來源:中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2026-03-25 16:32
華能正寧電廠實(shí)現(xiàn)碳水雙零排放
——打造國家級(jí)綠色煤電示范標(biāo)桿
鄔曉薇
自2025年9月底投運(yùn)至2026年3月,華能正寧電廠廢水零排放工程已安全穩(wěn)定運(yùn)行180天。系統(tǒng)高效處理各類廢水,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用與污染物“零外排”,成為隴東能源基地綠色轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性實(shí)踐。
該廠2×1000兆瓦調(diào)峰煤電項(xiàng)目,是我國“十四五”期間首個(gè)基地外送型項(xiàng)目、華能隴東多能互補(bǔ)綜合能源基地核心配套工程,也是“隴電入魯”特高壓線路的關(guān)鍵調(diào)峰電源,被列入國家重大科技示范項(xiàng)目和國家發(fā)展改革委首批綠色低碳示范項(xiàng)目。作為國內(nèi)首例百萬機(jī)組深度調(diào)峰機(jī)組,其調(diào)峰深度可達(dá)額定負(fù)荷的23%,在保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的同時(shí),創(chuàng)下多項(xiàng)行業(yè)紀(jì)錄:采用華能睿渥DCS等領(lǐng)先技術(shù),建成百萬機(jī)組“五塔合一”鋼結(jié)構(gòu)間冷塔,同步配套全球規(guī)模最大的150萬噸級(jí)碳捕集(CCUS)科技示范工程,實(shí)現(xiàn)大氣污染物“近零排放”與脫硫廢水“零排放”雙重突破,樹立起清潔高效綠色火電機(jī)組新標(biāo)桿。
科普:碳捕集——煤電減排的“關(guān)鍵抓手”
碳捕集(CCUS)技術(shù),通俗來講就是將發(fā)電廠等工業(yè)排放源產(chǎn)生的二氧化碳從煙氣中分離、收集,再通過封存或資源化利用避免其進(jìn)入大氣的技術(shù)體系。該技術(shù)主要分為燃燒前捕集、富氧燃燒、燃燒后捕集三類,其中燃燒后捕集因無需改變?cè)腥紵到y(tǒng),僅需增設(shè)捕集裝置,成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的成熟技術(shù)。捕集后的高純度二氧化碳(純度通常超99%)可用于地質(zhì)封存、油田增采、綠色燃料合成或礦化建材等領(lǐng)域,是化石能源低碳轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)支撐。
全鏈條國產(chǎn)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)年捕150萬噸碳零排放
正寧電廠的碳零排放之路,依托全鏈條自主創(chuàng)新的CCUS技術(shù)體系。項(xiàng)目針對(duì)1號(hào)機(jī)組脫硫后煙氣開展碳捕集,通過三大核心技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)高效減排:捕集環(huán)節(jié)采用復(fù)合式吸收塔“二塔合一”設(shè)計(jì),結(jié)合低能耗吸收溶劑技術(shù),捕集率超90%;管輸環(huán)節(jié)運(yùn)用我國首臺(tái)八級(jí)整體齒輪式二氧化碳?jí)嚎s機(jī),將氣態(tài)二氧化碳?jí)嚎s至超臨界態(tài),提升輸送效率;封存環(huán)節(jié)建成國內(nèi)封存層位最深、單井規(guī)模最大的咸水層封存工程,通過衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測(cè)、地下井網(wǎng)三重監(jiān)測(cè)保障安全。
值得關(guān)注的是,該系統(tǒng)具備輔助調(diào)峰能力,可動(dòng)態(tài)調(diào)整捕集負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)“碳減排”與“能源保供”協(xié)同推進(jìn)。項(xiàng)目年捕集二氧化碳達(dá)150萬噸,截至目前已安全穩(wěn)定運(yùn)行半年,累計(jì)捕集二氧化碳75萬噸,相當(dāng)于減少近40萬輛家用轎車的碳排放,技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化,標(biāo)志著我國CCUS技術(shù)邁入百萬噸級(jí)工業(yè)化應(yīng)用新階段。
水資源短缺倒逼創(chuàng)新,年取270萬立方米疏干水實(shí)現(xiàn)零排放
正寧電廠位于甘肅省慶陽市正寧縣周家鎮(zhèn)。正寧縣的水資源困境為電廠的水治理提出嚴(yán)苛要求。該縣人均水資源占有量僅334立方米,是全國平均水平的14.5%,耕地畝均水資源占有量251立方米,僅為全國的14.3%,屬于水資源嚴(yán)重短缺縣,且供水以地下水為主,供水方式相對(duì)落后。在此背景下,正寧電廠創(chuàng)新性構(gòu)建水資源循環(huán)體系,以疏干水為核心水源,實(shí)現(xiàn)“取—用—治—回”全流程零排放。項(xiàng)目投運(yùn)半年來,已累計(jì)取用并處理疏干水135萬立方米,全部實(shí)現(xiàn)循環(huán)回用。
這里的疏干水,是指在煤炭開采過程中,為保障采掘安全、降低井下水位而抽排至地表的地下水,這類水資源因流經(jīng)煤層可能含有少量懸浮物、鹽分及微量污染物,若直接排放會(huì)造成浪費(fèi),經(jīng)處理后可成為優(yōu)質(zhì)工業(yè)用水。電廠每年取用周邊煤礦疏干水約270萬立方米,替代傳統(tǒng)新鮮水資源,通過預(yù)處理、膜濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶等多級(jí)處理工藝,使再生水完全回用于生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“取水—用水—排水—回用”閉環(huán)循環(huán),排水總量為零,水資源利用率達(dá)100%。這一模式既破解了工業(yè)用水與地方水資源短缺的矛盾,又實(shí)現(xiàn)了煤礦疏干水的資源化再利用,創(chuàng)下百萬級(jí)機(jī)組水資源高效利用的示范案例。
合眾思蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù):變廢為寶年產(chǎn)8萬噸工業(yè)鹽
電廠水零排放的核心支撐,來自專精特新“小巨人”企業(yè)——合眾思(北京)環(huán)境工程有限公司自主研發(fā)的蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)。該技術(shù)歷經(jīng)20年攻關(guān)優(yōu)化,既能將工業(yè)廢水中的水分完全分離回收,又能對(duì)廢水中的鹽類進(jìn)行精準(zhǔn)提純分離。
在正寧電廠項(xiàng)目中,該技術(shù)循環(huán)利用二次蒸汽潛熱,大幅降低能耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)固廢資源化:將廢水處理過程中產(chǎn)生的鹽類濃縮提純,分離出工業(yè)級(jí)氯化鈉和硫酸鈉。參考合眾思在寧東礦區(qū)等同類項(xiàng)目的應(yīng)用成效,正寧電廠預(yù)計(jì)年產(chǎn)生工業(yè)鹽約8萬噸,運(yùn)行半年已產(chǎn)出工業(yè)鹽4萬噸,這些產(chǎn)品可外售用于化工、建材等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)“廢水零排放+固廢資源化”雙重效益。該公司已累計(jì)申報(bào)近200項(xiàng)專利,參編7項(xiàng)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)成熟度與先進(jìn)性處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
項(xiàng)目驗(yàn)收與專家評(píng)價(jià):樹立行業(yè)轉(zhuǎn)型新標(biāo)桿
2025年4月30日,正寧電廠2號(hào)機(jī)組圓滿完成168小時(shí)連續(xù)滿負(fù)荷試運(yùn)行,標(biāo)志著項(xiàng)目全容量投入商業(yè)運(yùn)營;同年9月25日,配套的碳捕集示范工程完成72小時(shí)試運(yùn)行,正式投入運(yùn)營,兩大核心工程均通過嚴(yán)格驗(yàn)收,各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。截至目前,機(jī)組已安全穩(wěn)定商業(yè)運(yùn)營半年,累計(jì)發(fā)電50億千瓦時(shí);碳捕集系統(tǒng)投運(yùn)至今半年,累計(jì)捕集二氧化碳75萬噸,持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮低碳保供雙重效益。
業(yè)內(nèi)專家高度評(píng)價(jià)該項(xiàng)目的示范價(jià)值:“正寧電廠碳水雙零排放工程,實(shí)現(xiàn)了CCUS技術(shù)國產(chǎn)化、水資源循環(huán)利用、固廢資源化三大突破,為煤電行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的完整方案?!敝袊茉囱芯繒?huì)專家指出,該項(xiàng)目攻克了高能耗、高成本等行業(yè)痛點(diǎn),其“碳捕集+調(diào)峰供電”“廢水回用+固廢回收”的協(xié)同模式,為“雙碳”目標(biāo)下煤電的生存與發(fā)展開辟了新路徑。
行業(yè)意義:引領(lǐng)煤電低碳轉(zhuǎn)型,助力能源安全保障
正寧電廠碳水雙零排放項(xiàng)目的成功落地,對(duì)全國煤電行業(yè)乃至能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有里程碑意義。技術(shù)層面,它驗(yàn)證了百萬噸級(jí)CCUS技術(shù)的工業(yè)化可行性,推動(dòng)核心裝備國產(chǎn)化替代,降低了低碳轉(zhuǎn)型成本;資源利用層面,其以疏干水為核心的水資源循環(huán)模式,為干旱缺水地區(qū)工業(yè)發(fā)展與煤礦疏干水資源化利用提供了雙重示范,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)雙贏;產(chǎn)業(yè)層面,它開創(chuàng)了“煤電+CCUS+水資源循環(huán)+固廢資源化”的多元協(xié)同模式,為傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了完整樣本。
作為“西電東送”能源戰(zhàn)略的重要組成部分,該項(xiàng)目每年可就地消耗末煤和煤泥360萬噸,年發(fā)電量100億千瓦時(shí),投產(chǎn)半年已累計(jì)發(fā)電50億千瓦時(shí),在保障東部地區(qū)電力供應(yīng)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保目標(biāo),為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的調(diào)峰支撐,也為全球煤電低碳轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)了中國智慧與中國方案。
責(zé)任編輯:楊娜