周 燦，周志穎，鄭政杰，鄭志航，張涌新

（1.浙江浩普環(huán)保工程有限公司，浙江 杭州 310012；2.浙江大學(xué)能源工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310027；3.寧波大學(xué)體育學(xué)院，浙江 寧波 315000；4.浙江大學(xué)，浙江 杭州 310027）

引言

實(shí)現(xiàn)燃煤電站鍋爐煙塵治理技術(shù)的投資運(yùn)行成本因機(jī)組容量、煤質(zhì)和去除效率要求不同存在很大差異。隨著超低排放戰(zhàn)略實(shí)施和超低排放技術(shù)的大范圍應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放技術(shù)的投資運(yùn)行成本受到廣泛關(guān)注。本文利用電除塵經(jīng)濟(jì)性評估方法，對不同容量燃煤電站鍋爐新建的常規(guī)靜電除塵器、低低溫電除塵器和濕式電除塵器投資成本和運(yùn)行成本進(jìn)行對比分析，同時(shí)分析了不同煙塵超低排放技術(shù)路線運(yùn)行成本，研究結(jié)果可為燃煤煙氣煙塵超低排放治理技術(shù)路線選擇提供參考依據(jù)。

1 研究方法

本文從投資成本和運(yùn)行成本兩個(gè)角度對不同容量不同種類的電除塵經(jīng)濟(jì)性對比分析。其中投資成本主要包括初期購置相關(guān)的設(shè)備所需費(fèi)用以及安裝設(shè)備的費(fèi)用等；運(yùn)行成本由固定成本和可變成本構(gòu)成[1-3]，單位為元/kWh。固定成本主要包括污染物脫除裝備的折舊，對裝備的管理維修，運(yùn)行人員的薪酬以及財(cái)務(wù)成本等，采用研究者[1-4]提出的計(jì)算方法進(jìn)行測算。

其中可變動(dòng)成本中能耗成本采用如下計(jì)算方法：

式中：EC為電除塵電量消耗帶來的成本，元；e為電除塵耗電量，kWh/h；q為機(jī)組負(fù)荷率，%；EP為電價(jià)，本文選取0.373 87元/kWh；AOH為年運(yùn)行時(shí)間，本文選取4 293 h；CP為機(jī)組容量，MW。

煙塵脫除過程中濕式電除塵器消耗的物料成本計(jì)算方法為[3]

式中：WC為煙塵脫除過程中濕式電除塵器消耗的物料成本，元；MWESP,Na，MWESP,w為煙塵脫除過程中WESP單位時(shí)間消耗的堿/水，t/h；PNaOH為氫氧化鈉的單價(jià)，元/t；Pw為工藝水的單價(jià)，元/t；AOH為年運(yùn)行時(shí)間，本文選取4 293 h。

式中：TAC為單位發(fā)電量電除塵總運(yùn)行成本，單位：元/ kWh；Cfix為固定成本，單位：元；WC為煙塵脫除過程中濕式電除塵器消耗的物料成本，元。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同容量燃煤電站鍋爐單位投資成本

對51臺(tái)300 MW、600 MW和1 000 MW容量等級(jí)的燃煤電站鍋爐的新建常規(guī)靜電除塵器、低低溫電除塵器和濕式電除塵器工程的投資成本進(jìn)行調(diào)研核算，結(jié)果顯示：當(dāng)入口煙塵濃度≤30 g/ m3，采用常規(guī)靜電除塵器，可實(shí)現(xiàn)除塵器出口煙塵濃度在15 mg/ m3～20 mg/m3，單位成本投資范圍在47 元/ kW～100 元/ kW；燃煤電站鍋爐采用低低溫電除塵器，可實(shí)現(xiàn)除塵器出口煙塵濃度≤15 mg/m3，單位成本投資范圍在53元/kW～127元/kW。濕式電除塵器，單位投資成本范圍為40 元/ kW～91元/kW。常規(guī)靜電除塵器、低低溫電除塵器和濕式電除塵器的單位投資成本隨著容量的增大呈現(xiàn)降低趨勢。

2.2 典型情景下不同容量燃煤電站鍋爐新建電除塵器運(yùn)行成本

根據(jù)前文調(diào)研結(jié)果，對滿足《除塵器能效限定值及能效等級(jí)》（GB 37484—2019）中1級(jí)能效等級(jí)指標(biāo)要求的常規(guī)靜電除塵器和低低溫電除塵器運(yùn)行成本進(jìn)行測算，不同電除塵器運(yùn)行成本范圍如圖1所示。結(jié)果顯示兩種電除塵器運(yùn)行成本均隨著容量的增加而降低，且低低溫電除塵器的運(yùn)行成本高于常規(guī)靜電除塵器的運(yùn)行成本，且均高于除塵設(shè)施當(dāng)前的電價(jià)補(bǔ)貼0.2 分/ kWh，容量越小高于除塵上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼數(shù)值越大。由于低低溫電除塵器煙塵治理穩(wěn)定且排放濃度低，可低至10 mg/m3，同時(shí)具有高效的SO3和重金屬協(xié)同脫除效果，因此需要投資成本和運(yùn)行電耗較大，進(jìn)而引起運(yùn)行成本相對常規(guī)電除塵器高。

圖1 典型情景下不同容量燃煤電站鍋爐新建電除塵器運(yùn)行成本

2.3 典型情景下不同容量燃煤電站鍋爐新建濕式電除塵器運(yùn)行成本

進(jìn)一步依據(jù)對不同容量燃煤電站鍋爐電耗調(diào)研結(jié)果，對濕式電除塵器進(jìn)行運(yùn)行成本進(jìn)行測算，測算結(jié)果顯示300 MW、600 MW和1 000 MW容量等級(jí)的燃煤電站鍋爐分別配置濕式電除塵器時(shí)對應(yīng)的單位發(fā)電量運(yùn)行成本分別在0.37～0.44分/kWh、0.29～0.32分/kWh和0.22～0.25分/kWh之間，隨著容量的增加而降低。

2.4 不同容量燃煤電站鍋爐典型煙塵超低排放技術(shù)運(yùn)行成本

常規(guī)靜電除塵器+濕式電除塵器（技術(shù)路線1），低低溫電除塵器+濕式電除塵器（技術(shù)路線2）是當(dāng)前燃煤電站實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放的主要技術(shù)路線，基于前文不同電除塵器運(yùn)行成本核算結(jié)果，對上述兩種煙塵超低排放技術(shù)路線運(yùn)行成本進(jìn)行測算，不同技術(shù)路線運(yùn)行成本范圍如圖2所示。結(jié)果顯示兩種煙塵超低排放技術(shù)路線運(yùn)行成本均隨著容量的增加而降低，且技術(shù)路線2的運(yùn)行成本高于技術(shù)路線1的運(yùn)行成本，且均高于除塵設(shè)施當(dāng)前的電價(jià)補(bǔ)貼0.2分/kWh。由于技術(shù)路線2配置了除塵效果穩(wěn)定高效的低低溫電除塵器，煙塵排放濃度可低至10 mg/m3，且具有高效的SO3和重金屬協(xié)同脫除效果。因此，建議根據(jù)除塵效果和穩(wěn)定性分級(jí)設(shè)定除塵設(shè)施上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼。

圖2 不同容量燃煤電站鍋爐典型煙塵超低排放技術(shù)運(yùn)行成本

3 總結(jié)與建議

利用電除塵經(jīng)濟(jì)性評估方法，對不同容量燃煤電站鍋爐新建的常規(guī)靜電除塵器、低低溫電除塵器和濕式電除塵器投資成本和運(yùn)行成本進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示三種電除塵器運(yùn)行成本均隨著容量的增加而降低，且低低溫電除塵器的運(yùn)行成本高于常規(guī)靜電除塵器的運(yùn)行成本，且均高于除塵設(shè)施當(dāng)前的電價(jià)補(bǔ)貼0.2分/kWh，容量越小高于除塵上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼數(shù)值越大。進(jìn)一步對兩種煙塵超低排放技術(shù)路線運(yùn)行成本進(jìn)行測算，結(jié)果顯示兩種煙塵超低排放技術(shù)路線運(yùn)行成本均隨著容量的增加而降低，且技術(shù)路線2的運(yùn)行成本高于技術(shù)路線1的運(yùn)行成本，且均高于除塵設(shè)施當(dāng)前的電價(jià)補(bǔ)貼0.2分/kWh。因此，建議根據(jù)除塵效果和穩(wěn)定性分級(jí)設(shè)定除塵設(shè)施上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼。