間：2.86/11（球磨機(jī)每小時(shí)給料量）×1=0.26h。

d條件磨制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間：1.98/11（球磨機(jī)每小時(shí)給料量）×1=0.18h。

c條件相比d條件，脫硫系統(tǒng)廠用電每小時(shí)需增加的費(fèi)用：

560kW（磨機(jī)功率）×（0.26-0.18）H×0.307 元/度（電費(fèi)）=13.75元。

總計(jì)：c條件相比d條件每小時(shí)增加的費(fèi)用：88.88+13.75=102.63 元。

2018年1月份公司6臺(tái)機(jī)組SO2減半排放需增加的費(fèi)用：

102.63 ×24×31×3+476×24×{20（5#機(jī) 組 運(yùn) 行天數(shù)）+31（6#機(jī)組運(yùn)行天數(shù)）}=22.90+58.26=81.16萬(wàn)元。（4#機(jī)組全月未運(yùn)行剔除）。

2018年1月份SO2排污費(fèi)共計(jì)34.78萬(wàn)元，減半排放減征費(fèi)用17.39萬(wàn)元，繳納排污費(fèi)17.39萬(wàn)元。

綜上所述，SO2減半排放補(bǔ)償費(fèi)用少于石灰石耗量與廠用電量增加所需費(fèi)用，故采取SO2減半排放不經(jīng)濟(jì)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著火力發(fā)電廠的快速發(fā)展，SO2排放也不斷增多。經(jīng)過(guò)對(duì)本電廠脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行試驗(yàn)總結(jié)分析，得出如下結(jié)論：如果原煙氣SO2濃度能維持在設(shè)計(jì)值以內(nèi)，執(zhí)行“低于國(guó)家或省規(guī)定的污染物排放限值50%以上”的排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益不佳，故本廠采用國(guó)家規(guī)定的污染物排放限值運(yùn)行。建議電廠脫硫系統(tǒng)經(jīng)采取優(yōu)化運(yùn)行控制后，在石灰石耗量及脫硫系統(tǒng)耗電量能夠保持較低水平的基礎(chǔ)上，采取此控制方法來(lái)達(dá)到企業(yè)的減排增益。在較高硫份、高負(fù)荷區(qū)間段，雖然脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本會(huì)有所增加，經(jīng)過(guò)運(yùn)行優(yōu)化控制，仍可達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)收益。