5月9日上午8时,石嘴山市惠农区养殖户李强像往常一样早早来到牛圈。过去,堆积如山的牛粪是他最头疼的问题——晒干焚烧会污染空气,露天堆放又占地方。但从去年夏天开始,这些牛粪成了发电厂的“金疙瘩”:它们被运往附近的国能宁夏石嘴山发电有限责任公司(以下简称“国能石嘴山电厂”),与煤炭混合后被送入锅炉,转化为了电能。“以前掏钱请人清运的废料,如今不仅能免费处理,还能发电赚钱!”李强笑着说。
当日,国能石嘴山电厂召开经济分析会,会上,党委书记陈铁锋提出了新计划:“接下来,我们不仅要回收周边养殖场的牛粪进行集中处理,还要争取把农牧业废弃物、城市生活污泥都利用起来。”陈铁锋翻看着报表感慨道:“今天的成绩,离不开去年那场‘绿色变革’,‘牛粪变能源’不仅解决了养殖户的难题,也让咱们这个传统燃煤电厂找到了减碳新路径。”
时间回到2024年初,国能石嘴山电厂在探索扭亏转盈过程中发现一个新机遇——企业周边80公里内聚集了多家奶源加工厂和肉牛养殖场,每年产生大量牛粪。这些牛粪因碱性较高难以直接还田,若简单焚烧又会释放甲烷和黑碳等污染物。经过研究,他们发现只要科学配比用于锅炉掺烧,这些牛粪不仅能有效控制污染,更能显著降低燃料成本。
“牛粪虽然热值低,但其挥发分高,能够辅助经济煤快速燃烧,提升燃烧速率,同时降低碳排放,是一笔可观的收入。”国能石嘴山电厂副总经理张战强说。
然而,理想虽丰满,现实却充满挑战。随着项目推进,一系列技术难题逐渐显现:牛粪含水量高、纤维粗……如何避免堵塞输煤系统?如何解决生物质燃料指标波动等系列问题?
2025年1月,国能石嘴山电厂正式启动牛粪掺烧实验。技术团队经过深入研究“低挥发分、高热值”煤种与“高挥发分、低热值”生物质之间的特性差异,从磨煤机系统着手,循序渐进地推进实验:先是单台炉单台磨组试点,随后拓展至单台炉三台磨组掺配,再到两台炉、三台炉直至六台炉的掺配,期间牛粪掺烧比例也从最初的5%逐步提升至15%。
令人欣喜的是,实验很快取得了关键性突破。“在10天时间里,团队通过6个阶段的连续比对,成功实现了两台磨组8%的牛粪掺烧比例,累计掺烧牛粪575吨,增加经济效益5.7万元。经测算,若实现年消纳20万吨牛粪的目标,预计年均可节约标煤5万至7万吨,减少二氧化碳排放5.9万吨,创造综合收益4216万元。”国能石嘴山电厂发电二部技术负责人刘威说,更为关键的是,经过精确控制配比和研磨工艺后的牛粪不仅完全燃烧,还避免了制粉系统堵塞问题,使锅炉运行更稳定、调峰能力更强,完美兼顾了生产安全与环保效益。
牧场上,牧民们惊讶地发现,通往国能石嘴山电厂的运粪车竟成了奶牛场的“常客”。“以前处理牛粪得花钱,现在处理牛粪能赚钱!”大家高兴地盘算着增收账目。
陈铁锋介绍,国能石嘴山电厂下一步将自建干湿(固液)分离设备,进一步确保干湿分离后的生物质使用量及供给的稳定性,进一步降低燃料成本。(记者 何婉蓉)