如何化解小機(jī)組煤矸石資源綜合利用電廠(chǎng)的窘境

任麗韞 陳科 澄合礦務(wù)局電力中心

煤矸石資源綜合利用電廠(chǎng)一方面要消化礦區(qū)廢棄的煤矸石，在節(jié)約能源和控制環(huán)境污染方面發(fā)揮作用，側(cè)重環(huán)保效益；另一方面又要和傳統(tǒng)的燃煤鍋爐一樣不加區(qū)分地承受越來(lái)越重的環(huán)保達(dá)標(biāo)和污染減排壓力。澄合礦務(wù)局電力中心矸石電廠(chǎng)（2×6MW）小機(jī)組煤矸石電廠(chǎng)就面臨著這樣的尷尬處境。

1 企業(yè)概況

澄合礦務(wù)局電力中心矸石電廠(chǎng)是澄合礦務(wù)局自備電廠(chǎng)，也是經(jīng)國(guó)家發(fā)展改革委認(rèn)證的資源綜合利用電廠(chǎng)，于1985年經(jīng)原煤炭工業(yè)部批準(zhǔn)建設(shè)，1992年由江西煤炭綜合利用設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，并經(jīng)中煤統(tǒng)配煤礦總公司綜合利用部批準(zhǔn)初設(shè)修改意見(jiàn)，1994年10月開(kāi)始建設(shè)，1998年6月投產(chǎn)運(yùn)行。該廠(chǎng)裝機(jī)容量2×6MW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量為7200萬(wàn)kWh，配備兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，燃用澄合礦區(qū)煤炭生產(chǎn)中的伴生物煤矸石及劣質(zhì)煤（入爐煤發(fā)熱量在3000kcal/kg以下）進(jìn)行發(fā)電生產(chǎn)。該廠(chǎng)自投產(chǎn)以來(lái)，累計(jì)發(fā)電9億多度，消耗礦區(qū)煤矸石百萬(wàn)余噸，取得了良好的環(huán)境效益，為澄合礦區(qū)的環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用做出了積極貢獻(xiàn)。

2 環(huán)境效益顯而易見(jiàn)

澄合礦務(wù)局年產(chǎn)原煤500萬(wàn)t以上，每年形成的幾十萬(wàn)噸矸石，占用大量的土地，矸石自燃時(shí)有發(fā)生，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。而該廠(chǎng)作為澄合礦務(wù)局自備電廠(chǎng)，承擔(dān)著礦區(qū)近60%的生產(chǎn)、生活用電供應(yīng)。2012年10月隨著澄合礦務(wù)局集中供暖工程竣工，該廠(chǎng)又承擔(dān)著局內(nèi)西區(qū)各礦、社區(qū)以及城區(qū)西七路片區(qū)2.5萬(wàn)余人的集中供暖，取代了各礦及社區(qū)供暖小鍋爐15臺(tái)，年消耗煤矸石約10萬(wàn)余噸，幾乎將澄合礦務(wù)局西區(qū)三礦的煤矸石全部消化，產(chǎn)生的灰渣運(yùn)往附近的水泥廠(chǎng)和建材廠(chǎng)用于生產(chǎn)各種建材產(chǎn)品，少量用于周?chē)迩f鋪路或蓋房，一舉多得，實(shí)現(xiàn)了煤矸石減量化、無(wú)害化和再利用，在改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境、節(jié)約能源、發(fā)展資源綜合利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面取得相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。

3 循環(huán)流化床高效、低污染

循環(huán)流化床是20世紀(jì)末在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新一代高效、低污染清潔燃燒技術(shù)，具有許多其它燃燒方式所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)：①由于循環(huán)流化床屬于低溫燃燒，因此氮氧化物排放遠(yuǎn)低于煤粉爐，僅為120ppm左右。并可實(shí)現(xiàn)燃燒中直接脫硫，脫硫效率高且技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)；②燃料適應(yīng)性廣且燃燒效率高，特別適合于低熱值劣質(zhì)煤；③排出的灰渣活性好，易于實(shí)現(xiàn)綜合利用；④負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷可降到滿(mǎn)負(fù)荷的30%左右。該廠(chǎng)兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐的熱效率均達(dá)85%以上，配套的煙氣治理設(shè)施有單室三電場(chǎng)靜電除塵器、脫硫劑自動(dòng)添加及DCS控制系統(tǒng)、煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，按現(xiàn)行污染物排放標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)標(biāo)排放。

4 脫硝工程事倍功半

作為國(guó)企，多年來(lái)該廠(chǎng)一直帶頭高度重視環(huán)保工作，從設(shè)計(jì)、建設(shè)到投產(chǎn)運(yùn)行嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度以及相關(guān)環(huán)保法律法規(guī)，每年都投入很大比例的資金用于廢水、廢氣、噪聲以及粉煤灰等方面的治理，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)污染物達(dá)標(biāo)排放。該廠(chǎng)污染治理設(shè)施年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)百余萬(wàn)元，還有排污費(fèi)、監(jiān)測(cè)費(fèi)等等，隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)，環(huán)保投入比例也逐年加大。

2013年下半年澄合礦務(wù)局在經(jīng)營(yíng)困難的情況下又投資320萬(wàn)元實(shí)施了1×35t/h鍋爐煙氣SNCR脫硝處理系統(tǒng)，減少了一部分氮氧化物的排放，但因?yàn)樵谘h(huán)流化床鍋爐這種燃燒方式下，爐內(nèi)溫度水平一般控制在850～950℃，遠(yuǎn)低于普通煤粉爐1300～1400℃的溫度水平，且低于煤的灰熔點(diǎn)1200～1400℃。這樣通過(guò)循環(huán)流化床低溫、分級(jí)燃燒可實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程中脫NOX，循環(huán)流化床鍋爐煙氣初始NOX濃度已經(jīng)低于200mg/m3，即使不采用煙氣脫硝，煙氣中的NOX排放濃度就可以達(dá)到國(guó)家污染物排放要求，排放總量并不大，而且上SNCR脫硝工程后脫硝效率不到60%，NOX減排量并不大，且脫硝系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用、人員工資、設(shè)備折舊維護(hù)等每年費(fèi)用約二百萬(wàn)元以上，所以相對(duì)煤粉爐，循環(huán)流化床鍋爐實(shí)施脫硝工程無(wú)疑是事倍功半的事情。

5 面對(duì)的壓力與挑戰(zhàn)

目前該廠(chǎng)鍋爐煙氣執(zhí)行《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003）：煙塵200mg/m3、SO21200mg/m3、NOX1100mg/m3。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），從2014年7月1日起，將與普通燃煤電廠(chǎng)采用同一排放標(biāo)準(zhǔn)：煙塵30mg/m3、SO2200mg/m3、NOX100mg/m3，這一規(guī)定并沒(méi)有切身考慮煤矸石綜合利用電廠(chǎng)燃料灰分高、硫份富集的特殊性，會(huì)進(jìn)一步加重企業(yè)負(fù)擔(dān)。盡管循環(huán)流化床鍋爐NOX排放標(biāo)準(zhǔn)放寬為200mg/m3，但煤矸石綜合利用電廠(chǎng)承受的壓力仍然是顯而易見(jiàn)的：

①煤價(jià)的上漲帶動(dòng)了煤矸石價(jià)格也不斷攀升，燃料成本越來(lái)越高，企業(yè)長(zhǎng)期虧損經(jīng)營(yíng)；

②如此高的環(huán)保投入也僅僅能滿(mǎn)足目前的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提高及排放限值更加嚴(yán)格，該電廠(chǎng)將需要大量的資金去開(kāi)展新一輪的除塵器和脫硫改造。

煤價(jià)上漲帶來(lái)的成本壓力，步步緊逼的環(huán)保壓力，使企業(yè)的經(jīng)營(yíng)壓力巨大。環(huán)保達(dá)標(biāo)已然如此艱難，煤矸石電廠(chǎng)還要和一般的燃煤鍋爐同樣地承受減排的壓力，企業(yè)不堪重負(fù)，長(zhǎng)期虧損。在今年煤炭形勢(shì)持續(xù)走低的情況下，澄合礦務(wù)局對(duì)該廠(chǎng)從內(nèi)部政策予以?xún)A斜和支持，燃料壓力有所緩解，但是作為自備電廠(chǎng)的尷尬又凸現(xiàn)，大河沒(méi)水小河干，日子依然難過(guò)。

6 采取的對(duì)策與舉措

面對(duì)自2014年7月1日起火力發(fā)電機(jī)組將要執(zhí)行的《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）中如此嚴(yán)厲的環(huán)保新政，該廠(chǎng)一方面積極調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，確保循環(huán)流化床的穩(wěn)定運(yùn)行，控制二氧化硫和氮氧化物的排放量；另一方面從年初開(kāi)始積極調(diào)研除塵、脫硫升標(biāo)改造方案，目前正在調(diào)研電袋除塵和爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法脫硫，但周邊都沒(méi)有同規(guī)模同類(lèi)型的成功案例，希望得到各級(jí)環(huán)保部門(mén)的技術(shù)協(xié)助和資金支持。

7 結(jié)論及建議

對(duì)于本已靠著國(guó)家的退稅政策和礦務(wù)局內(nèi)部政策勉強(qiáng)維持的煤矸石綜合利用電廠(chǎng)，火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011）的實(shí)施以及減排任務(wù)無(wú)疑是雪上加霜，面對(duì)這樣的窘境，煤矸石綜合利用電廠(chǎng)進(jìn)退兩難，只能永遠(yuǎn)地戴著虧損的帽子，在存亡線(xiàn)上掙扎。

因此，建議國(guó)家在減免增值稅優(yōu)惠政策的同時(shí)，從以下三方面建立完善環(huán)保方面相關(guān)的配套政策，促進(jìn)資源綜合利用電廠(chǎng)的健康發(fā)展。

（1）還原煤矸石綜合利用電廠(chǎng)廢棄物處理、低熱值燃料的根本屬性，對(duì)現(xiàn)有的小規(guī)模煤矸石綜合利用電廠(chǎng)（礦區(qū)坑口矸石電廠(chǎng)）給予法律保護(hù)，并配套更多相應(yīng)的優(yōu)惠政策，如并網(wǎng)售電方面的優(yōu)惠政策等；

（2）將煤矸石綜合利用電廠(chǎng)與煤粉爐火電區(qū)別對(duì)待，尤其是對(duì)已有的小規(guī)模煤矸石綜合利用電廠(chǎng)，維持執(zhí)行《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003）不變或在GB13223-2011基礎(chǔ)上適當(dāng)放寬。

(3)在實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放后，一段時(shí)期內(nèi)不再對(duì)國(guó)家認(rèn)定的資源綜合利用電廠(chǎng)下達(dá)減排任務(wù)。