理论教育 洁净煤发电技术:减少污染、提高效率的主导技术

洁净煤发电技术:减少污染、提高效率的主导技术

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-2洁净煤发电技术洁净煤技术是指减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制技术的总称,是当前世界各国解决煤炭利用带来环境问题的主导技术。所以说,IGCC技术是一种有发展前景的高效洁净煤发电技术。洁净煤技术是减少煤炭污染最有效的办法之一。通过实施洁净煤技术,煤矿企业在经济上增加盈利,环境由此得到改善,使经济增长和保护环境协调发展。我国是燃煤大国,大力发展洁净煤技术有更重要意义。

洁净煤发电技术:减少污染、提高效率的主导技术

我国当前和今后相当长一段时期内,煤炭仍然是电力生产的主要燃料,以煤炭为主的能源结构也是我国目前不可改变的事实。但是,煤炭的利用造成了环境的污染,于是,人们把罪魁祸首指向煤炭的利用。把板子全打在煤炭身上,实际上这是很冤枉的,不能真正解决问题。我国这么多人口,都希望过现代化的生活,能源需求越来越大,在我国缺油、少气的资源条件下,靠什么来满足这么庞大的能源消费量呢?答案是,仍然要靠煤炭,但同时要解决煤炭使用对环境造成的污染问题,这就需要从煤炭自身寻找答案,发展洁净煤发电技术,如图5-2所示。

图5-2 洁净煤发电技术

洁净煤技术是指减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制技术的总称,是当前世界各国解决煤炭利用带来环境问题的主导技术。主要包括:煤炭加工技术(选煤、型煤、水煤浆),煤炭转化技术(煤炭气化、液化),先进发电技术(超临界发电、流化床燃烧、整体煤气化联合循环发电),烟气净化技术(除尘、脱硫和脱硝技术)等。

推进煤炭清洁高效利用是我国能源产业转型变革的重要任务,发展洁净煤技术,是中国能源发展的战略需求。早在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》中,就提出要“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。加快新能源开发,推进传统能源清洁高效利用”。

煤炭的清洁高效利用在我国有哪些具体的案例呢?

1.烟气脱硫和脱硝技术

2015年《中国环境状况公报》显示:2010—2015年,我国安装脱硫设施的煤电机组由5.8亿kW增加到8.9亿kW,安装率由83%增加到99%以上,全国二氧化硫排放总量下降18.0%;2010年至2015年,我国安装脱硝设施的煤电机组由0.8亿kW增加到8.3亿kW,安装率由12%增加到92%,全国氮氧化物排放总量下降18.6%。这些燃煤火电机组安装脱硫和脱硝装置为打赢蓝天保卫战迈出了实质性的步伐。(www.daowen.com)

2.采用先进的高效超临界燃煤发电技术,进一步提高能效,减少排放

上海外高桥第三发电厂当前实际运行性能:在全年平均负荷率为75%—81%的条件下,全年平均发电煤耗(包括脱硫和脱硝)为276 gce/kWh(gce为克标准煤,下同),折算到额定负荷下的发电煤耗为264 gce/kWh;全年平均发电效率(包括脱硫和脱硝)为44.5%,折算到额定负荷下的发电效率为46.5%。而同年全国平均发电煤耗318 gce/kWh。该厂烟气排放浓度:粉尘7.55 mg/m3,二氧化硫17.7 mg/m3,氮氧化物15.19 mg/m3,均已达到气体燃料的排放指标。对比原世界运行效率最高的丹麦Nordjylland电厂3号411 MW两次再热、低温海水冷却机组,其最低发电煤耗(不含供热)为286.08 gce/kWh(净效率42.93%,平均负荷率89%),折合75%负荷率下的发电煤耗为288.48 gce/kWh。相比之下,我国燃煤发电技术已经走在世界前列。为此,上海外高桥第三发电厂被《华尔街日报》称为世界上最高效和最清洁的电厂

3.整体煤气化联合循环发电技术(英文简称IGCC)

整体煤气化联合循环发电技术是将煤气化技术和燃气蒸汽联合循环技术相结合的动力系统。煤气化技术提供洁净的煤气,燃气蒸汽联合循环技术充分利用燃气系统和蒸汽系统各自优点而提高机组的发电效率。所以说,IGCC技术是一种有发展前景的高效洁净煤发电技术。我国华能公司在天津投建了一套200 MW级的IGCC电站,运行效果良好。

4.我国煤电站的“上大压小”政策

“上大压小”是指在建设大容量、高参数、低消耗、少排放机组的同时,相对应地关停一部分小火电机组。其目的是降低能源消耗,减少污染排放,压缩落后生产能力。主要措施是:建设单机30万kW机组要关掉其容量80%的小机组,建设单机60万kW机组要关掉其容量70%的小机组,建设单机100万kW机组要关掉其容量60%的小机组,也可按等煤量计算。

神华国华电力分公司舟山电厂4号机组——35万kW国产超临界燃煤发电机组于2014年6月26日移交生产,标志着国内首台“近零排放”燃煤发电机组顺利投入商业运行。该机组是浙江省“上大压小”项目,运行同时相应关停22万kW小机组。该机组168小时试运行期间,浙江省环境监测中心现场取样监测数据显示其排放水平为:粉尘2.55 mg/m3、二氧化硫2.86 mg/m3、氮氧化物20.5 mg/m3,均优于现行燃气机组排放标准。

洁净煤技术是减少煤炭污染最有效的办法之一。洁净煤技术的发展不但为煤炭工业带来发展契机,而且还将对电力工业和发电设备制造业带来深刻的影响。在未来的十几年内,我国洁净煤产业将成为国家关注的重点产业。通过实施洁净煤技术,煤矿企业在经济上增加盈利,环境由此得到改善,使经济增长和保护环境协调发展。我国是燃煤大国,大力发展洁净煤技术有更重要意义。依托最先进的燃煤和环保技术,煤炭完全可以更清洁地使用,与环境更友好,更符合可持续发展的理念,我们应重新审视对煤电的认识,建设真正的绿色煤电。

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