میزگرد " کیفیت مازوت برای تولید برق " ـ ۲ | میزان گوگرد مازوت تحویلی به نیروگاه‌ها بالاست

به گزارش می‌متالز به نقل از خبرگزاری تسنیم، در فصول سرد سال که شاهد افزایش مصرف گاز طبیعی در بخش خانگی هستیم، تخصیص گاز به نیروگاه‌ها و صنایع با محدودیت مواجه شده است و بخشی قابل توجه از برق تولیدی زمستان با مصرف سوخت مایع به تولید می‌رسد.

در واقع سبد سوخت نیروگاه‌ها در زمستان شامل گاز طبیعی، گازوئیل و مازوت (نفت‌کوره) است و در برخی روزها، میزان مصرف سوخت مایع در نیروگاه‌ها از میزان مصرف گاز طبیعی پیشی می‌گیرد، ازاین‌رو کیفیت سوخت مایع تحویلی به نیروگاه‌ها، هم از نظر میزان آلایندگی و هم از نظر میزان خوردگی و استهلاک تجهیزات نیروگاهی بسیار حائز اهمیت است.

بررسی‌های تسنیم نشان می‌دهد میزان گوگرد (سولفور) مازوت تحویلی به نیروگاه‌ها برای تولید برق در زمستان، حدود ۳۰ تا ۴۰ هزار ppm و حدود ۳ درصد وزنی است؛ که میزان بالایی از بی‌کیفیتی سوخت را نشان می‌دهد.

به همین مناسبت در خصوص این موضوع مهم که چرا مازوت بی‌کیفیت و با درصد بالای گوگرد برای تولید برق به نیروگاه‌ها تخصیص داده می‌شود و وظیفه جلوگیری از این آلایندگی با چه نهادی است، میزگردی را با حضور "ساناز جعفرزاده" مشاور مدیرعامل در امور محیط زیست و عضو هیئت مدیره شرکت تولید نیروی برق حرارتی و "امید عبدالملکی" رئیس گروه برنامه‌ریزی و نظارت بر سوخت و تعمیرات نیروگاه‌ها در شرکت تولید نیروی برق حرارتی برگزار کرده‌ایم.

در این میزگرد، قرار بود نماینده‌ای از شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی نیز حضور پیدا کند، اما این شرکت حاضر به پاسخگویی در خصوص کیفیت سوخت مایع تولیدی در پالایشگاه‌ها و سوخت مایعی که به نیروگاه‌ها ارسال می‌شود، نشد.

مهمترین مباحث مطرح شده در بخش اول میزگرد:

بخش اعظم سوخت مصرفی نیروگاه‌های کشور گاز است

برای تأمین برق در زمستان مجبور به استفاده از سوخت مایع هستیم

۱۳ نیروگاه در کشور سوخت مازوت مصرف می‌کنند

کلان‌شهر‌ها گرفتار ذرات معلق هستند

سهم نیروگاه‌ها از ذرات معلق ۶.۳۱ درصد است

۱.۱۲ درصد از ذرات معلق ناشی از مصرف مازوت است

وزارت نفت و سازمان استاندارد مکلف به استانداردسازی سوخت مصرفی صنایع شده‌اند

۳ سال از ابلاغ قانون هوای پاک می‌گذرد، اما وزارت نفت به تکلیف قانونی خود عمل نکرده است

تسنیم: اشاره کردید که میزان سهم مازوت از تولید ذرات معلق ۱.۱۲ درصد است؛ حال اگر بخواهیم از نظر میزان سولفور موجود در مازوت به این سوخت نگاه کنیم، این درست است که مازوت تحویلی به نیروگاه‌ها بین ۳۰ تا ۴۰ هزار PPM و به صورت درصد وزنی ۳ تا ۴ درصد گوگرد دارد؟

جعفرزاده: میزان گوگرد مازوت تحویلی به نیروگاه‌ها ۳ تا ۴ درصد نیست، در بدترین حالت درصد وزنی ۳.۲ یا ۳.۳ درصد را برای میزان گوگرد موجود در مازوت داریم و متوسط گوگرد مازوت تحویلی به نیروگاه‌های کشور بین ۲.۵ تا ۳.۵ درصد وزنی است.

گوگرد موجود در مازوت بر اساس استاندارد حفاظت محیط زیست باید زیر نیم درصد باشد

تسنیم: که این میزان رقم بالایی است؟

جعفرزاده: بستگی دارد با چه معیاری بسنجیم. ما در دنیا کشور‌های دیگری هم داریم که گوگرد ۳ درصد را به عنوان استاندارد مازوت تعریف کرد‌هاند؛ ولی استاندارد‌هایی هم داریم مثل اتحادیه اروپا و ژاپن که عدد ۰.۲ درصد را به عنوان استاندارد میزان گوگرد موجود در مازوت تعیین کرده‌اند.

چیزی به عنوان استاندارد مفهوم دارد که بتواند استاندارد خروجی استک (دودکش) را تأمین کند؛ که به استناد استانداردی که سازمان حفاظت محیط زیست برای نیروگاه‌های مازوت‌سوز ارایه کرده، عدد ۱۷۰۰ میلی‌گرم در نانومترمکعب است و سوختی می‌تواند این استاندارد را تأمین کند که گوگرد موجود در سوخت، زیر نیم درصد باشد. اگر سوخت به گونه‌ای مدیریت شود که میزان گوگردش حداکثر نیم‌درصد وزنی باشد، در آن زمان برای بهره برداری از نیروگاه‌ها در فصول سرد سال با استفاده از سوخت مازوت که اولویت تخصیص گاز با بخش خانگی است، دیگر مشکل آلایندگی منتسب به حوزه نیروگاهی نخواهیم داشت. می‌توانیم مازوت مصرف کنیم، در عین حال استاندارد‌های سازمان حفاظت محیط زیست هم تأمین شود.

در حال ورود توربین‌های با راندمان بالاتر به شبکه نیروگاهی کشور هستیم

تسنیم: بحثی که در مورد نیروگاه‌ها مطرح است و گا‌ها مسوولان در بخش‌های مختلف روی آن انتقاد دارند، این است که عنوان می‌کنند راندمان نیروگاه‌ها پایین است، میزان سوختی که مصرف می‌کنند به خصوص در زمستان که با محدودیت در تأمین سوخت مواجه‌ایم، به خاطر این راندمان پایین، زیاد است. در مورد راندمان نیروگاه‌ها توضیح می‌فرمائید؟

عبدالملکی: متوسط راندمان نیروگاه‌های حرارتی در کشور، در حال حاضر ۴۰ درصد است که نسبت به استاندارد جهانی، رقم قابل قبولی است. البته جای کار بیشتری وجود دارد که راندمان نیروگاه‌های کشور را ارتقا دهیم. طبق برنامه ریزی‌های صورت گرفته در حال ورود توربین‌های با راندمان بالاتر به شبکه نیروگاهی کشور هستیم، توربین‌های کلاس F و کلاس H وارد نیروگاه‌های کشور خواهد شد و راندمان نیروگاه‌ها افزایش خواهد یافت. تا امروز چند توربین کلاس F نیز نصب شده که از آن جمله می‌توان به نیروگاه کاسپین، هریس، دالاهو و هنگام اشاره کرد که نیروگاه‌های کلاس F هستند که راندمان بالاتری نسبت به نیروگاه‌های کلاس E دارند.

اینکه راندمان نیروگاه‌ها به طور متوسط در طول سال کمتر می‌شود، به خاطر نیمه اول سال است؛ چرا که در نیمه اول سال برای آنکه بتوانیم پاسخگوی نیاز شبکه سراسری برق باشیم، مجبوریم نیروگاه‌های با راندمان پایین‌تر نیز در شبکه سراسری برق مورد بهره‌برداری قرار دهیم. اما برای نیمه دوم سال، رویه‌ای در بازار برق کشور داریم که از اول مهرماه تا پایان اردیبهشت‌ماه، نیروگاه‌های با راندمان پایین از مدار بهره‌برداری خارج هستند.

نیروگاه‌های با راندمان زیر ۲۵ درصد در نیمه دوم سال از مدار خارج می‌شوند

تسنیم: نیروگاه‌هایی با چه راندمانی در نیمه دوم سال از مدار خارج می‌شوند؟

عبدالملکی: نیروگاه‌های زیر ۱۰۰ مگاوات و نیروگاه‌هایی با راندمان زیر ۲۵ درصد از مدار خارج می‌شوند و در نیمه دوم سال، وارد مدار نمی‌شوند. درواقع اولویت تولید برق در زمستان با نیروگاه‌هایی است که راندمان بالاتری دارند، یعنی طبق دستورالعملی که داریم، ابتدا نیروگاه‌های سیکل ترکیبی که بین ۴۷ تا ۵۰ درصد راندمان دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند، سپس نیروگاه‌های بخاری و بعد از آن واحد‌های گازی سیکل باز در مدار بهره برداری قرار می‌گیرند.

الان متوسط راندمان نیروگاه‌های حرارتی ۴۰ درصد است که از لحاظ استاندارد‌ها برای ما قابل پذیرش است، اما طبق برنامه ریزی‌های صورت گرفته، میزان راندمان نیروگاه‌ها برای سال‌های آینده افزایش خواهد یافت.

نصب تجهیزات گوگردزدایی از دود در چه نیروگاهی توجیه دارد؟

تسنیم: اشاره کردید که سوخت تحویلی به نیروگاه‌ها، درصد گوگرد بالایی دارد، چرا نیروگاه‌ها با استفاده از سیستم‌های فیلتراسیون، کیفیت دود خروجی را کنترل نمی‌کنند؟

جعفرزاده: ما یک مطالعاتی را در سال‌های ۹۷ و ۹۸ انجام دادیم. این مطالعه داخلی نبود و توسط یک ذی‌نفع انجام نشد که شبهه‌ای در صحت اطلاعات آن باشد، بلکه بر اساس همکاری‌های بین‌المللی که وجود دارد، وزارت نیرو به آژانس همکاری‌های بین‌المللی ژاپن (جایکا) اعلام نیازی کرد مبنی بر اینکه بیایند برای ما پروژه‌ای در خصوص شناسایی تکنولوژی‌های سازگار با محیط زیست اجرا کنند. تیم بسیار مبسوط و قدری آمدند و مستقر شدند، معضلات را بررسی کردند و نیازسنجی‌ها را استخراج کردند که یکی از این معضلات، بحث گوگرد موجود در سوخت مازوت بود. جایکا تمام نیروگاه‌هایی که مازوت مصرف می‌کنند را با جزئیات جانمایی، میزان دسترسی به‌آب‌های زیرزمینی، توپوگرافی منطقه و ... مورد بررسی قرار دادند و در نتیجه این بررسی‌ها به این جمع‌بندی رسیدند که اولا نصب تجهیزات گوگردزدایی از دود، در نیروگاهی توجیه اقتصادی دارد که بیش از ۷۲ درصد زمان بهره‌برداری این نیروگاه، با سوخت مازوت بهره‌برداری شود.

ما اصلا در ایران چنین نیروگاهی نداریم که ۷۲ درصد زمان بهره‌برداری آن در طول سال، سوخت مازوت مصرف کند. در نیروگاه‌های بخاری کشور، در بدترین حالت، ۱۷ درصد زمان بهره‌برداری نیروگاه با سوخت مازوت خواهد بود. همچنین این بحث اقتصادی که مقایسه کنیم تجهیزات هیدروکرکینگ یا گوگردزدایی از سوخت تجهیزات گران‌تری است یا تجهیزات گوگردزدایی از دود؛ این ملاحظه را باید حتما مورد توجه قرار دهیم. اینکه چقدر از سال قرار است این تجهیزات در مدار باقی بماند و کار کند.

طرح راندمان پایین نیروگاه‌ها در بحث آلایندگی، فرار از مساله است

در خصوص بحث راندمان نیز، بحث پایین بودن راندمان، موقعی معنا پیدا می‌کند که ببینیم تجهیزاتی که امروز مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، راندمان اسمی آن که توسط شرکت سازنده تعیین شده، چقدر بوده است. ما نیروگاه‌هایی با قدمت ۶۰ سال داریم که ناگزیریم از آن‌ها در شبکه بهره برداری کنیم. این نیروگاه زمانی که ساخته شده به استناد اسناد ارائه شده توسط سازنده قرار بوده چه راندمانی داشته باشد؟ با تکنولوژی آن زمان قرار بوده راندمان آن ۳۰ درصد باشد که این همیت و تلاش در صنعت برق کشور بوده که توانسته با راندمانی نزدیک به همان ۳۰ درصد، پس از ۶۰ سال از این تجهیزات بهره برداری کند و این جای تقدیر دارد. چرا که تجهیزات تعمیری و نوسازی آن نیز در جهان وجود ندارد و در چنین شرایطی، نگهداری از این تجهیزات و تولید اتفاق می‌افتد.

این موضوع راندمان، هیچ ربطی به ترکیبات اکسید گوگردی ندارد. فارغ از اینکه راندمان بهره برداری چه مقدار است، هر زمان از مازوتی استفاده شود که در آن گوگرد وجود دارد، گوگرد در محیط احتراق که دما مناسب است و اکسیژن هم وجود دارد، تبدیل به اکسید گوگرد می‌شود. پس طرح راندمان پایین نیروگاه‌ها در بحث آلایندگی، فرار از مساله است، چرا که موضوع راندمان، ربطی به ترکیبات گوگردی سوخت ندارد.

احداث نیروگاه با راندمان زیر ۵۵ درصد ممنوع شد

این را هم باید در نظر داشت که ما در برنامه‌های توسعه‌ای، راندمان زیر ۵۵ درصد را اجازه نصب و احداث نمی‌دهیم.

تسنیم: از الان به بعد؟

جعفرزاده: از سه یا ۴ سال پیش، الزامی که سازمان حفاظت محیط زیست برای ما دیده و ما خودمان را مکلف به آن کرده‌ایم مبنی بر این است که فقط واحد‌های سیکل ترکیبی احداث شود، مگر در شرایطی که بحث پایداری شبکه و تأمین بار‌های پایه مطرح است. پس آنچه در برنامه توسعه ظرفیت نیروگاهی کشور هست، صرفا واحد‌های سیکل ترکیبی هستند. همچنین صرفا واحد‌های خنک کننده هوایی هستند که هیچ‌گونه مصرف آبی نداشته باشند. از سوی دیگر راندمان ۵۵ درصد مدنظر است، نیروگاه‌های کلاس F که در حال نصب است، راندمان بهره برداری آن‌ها ۵۸ یا ۵۹ درصد است. قطعا با گسترش واحد‌های کلاس F و افزایش سهم آن‌ها در ظرفیت نصب شده نیروگاه‌های کشور، موجب اصلاح میانیگن راندمان خواهند شد.

معضل خوردگی تجهیزات نیروگاهی ناشی از وجود درصد بالای گوگرد در سوخت مازوت

تسنیم: اشاره کردید از آنجایی که در بدترین حالت نیروگاه‌های بخاری کشور فقط ۱۷ درصد از زمان بهره‌برداری سالانه خود را با سوخت مازوت سپری می‌کنند، نصب تجهیزات گوگردزدایی از دود در این نیروگاه‌ها توجیه اقتصادی ندارد.

جعفرزاده: بله، توجیه اقتصادی ندارد که نصب تجهیزات FGD صورت بگیرد و بخواهد صرفا ۱۷ درصد از زمان بهره برداری آن واحد مورد استفاده قرار گیرد. این در حالتی است که اگر بیایید تجهیزات گوگردزدایی پس از احتراق، یعنی روی دود نصب کنید، مسئله خوردگی سرد تجهیزات نیروگاهی رفع نمی‌شود. یعنی ترکیبات اکسید گوگردی در قبل از خروج از استک، به آن دمای نقطه شبنم رسیده، خوردگی ایجاد شده، آسیب به تجهیزات نیروگاهی زده و صرفا با ملاحظات زیست محیطی، ممکن است گوگرد زدایی شود.

حال اگر گوگرد زدایی از سوخت اتفاق بیفتد، هزینه تعمیراتی که به صنایع بابت آسیب تجهیزات و خوردگی ناشی از ترکیبات اکسید گوگردی تحمیل می‌شود را هم حذف کرده‌ایم. در مقایسه اقتصادی بین این دو روش، فارغ از بحث خود تجهیزات، باید بار هزینه‌ای آسیب تجهیزاتی، خروج واحد‌ها و عدم تولید برق آن‌ها به خاطر نزدیک‌تر شدن تواتر انجام تعمیرات را هم لحاظ کنیم.

نیروگاه‌های کشور، آبی برای گوگردزدایی از دود ندارند

به استناد مطالعاتی که جایکا انجام داد، دو بحث مطرح شد، یکی اینکه ۷۲ درصد زمان بهره برداری باید با سوخت مازوت باشد. بحث دیگر این بود که اصلا در نیروگاه‌های درون سرزمین ما، آبی وجود ندارد که بخواهید تجهیزات گوگردزدایی را نصب کنید. چرا که تجهیزات FGD‌که برای گوگردزدایی از دود نصب می‌شود، نیاز به آب دارد. درواقع یک دوغابه آهکی ایجاد می‌شود که بتواند ترکیبات گوگردی را از دود حذف کند.

در نیروگاه‌های در سرزمین ما، مثل شازند، منتظری، سهند و تبریز، اصلا چنین آبی وجود ندارد که بتوان این تجهیزات را احداث کرد. فارغ از آن، بحث جانمایی اینهاست. سایز این تجهیزات اجازه نصب آن‌ها را نمی‌دهد. در مقایسه‌ای که ما در نیروگاه نکا و بندرعباس داشتیم که در مجاورت آب هستند و از روش WET دریایی می‌توانیم برای آن‌ها استفاده کنیم، جایکا وارد Detail Design شد و شکل شماتیک آن را مدل‌سازی کرد. سایز تجهیزات گوگرد زدایی از دود، از سایز چهار واحد نیروگاه بزرگ‌تر بود. تصور کنید که این تجهیزات با این حجم بخواهد در فاصله بین داکت خروجی بویلر و استک نیروگاه قرار بگیرد، که از نظر جانمایی امکانپذیر نیست؛ چرا که در طراحی اولیه نیروگاه دیده نشده است.

ما الان نیروگاهی را داریم مثل نیروگاه بخاری سیریک و نیروگاه زغال‌سنگ سوز طبس که در تمام این‌ها، ما تجهیزات گوگردزدایی را از ابتدا دیده‌ایم، پیش‌بینی کرده‌ایم، هزینه کرده‌ایم و در جانمایی احداث تجهیزات دیده می‌شود. در نیروگاه طبس، سیستم بویلر، بویلر آهک پاش است. نیروگاه سیریک نیز دسترسی به منابع دریایی دارد و در این دو نیروگاه دیده شده است؛ اما برای نیروگاه‌های موجود، اساسا امکان سنجی نصب این تجهیزات وجود ندارد.

اولویت گوگردزدایی از مازوت در پالایشگاه است

ما ۱۶ نیروگاه بخاری داریم، اما این نیروگاه‌ها تنها مصرف کننده مازوت کشور نیستند. کارخانجات سیمان و صنایع فولاد را داریم که این‌ها هم مصرف کننده مازوت هستند. در مقابل ۹ پالایشگاه، مازوت را تولید می‌کنند و در اختیار صنایع قرار می‌دهند و اگر بخواهیم برآورد و نگاه ملی به این پروژه داشته باشیم، قطعا اولویت در این است که در ۳ پالایشگاهی که تأمین کننده مازوت اصلی صنایع هستند، تجهیزات گوگردزدایی را نصب کنیم که نه تنها مساله نیروگاه‌ها حل شود، بلکه مساله سایر صنایع نیز رفع شود.

ما الان بحث‌های توسعه و رشد ساخت مسکن را در کشور داریم. ولی تابستان‌ها به علت برق، صنایع فولاد و سیمان را از مدار خارج می‌کنیم و زمستان‌ها به خاطر مازوت؛ پس این توسعه‌ها چه زمانی قرار است اتفاق بیفتد؟ لذا در نگاه و دید کلان ملی، به نظر می‌رسد که صلاح کشور در این است که در مبدأ مسئله گوگردزدایی انجام شود، تا مسئله نیروگاه‌ها، آسیب تجهیزات نیروگاه‌ها و کاهش ضریب دسترسی نیروگاه‌ها رفع شود؛ و بر اساس مطالعه‌ای که جایکا انجام داده بود، به ازای هر ۴۰ درصد سبد سوختی مازوت، ۳ درصد ضریب بهره برداری آن واحد و یک درصد راندمان آن واحد کاهش پیدا می‌کند؛ که بالطبع در سایر صنایع هم اتفاق می‌افتد. به جای آنکه این تبعات را آنجا به کشور تحمیل کنیم، بیاییم در مبدأ مساله را حل کنیم، تا با بهره برداری با سوخت مازوت هم معضلی متوجه صنایع کشور نشود.

فیلم بخش دوم میزگرد "کیفیت مازوت برای تولید برق"

پایان بخش دوم

منبع: خبرگزاری تسنیم