江蘇省泰州市永安洲鎮(zhèn)坐落著一座“花園電廠”。在高110米的操作平臺上，記者看到，電廠內(nèi)矗立的大煙囪排出的煙氣潔凈如云。

“我們現(xiàn)在能看到的煙氣都是水蒸汽。”國家能源集團泰州發(fā)電有限公司總經(jīng)理陳旭偉對第一財經(jīng)記者說。

長江之畔的國家能源集團泰州發(fā)電有限公司，總裝機容量400萬千瓦，擁有自主知識產(chǎn)權的世界首臺百萬千瓦級超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機組。這里不僅創(chuàng)造過多項“世界之最”，還時刻踐行著循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)涵。

技術首創(chuàng)挑戰(zhàn)“三無”難題

“煙塵濃度2.37mg／Nm、二氧化硫濃度12.87mg／Nm、氮氧化物濃度24.03mg／Nm……”在國家能源集團泰州電廠集控室內(nèi)大屏幕上，跳動著實時變化的燃煤發(fā)電機組污染物排放濃度數(shù)，反映了泰州電廠二期工程3號機組污染物排放值遠遠低于超低排放標準。

超低排放是指通過技術創(chuàng)新，使火電機組改造后的煙氣排放達到天然氣燃氣機組標準。對火力發(fā)電廠來說，二次再熱技術就是在常規(guī)一次再熱的基礎上又增加了一次再熱循環(huán)，進一步提高循環(huán)效率。

是不是熱力循環(huán)次數(shù)增加越多，效果就越好呢？陳旭偉介紹稱，熱力循環(huán)次數(shù)并不是越多越好。綜合技術經(jīng)濟分析，二次再熱性價比較高，是可取的。此外，發(fā)展二次再熱更為重要的目的是為我國700℃超超臨界鍋爐材料成熟后，開發(fā)更高參數(shù)、更加高效的發(fā)電機組做好技術儲備。對進一步提升燃煤發(fā)電效率、減少煤炭消耗、降低污染物排放具有重要意義。

然而，大容量高參數(shù)二次再熱發(fā)電技術是世界性難題，在美國高參數(shù)二次再熱發(fā)電技術遭遇瓶頸后，日本、丹麥等國選擇了降參數(shù)技術路線。也就是說，百萬千瓦二次再熱機組在國際上沒有先例、沒有任何參考資料。

面對這一無總體方案設計、無重大裝備、無控制系統(tǒng)的“三無”難題，國家能源集團研發(fā)團隊經(jīng)過多年反復論證評審后，終于在百萬千瓦超超臨界二次再熱機組系統(tǒng)集成設計、汽機及鍋爐制造、機組控制策略等關鍵技術研究方面取得多項重大突破和自主知識產(chǎn)權。

機組投產(chǎn)后，發(fā)電煤耗比當今世界最好水平低近6克/千瓦時，比國內(nèi)常規(guī)一次再熱百萬機組平均水平低近14克/千瓦時，發(fā)電效率達到47.82%，處于世界最好水平。碳排放量每年可比常規(guī)百萬機組減排達5個百分點，煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放均實現(xiàn)超低排放。截至2018年底，項目成果已在國內(nèi)21臺機組上得到應用。

循環(huán)經(jīng)濟扮靚“綠色電廠”

見空栽樹，見縫種花，四季常青，月月有花……穿梭在泰州電廠仿佛置身花園之中。

與此同時，泰州電廠所銷售的灰、渣等固廢物還用在了港珠澳大橋的建設上——“變廢為寶”的理念已經(jīng)深深植入這座“綠色電廠”的基因中。

陳旭偉對第一財經(jīng)記者說，電廠自投產(chǎn)以來，注重開發(fā)利用煤炭燃燒后產(chǎn)生的廢棄物，實現(xiàn)了燃煤發(fā)電全過程資源的高效、綜合利用。電廠所銷售的灰、渣、石膏等產(chǎn)品大量用于道路、高鐵、橋梁以及市政建設等方面，節(jié)約了大量建筑原材料，綜合利用率達到100%。與此同時，廠內(nèi)應急備用灰場常年不存灰、不見灰，減少了無組織排放。

據(jù)陳旭偉介紹，煤粉燃燒后產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過除塵處理，收集到的灰粒就是粉煤灰。粉煤灰按照細度分為一級粉煤灰、二級粉煤灰和粗灰。一、二級粉煤灰作為制作商品混凝土的重要配料，廣泛應用到高鐵、地鐵、高速、橋梁等基礎設施建設和房地產(chǎn)建設。在摻加了粉煤灰后，其混凝土拌合物顆粒級配有了較大改善，有助于提高混凝土的力學性能和耐久性能；粗灰可以代替粘土作為水泥生產(chǎn)的重要原料，減少水泥生產(chǎn)所需天然粘土的開采和對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)變廢為寶。

資料顯示，泰州公司每年生產(chǎn)、銷售粉煤灰、爐渣約100萬噸，脫硫石膏約30萬噸，生產(chǎn)的粉煤灰用于泰州大橋、江蘇沿海高鐵、五峰山長江大橋、常州地鐵等一批重點工程，所供產(chǎn)品檢測未發(fā)生一例質(zhì)量問題。

在水環(huán)境治理方面，泰州公司建設靜電絮凝處理設備和回用水池，解決了輸煤系統(tǒng)沖洗水回收治理的問題。創(chuàng)新提出低品位余熱濃縮、高品位熱源干燥的廢水處理技術路線，實現(xiàn)低成本脫硫廢水零排放，其中2號機脫硫廢水排放系統(tǒng)已投入運行，實現(xiàn)了廢水零外排。