众所周知，燃煤发电是我国最主要的发电类型，在装机结构和发电量结构中均居于首位。据统计，2016年我国发电装机总量16.5亿KW,发电量6.1万亿KWH，煤电装机、发电量占比分别为57%、64%。近年来，我国煤电机组的平均发电设备利用小时数总体上呈逐年下降趋势。2016年，全国煤电利用小时数约4240h，同比减少240h，连续3年下降。由此看来，煤电已面临阶段性的过剩风险，国家已着手对新建项目进行调控，在役机组也将需要承担更多的调峰任务。高效与清洁已成为燃煤电厂今后必然的发展趋势。
中电联规划与统计信息部信息显示：2014年，全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗318克/千瓦时，同比降低3克/千瓦时;国家能源局相关数据显示：2015年，6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗为315克/千瓦时。2015年12月，国务院总理李克强召开国务院常务会议，决定全面实施燃煤电厂节能改造和超低排放。要求在2020年前，使所有现役电厂每千瓦时平均煤耗低于310克、新建电厂平均煤耗低于300克，对落后产能和不符合相关强制性标准要求的坚决淘汰关停，东、中部地区要提前至2017年和2018年达标。超低排放技术针对燃煤烟气中的氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、烟尘(PM)的排放提出了“50、35、5”的要求。
在燃煤电厂节能改造和超低排放领域，上海外高桥第三发电有限责任公司(下文简称：外三电厂)已成为行业标杆。外三电厂投产当年的实际运行供电煤耗是287克/千瓦时(74%负荷)。此后每年，在持续的技术创新推动下，都大幅刷新供电煤耗最低世界纪录。到2011年，达到了276.02克/千瓦时(81%负荷)，创造了国际煤电界最低纪录。
此外，外三电厂对排放指标的控制在业界也是一流水平，2016年全年平均值NOx、SO2、粉尘、SO3的排放浓度分别控制在16.89 mg/Nm3、15.5 mg/Nm3、2.17 mg/Nm3、2.74mg/Nm3。外三电厂被国际能源署洁净煤中心赞誉为“世界效率最高和最清洁的燃煤火电厂”，也向世界证明了煤电通过创新获得旺盛的生命力。5月26日上午，外三电厂的总经理施敏参加了由北极星电力网、北极星环保网、中国节能协会主办的“2017清洁燃煤发电中国国际论坛”，并结合外三电厂近些年的一系列技术创新和改造成效，作了题为“节能型低成本超低排放系列技术”的精彩演讲。
上海外高桥第三发电有限责任公司总经理施敏
节能减排是关系经济社会可持续发展的重大战略问题，是中央确定的我国经济社会发展的重大战略任务，电力工业是节能减排的重点领域。其中大型火电企业是清洁能源的制造者，又是耗能大户，在节能环保领域中具有重要的社会责任。
施敏首先提到，受我国电力能源结构的影响，在今后相当一段时间内，我国煤电的主体地位不会变，煤电行业的高效化和发展节能减排技术应成为我国长期的发展战略，我国政府制定了全球最严的煤电烟气排放标准。但是，传统的环保技术存在着高投入、高能耗、高运行费用等问题，外三电厂为了突破这个困局，寻求了一系列节能型的环保技术，做到了企业效益和社会效益的统一。
随后，施敏对外三电厂近年来研发的一系列节能型的环保技术逐一做了介绍。首先是节能及低成本型全负荷脱硝系列技术，在外三电厂看来，低负荷不仅是脱硝的问题，锅炉系统在低负荷情况也会存在稳定性差、效率低的问题。外三电厂基于弹性回热原理，采用可调式抽汽补充加热锅炉给水，使低负荷时给水温度基本维持不变，提高了低负荷脱硝烟温，从而解决了SCR低负荷运行的世界难题。通过将回热原理的扩展应用，利用汽轮机的抽汽加热空预器进风，根治了SCR时氨逃逸导致的空预器堵塞与腐蚀问题。通过回热抽汽加热锅炉进风，提高了锅炉的燃烧稳定性和煤粉的燃尽率。通过蒸汽加热启动技术，避免了锅炉启动过程中煤粉携带、积附对催化剂性能的影响，使催化剂寿命大大得到提升。截止到2016年底，外三电厂第一台SCR已投运超过50000小时，远超过设计寿命16000小时，并且目前的脱硝平均效率高达90%，投运至今未发现SCR效率下降的迹象。
对于节能及低成本型高效(电)除尘系列技术，外三电厂通过一系列综合优化和科技创新技术，有效减少机组烟气量，采用高频电源技术对静电除尘器的电源装置进行改造，采用基于中温省煤器技术的低低温电除尘改造，加之对吸收塔内喷淋系统和除雾系统的升级优化，使得外三电厂烟尘排放逐步降低。自投产时电除尘出口排放30-50 mg/Nm3，降至电除尘出口~7 mg/Nm3，目前烟囱排放浓度是~0.74 mg/Nm3(注：采用滤膜比对法)的超低排放水平。
对于石灰石-石膏法脱硫系统，通常约占厂用电1%以上，这类环保装置事实上是“耗能减排”，为了打破这一困局，外三电厂通过技术创新实现了“零能耗脱硫”。涉及的核心技术是，加装脱硫烟气热能回收装置，将热量回收后送回替代汽轮机抽汽加热冷凝水，减少汽轮机的热耗，回收装置布置于增压风机与脱硫塔之间，不但能回收锅炉的排烟热能，还能回收引风机与增压风机的做功导致的烟气焓升(8℃-10℃)，通过改进，脱硫厂用电将至0.8%以内。根据性能试验结果，该回收系统可降低煤耗2.71g/kwh，折合年节标煤达3万吨，脱硫水耗下降45吨/小时以上，相当于投资回收期小于2年。
施敏还重点介绍了外三电厂的“冷凝法烟气除湿技术”，她指出，经过一系列的污染物综合治理，虽各环保指标都很低，但是湿法脱硫出口依然有大量水汽以汽态形式排出，虽石膏雨问题已解决，但是这些带有一定酸度的水汽仍然对大气产生污染，并且白色烟羽也容易引起公众的误解。针对这个问题，外三电厂经过深入技术论证，最终确定采用冷凝再加热技术来解决白色烟羽问题。通过冷凝，使烟气温度降低5-6℃，回收一定的水后再加热可以消耗更少的热量。该装置在脱硫出口至烟囱之间的烟道，节水效果显著，平均可析出水量45t/h，这些水收集用于除雾器冲洗，并且该装置还能进一步去除污染物。该技术实施后，白色烟羽得到明显改观。
外三电厂的创新技术和节能减排经验已经得到了越来越多的推广和应用，华润、神华、大唐和华电等公司均已与外三电厂签订全面技术合作协议，对其旗下的火电机组进行技术改造。华润铜山电厂2台百万机组已按外三电厂的经验先后进行了两次改造，供电煤耗比改造降低超过10g/kwh以上。外三电厂的实践已经证明，通过独创的清洁煤技术，燃煤发电甚至可以超越燃气发电，变得更清洁，更环保，与环境更友好，并且这些技术均为可复制的通用技术。
“2017清洁燃煤发电中国国际论坛”期间，与会人员共赴外三电厂进行了实地考察。
上海外高桥第三发电有限责任公司
上海外三电厂工作人员向参观嘉宾介绍电厂概况
嘉宾参观上海外三电厂集控中心
参观嘉宾就脱硫废水、脱硫脱硝等相关问题与上海外三电厂总经理施敏进行深入的探讨
上海外三电厂参观后合影
通过参观，大家了解到外三电厂今天的成绩不是一蹴而就，而是用几十年的工程积累，理论与实践密切结合，创新精神为激励，创新思维做引领，不断严谨的科学论证和测试，脚踏实地和兢兢业业的工作才形成的。外三电厂为燃煤火电节能减排技术树立的世界性标杆和中国创造的旗帜，为上海乃至中国赢得了荣誉，为创新型国家建设做出了重大贡献，是我国工业界和高等院校学习的榜样。未来希望能有更多的“外三电厂”涌现出来，这才是国家之幸，民族之幸!
