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天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展過程中總伴隨著爭議和不同的聲音。近來有關(guān)天然氣發(fā)電是否環(huán)保，是否高效，燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)是否適合北方供暖，以及供熱能力如何等一系列話題有較多爭論。在接下來幾期的“專家面對面”欄目里，我們將和GE產(chǎn)品專家一同探討天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)越性，從排放、效率、供熱能力、燃料/資源消耗等多個維度，深入分析天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的應(yīng)用。 環(huán)保是剛需，嚴(yán)格的排放指標(biāo)似乎為電廠戴上一道“緊箍咒”。對于電廠而言，合適的發(fā)電方式不但可以幫助電廠越過環(huán)保生死線，還能以此為發(fā)展契機(jī)，實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。內(nèi)行看門道，今天，GE 9F/9H產(chǎn)品經(jīng)理余旭翔做客GE發(fā)電微信，從排放角度與我們一同剖析天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)。  大九  近來一直有一些反對天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的觀點(diǎn)。實(shí)際情況是怎樣的呢？ 余旭翔 目前天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的確存在諸多爭議，從排放，能效，供熱能力，資源狀況等各方面的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論也不相同。但因?yàn)閿?shù)據(jù)的來源和假設(shè)都有一定的爭議性，所以我們盡量不依靠數(shù)據(jù)，而是從原理上闡釋問題。 大九 有觀點(diǎn)指出如果煤電的排放折算到燃機(jī)基準(zhǔn)15%的含氧量，而不是目前的6%，那么煤電排放指標(biāo)數(shù)值將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于燃?xì)廨啓C(jī)，是這樣的嗎？ 余旭翔 排放的總值是不會改變的。國家規(guī)定含氧度是為了防止電廠摻入過量空氣稀釋來虛假實(shí)現(xiàn)濃度達(dá)標(biāo)。而燃機(jī)排煙的含氧度比煤電高是由不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成不同空氣與燃料的比例決定的。如果煤電的含氧量也折算到15%，相當(dāng)于煤電煙氣中摻入空氣稀釋直至含氧度與燃機(jī)拉平。雖然從濃度上看是被稀釋成了燃機(jī)排放濃度的40%，但是排煙總量也等比增加，所以在排放的總值上是不會改變的。 某些文章使用稀釋后的濃度和稀釋前的煙氣量進(jìn)行乘積，從而得出煤電排放的絕對值優(yōu)于氣電，這種算法明顯是錯誤的。科學(xué)的方法是比較每產(chǎn)生1度電所排放的氮氧化物的絕對值，而這個值是不會由于稀釋或折算而改變。 大九 那么從絕對值上看，氣電和煤電的排放是怎樣的呢？ 余旭翔 從絕對值上看，燃機(jī)的排放優(yōu)于煤電。舉個例子來說，9HA.01燃機(jī)在不裝脫硝時就能實(shí)現(xiàn)150毫克/度電的氮氧化物排放（30毫克/立方的氮氧化物煙氣濃度），而同樣等級的超低排放煤電一般為180毫克/度電（50毫克/立方的氮氧化物煙氣濃度）。這里的煤電還使用了超低排放的脫硝裝置，脫硝效率達(dá)80%以上。 超低排放所采用的主流技術(shù)和主體工藝、設(shè)備，近幾十年來都沒有重大突破，世界范圍內(nèi)采用的基本上都是上世紀(jì)中后期開發(fā)的成熟技術(shù)。嚴(yán)苛的條件也并非一般燃煤電廠都能達(dá)到。其初投資及運(yùn)行過程中所需的運(yùn)行費(fèi)用和可能出現(xiàn)的二次排放治理都較為巨大。目前，煤電超低排放中二次污染及固廢的處理問題尚未得到解決。濕煙氣中可凝結(jié)顆粒物是否對環(huán)境有影響還存在爭議。而且，燃機(jī)也可以安裝脫硝裝置，若使用以上煤電的脫硝效率，甚至可以達(dá)到30毫克/度電的氮氧化物排放水平。 大九 從折算基準(zhǔn)和脫硝措施上來看，燃機(jī)在氮氧化物排放上確實(shí)占有優(yōu)越性。那么是否只是在氮氧化物的排放上占優(yōu)呢？ 余旭翔 當(dāng)然不是，煙氣中除了氮氧化物外，還有硫化物、煙塵和二氧化碳等等。燃煤機(jī)組用的燃料是煤炭，其產(chǎn)熱的成分是碳，其燃燒后排放的大量二氧化碳是不可忽視的。但是燃?xì)鈾C(jī)組的燃料主要是甲烷，很大一部分熱量是氫和氧反應(yīng)產(chǎn)生的，所以生成物為水。同等級氣電排放的二氧化碳比煤電少58%。同時，天然氣都有脫硫和除塵等工藝，所以一般燃機(jī)排煙中的硫化物和煙塵接近為零。而煤電即使使用除塵和脫硫工藝，依然有一定的殘余，如二氧化硫依然有40毫克/度電以上。 大九 說了這么多氣電的排放優(yōu)勢，這背后的原理又是什么呢？ 余旭翔 有三大原因，首先，燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)三分之一的發(fā)電來自余熱鍋爐帶動的汽機(jī)，總廠效率比煤電高35%左右，意味著發(fā)同樣的電能少消耗35%左右的燃料，自然帶來的污染就少；第二，燃機(jī)用的燃料為天然氣，主要成分為甲烷（CH4），有脫硫除塵等工藝，燃燒生成的硫化物、煙塵和二氧化碳都遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于煤機(jī)；第三，燃機(jī)在氮氧化物控制上采用不斷進(jìn)步的干式低氮燃燒器，通過均相預(yù)混和縮短燃燒滯留時間，在有效地控制燃機(jī)排放的同時，還能達(dá)到好的燃機(jī)性能。這些都決定了燃機(jī)的排放比煤電有著更多的優(yōu)勢，而不是依靠下游的環(huán)保裝備。有說法是煤電超低排放就像洗衣服，如果一遍洗不干凈，那就洗兩遍。但這是不經(jīng)濟(jì)的，也不是從源頭解決問題。 通過較為全面的和公平的比較，可以看出燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)排放優(yōu)于煤電，這是毋庸置疑的。經(jīng)過剛才一番分析，我們了解到天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)這一發(fā)電方式可以幫助電廠應(yīng)對環(huán)保需求，不再受困于排放“緊箍咒”。其實(shí)除了環(huán)保方面的優(yōu)勢，天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)還具有相當(dāng)出色的能效和供熱能力，關(guān)于這方面的探討，我們會利用下一期專家面對面的文章，從原理上進(jìn)行實(shí)事求是地進(jìn)行分析和解答。下一期再見！ |
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