国际大都市中的世界火电企业标杆
———外高桥第三发电有限责任公司生态文明建设情况调查
PM2.5、二氧化碳排放等是困扰火电厂走向“生态”的绊脚石，上海外高桥第三发电有限责任公司以创造了世界火电机组最低的供电煤耗的霸气，再次将脱硝、烟尘排放等世界火电难题一扫而光。 ———题记
6月6日，上海外高桥第三发电有限责任公司(以下简称“外三电厂”)厂区内，高高耸立的烟囱悠闲地吐着白色蒸汽。小桥、流水，满目绿色与发电设备相得益彰，是人们对外三电厂的第一印象。实时监测显示，当日16时，在运的8号机组二氧化硫排放浓度为41.2毫克/立方米，氮氧化物排放浓度为22.6毫克/立方米，烟尘排放浓度为12毫克/立方米。
外三电厂曾创造了世界上火电机组最低的供电煤耗，并保持至今。当二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的庄严承诺即将实现，当雾霾已成为令人头痛的话题，外三电厂再次以科技创新向世界展现了这座位于国际大都市电厂的生态奇迹。
脱硝可不换催化剂 减排不等于高投入
从2012年被称为“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》开始实施，叫苦声一直充斥业内。可外三电厂一点也不发愁。
该厂总经理冯伟忠创造了节能型全天候脱硝技术等一系列技术改造方法，将难题一一攻克。世界首创的“弹性回热技术”就是重点针对“机组低负荷时该装置必须退出运行”这一世界性难题。
“低负荷催化剂无法工作的最根本原因在于烟气温度低于允许工作值，因此我们的解决思路就是设法保证进入催化剂的烟气温度在允许范围内。”冯伟忠说。
“通过弹性回热技术，低负荷下省煤器入口水温得以提高，使其出口烟温相应上升，可确保SCR在全负荷范围内处于催化剂的高效区运行。”冯伟忠介绍说。2011年，外三电厂脱硝系统全年投运率达98.54%，2012年，脱硝系统全年投运率达98.89%，真正实现了全天候脱硝。
通常而言，更高的环保要求就意味着更高的能耗，造成减排和节能的相互矛盾，如国外解决SCR低负荷运行问题的解决方法是加装省煤器旁路烟道，在低负荷时将部分烟气短路以提高SCR入口烟温，但这会导致锅炉效率的降低。而外三电厂弹性回热技术却是节能的。该系统使低负荷下汽轮机抽汽量增加，提高了热力系统的循环效率。德国西门子公司曾专门对其做过计算，在50%负荷工况下，可降低汽轮机热耗57千焦/千瓦时，相当于降低煤耗2.18克/千瓦时。除此以外，该技术还能解决锅炉的低负荷水动力问题，低负荷稳燃问题以及干燥出力问题等。
同样使用抽汽、加热等原理进行的技术改造，解决了空气预热器结露问题和催化剂需要频繁更换的问题，提高了脱硝效率。例如催化剂延寿技术，解决了导致SCR催化剂活性下降的一系列问题，大大降低了催化剂的寿命损耗，创造了“有悖常理”的结果：使用了五年的催化剂，脱硝效率一直能稳定于90%的水平。
2012年，该厂SCR的平均氮氧化物排放浓度为48.58毫克/立方米。今年1~5月，其平均排放值更降至27.25毫克/立方米，不但远低于100毫克 /立方米的国家最新标准，甚至远低于号称“清洁发电方式”的燃气轮机40~50毫克/立方米的排放水平。而这些改造投入，冯伟忠说，3年多即可收回。
上海市环保局为外三电厂的脱硝效率打出最高分。“已安装脱硝设施的8号机组，脱硝效率是全上海最高的。”该局总量控制处工作人员说。同时，外三电厂“全世界煤耗最低”、“高效率脱硫运行”，正不断为上海节能减排工作贡献力量。
扫除雾霾阴影电除尘 改造抓牢“PM2.5”
当人们越来越关注“雾霾”、“PM2.5”时，中国发电企业被视作“PM2.5”的罪魁祸首之 一，头顶上的环保“紧箍咒”越念越紧。新版环保标准，已将火电厂的烟尘排放浓度限额降至50毫克 /立方米。而包括上海在内的严控地区，此限额更降至20毫克 /立方米。对于目前大部分已建成的火电厂来说，要满足这一标准是困难的，它们都将面临进一步改造。
“生态电厂建设，‘外三’做得很到位，无论是他的内部管理还是设备升级都很到位。”上海市高东镇副镇长徐卫良对外三电厂的发展几乎是了如指掌，因为外三电厂会不定期将企业发展动态向政府乃至民众进行公布，接受社会监督。从镇政府每周环保监测数据上看，“外三电厂在环保这块一直做得很好”。
早在2010年，外三电厂就针对提高除尘效率开展了一系列的技术改造。2011年和2012年，其烟尘排放浓度创造了让业界大跌眼镜的数字：12和11毫克 /立方米。
外三电厂降低烟尘排放的核心原理，首先是大幅降低烟气总量，通过研制新型空预 器密封、大幅提升机组效率和锅炉低氧燃烧等一系列技术创新和改造，将烟气总量降低了18%，从而大大降低了烟气流速，使其对烟尘的携带能力显著降低，提高了烟尘在电除尘器内的沉降率，也降低了烟气流出除尘器时对烟尘的两次携带;此外，烟气在静电场内的滞留时间也显著延长，从而提升了静电除尘效率。在此基础上，将原工频高压电源改造为高频电源，使除尘效率得以大幅提高，能耗却显著下降，仅除尘器电耗就下降69%，再次证明节能和环保完全可以和谐统一。
创新成就高效益 “中医理论”破解难题
了解外三电厂的人知道，其每一项技术创新，都是经过深入研究、严格论证、周密计算甚至计算机仿真模拟后才投入实践的。
捧着12项世界首创、8项国内首创荣誉的外三电厂，创新的观念已牢牢扎根在 心底，而且，创新就要产生效益。“我们厂的技术创新是研究一批、储备一批、实施一批。”冯伟忠如是说。
5年来，外三电厂技术创新成效硕果累累，效益显著，节能减排作用突出。
煤耗276.02克/千瓦时，与我国火电厂平均煤耗相比，相当于年节约60多万吨标煤、节约资金约5亿元，而且还相当于所发电量的18%是“零能耗”和“零排放”。如“零能耗脱硫”技术，颠覆了“耗能减排”的被动环保观念。
一方面通过一系列的技术改造和运行方式优化，将脱硫系统的额定用电率降至0.75%以下。另一方面，将脱硫烟气的余热回收后再发电以补偿脱硫系统的耗电，甚至能略有盈余。
该系列技术使两台机组每年可节约标煤3万多吨，节约工业用水75.6万吨。再如，仅“广义回热技术”一期，就节省标煤2克/千瓦时，而“蒸汽加热快速启动”技术，综合启动费用仅为传统方式的1/6，并且大大延长了SCR的使 用寿命。
外界至今看外三电厂的生态之路都是个谜，而冯伟忠向记者揭示了这个谜底———中医理论。
“西医头痛医头、脚痛医脚。就比如说维持催化剂工作温度，学锅炉的只会搞个省煤器烟气旁路，而学汽轮机根本就不会去想，而我们要就是将整个机组看做一个系统，整体来把脉，开出了头痛医脚的方子。”冯伟忠说。
2008年11月，全国政协副主席、科技部部长万钢专程赴外三电厂进行视察，要求其将科技成果在行业中大力推广;时任国家电监会主席吴新雄也在2011年10月召开的电力行业节能减排监管工作会议上的讲话中表示，要认真总结上海外高桥第三发电厂通过技术创新和节能优化，降低供电煤耗的经验，在更大范围内借鉴、推广、提升，发挥更大的效益。 后记：外三电厂被业内视为“怪咖”，原因在于其在世界最低煤耗的背后，一系列科技创新国内外其他企业至今无法参透。而在生态问题日益突出的今天，外三电厂在减排上的探索和实践同样让人刮目相看。
谈到生态，每一个上海人都认为这是一个国际大都市的应有之义。冯伟忠认为，煤炭是不可再生能源，也是最主要的大气污染源。建设生态电厂，首先是要用更少的煤发更多的电，这本身就是最大的环保，同时也能为后人多留一些资源，为他们腾出更多的的时间去寻找更优质的可持续能源。其次，应开发更高效和更节能的环保技术，为天更蓝、水更清多作贡献。
当人们都在为生态中国一点一滴努力时，冯伟忠也有一个梦想，他要将外三电厂的节能减排经验复制到行业内，为火电企业戴上生态的美丽桂冠。
