固废利用率100%，这家“花园电厂”是如何做到的？

江苏省泰州市永安洲镇坐落着一座“花园电厂”。在高110米的操作平台上，记者看到，电厂内矗立的大烟囱排出的烟气洁净如云。

“我们现在能看到的烟气都是水蒸汽。”国家能源集团泰州发电有限公司总经理陈旭伟对第一财经记者说。

长江之畔的国家能源集团泰州发电有限公司，总装机容量400万千瓦，拥有自主知识产权的世界首台百万千瓦级超超临界二次再热燃煤发电机组。这里不仅创造过多项“世界之最”，还时刻践行着循环经济的内涵。

技术首创挑战“三无”难题

“烟尘浓度2.37mg／Nm³、二氧化硫浓度12.87mg／Nm³、氮氧化物浓度24.03mg／Nm³……”在国家能源集团泰州电厂集控室内大屏幕上，跳动着实时变化的燃煤发电机组污染物排放浓度数，反映了泰州电厂二期工程3号机组污染物排放值远远低于超低排放标准。

超低排放是指通过技术创新，使火电机组改造后的烟气排放达到天然气燃气机组标准。对火力发电厂来说，二次再热技术就是在常规一次再热的基础上又增加了一次再热循环，进一步提高循环效率。

是不是热力循环次数增加越多，效果就越好呢？陈旭伟介绍称，热力循环次数并不是越多越好。综合技术经济分析，二次再热性价比较高，是可取的。此外，发展二次再热更为重要的目的是为我国700℃超超临界锅炉材料成熟后，开发更高参数、更加高效的发电机组做好技术储备。对进一步提升燃煤发电效率、减少煤炭消耗、降低污染物排放具有重要意义。

然而，大容量高参数二次再热发电技术是世界性难题，在美国高参数二次再热发电技术遭遇瓶颈后，日本、丹麦等国选择了降参数技术路线。也就是说，百万千瓦二次再热机组在国际上没有先例、没有任何参考资料。

面对这一无总体方案设计、无重大装备、无控制系统的“三无”难题，国家能源集团研发团队经过多年反复论证评审后，终于在百万千瓦超超临界二次再热机组系统集成设计、汽机及锅炉制造、机组控制策略等关键技术研究方面取得多项重大突破和自主知识产权。

机组投产后，发电煤耗比当今世界最好水平低近6克/千瓦时，比国内常规一次再热百万机组平均水平低近14克/千瓦时，发电效率达到47.82%，处于世界最好水平。碳排放量每年可比常规百万机组减排达5个百分点，烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放均实现超低排放。截至2018年底，项目成果已在国内21台机组上得到应用。

循环经济扮靓“绿色电厂”

见空栽树，见缝种花，四季常青，月月有花……穿梭在泰州电厂仿佛置身花园之中。

与此同时，泰州电厂所销售的灰、渣等固废物还用在了港珠澳大桥的建设上——“变废为宝”的理念已经深深植入这座“绿色电厂”的基因中。

陈旭伟对第一财经记者说，电厂自投产以来，注重开发利用煤炭燃烧后产生的废弃物，实现了燃煤发电全过程资源的高效、综合利用。电厂所销售的灰、渣、石膏等产品大量用于道路、高铁、桥梁以及市政建设等方面，节约了大量建筑原材料，综合利用率达到100%。与此同时，厂内应急备用灰场常年不存灰、不见灰，减少了无组织排放。

据陈旭伟介绍，煤粉燃烧后产生的烟气，经过除尘处理，收集到的灰粒就是粉煤灰。粉煤灰按照细度分为一级粉煤灰、二级粉煤灰和粗灰。一、二级粉煤灰作为制作商品混凝土的重要配料，广泛应用到高铁、地铁、高速、桥梁等基础设施建设和房地产建设。在掺加了粉煤灰后，其混凝土拌合物颗粒级配有了较大改善，有助于提高混凝土的力学性能和耐久性能；粗灰可以代替粘土作为水泥生产的重要原料，减少水泥生产所需天然粘土的开采和对环境的破坏，实现变废为宝。

资料显示，泰州公司每年生产、销售粉煤灰、炉渣约100万吨，脱硫石膏约30万吨，生产的粉煤灰用于泰州大桥、江苏沿海高铁、五峰山长江大桥、常州地铁等一批重点工程，所供产品检测未发生一例质量问题。

在水环境治理方面，泰州公司建设静电絮凝处理设备和回用水池，解决了输煤系统冲洗水回收治理的问题。创新提出低品位余热浓缩、高品位热源干燥的废水处理技术路线，实现低成本脱硫废水零排放，其中2号机脱硫废水排放系统已投入运行，实现了废水零外排。