火力发电可持续发展新技术的探讨

摘要：本文针对我国21世纪火力发电可持续发展新技术进行探讨和分析。包括提高循环效率的超临界参数的分析、蒸汽燃气循环使用机组的分析、以发电为核心的多种电联产技术的分析等等。最终的目的是可持续循环使用能源、资源、保护生态环境。

在联合国环境与发展大会上，曾提出了可持续发展的话题。我国的土地资源丰富，其中有许多一次性的资源，对于我国可持续发展来说，有以下几个方面是必须要引起高度重视并改进的。（1）虽然一次性使用的资源颇多，可是人口也众多，并且也不能有效的利用到各种资源，总体利用率低；（2）其中，煤炭是我国主要的能源之一，它的利用给人类的生存环境带来了巨大的污染；（3）水是我国实行可持续发展战略目标最珍贵的资源，可是它却越来越匮乏。

1.高效火力发电新技术

1.1提高循环效率的超临界参数

提起节约资源、保护自然环境，就必须提升发电的工作效率，所以世界上的每一个国家都在思考研究有关高效发电的问题。美国在1957年的时候，投入运行了一台125MW的超临界压力机组，到80年代初期的时候，美国总共投入运行了170组超临界压力机组，在那时的美国占到总共装机容量的1/4，其中最大的单机容量已经达到1300MW；而原苏联投入运行的超临界压力机组是那时原苏联总量的一半之多；其他包括德国、日本、意大利等等国家都迅速的开始了高效发电技术的发展。

超临界压力机组也好，高效超J临界压力机组也好，都具有热效率高、可靠性强、先进的环保标准、调峰性优的特点，尤其是在燃料价格较高的地方，经济运作的性能就越强。所以是大容量火电机组的不二之选。目前，我国已经开始运作的超临界压力机组都是进口的，例如500MW的机组、6001MW的机组、800MW的机组。最近，我国正在积极的筹备研究发展自己的高效超临界压力机组，以河南沁北电厂的1200MW作为本国发展示范机组的项目。

1.2以发电为核心的总能利用多联产技术

1.2.1热电联产

所谓热电联产就是指在火电机组进行发电的时候，通过抽汽或者背压机组的排汽来完成供暖、供汽一系列的生产模式。这样热力能源得到了阶梯式的一步步的利用，避免了冷凝带来的不必要损失，总体的能源利用率得到了提升，可以达到70%到80%之间。如果再加上循环机组在热电联产的应用，那么总的能源利用率会更高，可以达到80%到90%之间。与热电分产相比，热电联产可以节约30%上下的能源[3]。据统计，我国大约有五十多万台用于工业的锅炉，这些锅炉每年至少要耗费四亿吨的煤碳资源，假如，使用热电联产供给其一半的热量的话，那么，每一年大约可以节约一亿两千万吨的煤炭资源。

1.2.2热电冷三联产

热电冷三联产就是指在热电联产的前提下，通过抽汽或者排汽供给来吸收制冷机完成工作蒸汽，制作出6到8摄氏度的冰水来实行空调式、工艺式的冷却。这一热电冷三联产的优点在于制冷供热是通过发电后排气的方式、或者抽气的方式完成的，不是单纯的由蒸汽进行减温加压，这样一来能源的利用率提高了；在夏季的时候，背压机的负荷率增大，热电联产节能的作用发挥的更大；保障了生产的工艺技术，完善了人类的生活品质；不再发生热岛的效应，有替代分散空调的作用。

1.2.3热电煤气三联产

热电煤气三联产就是指煤炭中挥发的成份、还有一部分固定的碳成份受热后发生了气化，形成煤气供给给居民或者其他用户使用，再把焦炭送达锅炉进行循环化的燃烧，就会产生热电联产使用的蒸汽。这一例子也是煤炭化学能源分级式利用的表现。

2.实用烟气脱硫技术

2.1高效率脱硫技术

最常用的、最高效的脱硫技术就是使用石灰石或者石膏进行湿法烟气的脱硫，这也是最成熟、最可靠的的脱硫方法。这一化学原理是使用吸收剂吸附空气中的二氧化硫。吸收剂可以石灰石为主，石膏为辅，石灰石比较常见，容易取得利用，使用起来方便，并且它的脱硫率也较高，甚至高于95%，石膏具有它特定的商品价值。德国、日本、美国等等国家中90%之上的电厂领域都应用到这一技术。可是我国却很难积极的推广使用这一技术，因为它前期的建设、运作中需要投入相当高的费用，而且石膏的市场容量比较小，因此，我国选择了开发低成本的简单的湿法脱硫工艺技术。

2.2节水脱硫技术

节水脱硫技术最初是由德国的一家公司在70年代的时候开发的，目前在世界上已经有将近40套投入运作，其中最大的容量达到250MW，而且300MW的机组正在设计筹备中。脱硫剂循环流化床完成锅炉排烟，利用喷水来控制最适宜的温度，这样床料可以循环的多次利用，这就是节水脱硫技术的工艺流程。

这种循环流化床烟气的脱硫方法有以下六方面的特点：（1）固体吸收剂和不仅和烟气反应的时间长，而且和二氧化硫之间传导性强；（2）脱硫的效果好；（3）在运作的过程中，床料是多次的循环利用的，因此吸收剂的使用率高；（4）锅炉的负荷量在30%到100%之间，脱硫的效果都出奇的好；（5）操作起来简单方便； （6）循环流化床的结构空间占用小。

2.3低价格的脱硫技术

我国初期建造的200MW之下的燃气机组，内部都使用了除尘器，可是其除尘的效果并不可观，因此，我们必须要对这一方面进行积极的改进。具体应该在现有除尘机器的基础上，争取花费最少的资金，做到最大化的效果，我们需要的不仅是除尘的功能效果高，而且脱硫的技术水平也是先进一流的。

3.结束语

在当今迅猛发展的时代，电力工业也必须完成其伟大的战略目标。我们必须快速的发展高效率的绿色电力，以维护生态环境、节约水资源、洁净水资源为前提，逐步加快电力工业发展的步伐。从而使我国21世纪快速稳定的发展，保障我国可持续发展伟大战略的顺利实施。

参考文献

[1]黄其励.火力发电可持续发展新技术[J].中国电力，2002（1）：8 12.

[2]李正富.浅论IS014000与火力发电可持续发展战略

[J].中国环境管理（吉林），2000（2）：17-19.

[3]张立业，孙自军.大型火力发电厂DCS系统日常维护与管理

[J].中国仪器仪表，2014（3）：34 36.

[4]满连善.低压电动机保护设计在火力发电厂的应用[J].电子技术与软件工程，2014（2）：177.

[5]李正富.IS014000与火力发电可持续发展战略[-丁_.湖南电力，2000（1）：14 16.

作者简介

马艳娇，本科学历，阳煤集团助理工程师，研究方向：机电