清洁高效的火力发电技术分析

王刚

摘 要：随着社会经济的不断发展，社会上各行各业的发展速度也随之加快，日常生活中各行业对于能源的需求也不断提高，其中电力资源是生产生活中最不能缺少的。而为了满足社会发展的需要，加快了一些大型的火力发电项目建设，从而使我国电力资源供应紧张局势得到缓解。而当我们在借着火力发电技术提高经济的同时，还需要注意由于通过燃烧各种煤炭资源给自然环境带来的污染问题。因此本文通过对火力发电技术中如何运用清洁高效能源，降低环境污染问题进行研究，最大限度地提高各种资源的利用率，从而使社会发展符合我国制定的可持续发展战略。

关键词：清洁高效 火力发电 技术

中图分类号：TM611 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）02（a）-03随着科学技术的不断提升，清洁高效的发电技术是今后火力发电技术的一个发展趋势，而通过应用各种清洁型能源进行发电，不仅能够有效地缓解我国电力供应情况，还能够明显地改善对环境污染的问题。因此清洁高效的火力发电技术非常重要，是我国社会发展进步的一个重要体现。电力是人类进步的主要基础能源物质，现代人类生活已经依赖于电力，现代电气设备以及各类电器都需要以电力作为动力来源。而我国除了一些特殊环境优势较大的区域建立的风力、水力发电厂外，大多数区域仍旧使用火力发电作为电力生产的主要方式。但是火力发电的污染性较高，为了在实际的电力生产中，减少石化能源的耗费以及电力生产的可持续性，新型清洁能源的开发成为了目前火力发电技术研发的重点内容。

1 我国火力发电的现状分析

1.1 以煤电为主的电力结构

目前随着日常生活中电力能源发挥的重要作用，已经成为生活中不可缺少的一部分。而对于我国北方大部分地方来说，电力供给的主要来源就是火力发电。而传统的火力发电技术主要是通过燃烧煤炭来转换电能。随着可持续发展战略的提出，目前对于清洁能源的开发利用已经逐步取得成效，尤其是对于火力发电来说，因为其通过牺牲不可再生能源来进行发电，必然会造成能源的紧缺，其次还会造成对大气环境的污染。虽然我国煤炭资源较为丰富，但是对于这种不可短时间内在生能源的使用还需节制。利用清洁能源进行发电是将来社会发展的一个趋势，所以我们必须要重视。

1.2 适合国情的火力发电

因为我国北方水资源较为稀少，因此长期以火力发电为主，这样不仅会浪费大量的煤炭资源，还会给自然环境释放大量的二氧化碳气体，从而对大气层产生严重的破坏。此外，由于电能自身不能够储存，所以，在进行火力发电时对于能源转换的量要进行相应的控制。因此，对于火力发电过程中遇到的各种情况也较为复杂，不仅要控制能源消耗问题，还需要解决环境污染问题，因此我们必须要转变传统的思想观念，通过技术创新来实现一个符合我国国情的持续发展火力发电结构。随着环境污染的日益严重，必须要在不减少经济增长的前提下，降低火力发电的能源消耗，并且优化煤电之间的关系，增加发电的效率。此外，通过对火力发电技术进行不断的创新，对于传统火力发电技术进行更新换代，以最小的资源消耗，争取换来最大的电能转换，从而为我国社会发展提供有力支持。

2 火力发电清洁能源的分析

2.1 清洁能源的结构性分析

面对目前严重的社会能源危机，全世界都在开始研究清洁型能源的开发与利用。而我国在传统的火力发电中的能源消耗结构也需要进行改变，从而保证社会经济的发展稳定。随着国家环保部门对排放标准的一再提升，很多资源消耗严重及污染较大的企业都需要进行转型，依靠自身区域优势进行能源减排，将传统煤炭、石油能源利用结构，慢慢地向风能与天然气等清洁型能源发生转变，从而有效的解决当前火力发电中能源消耗过度及环境污染等问题。例如，我国将核能作为今后能源的主要來源，并且通过不懈努力的研究，已经能够安全地使用核能进行发电。虽然这种能源使用成本较低，又比较环保。但是，其安全问题一直是研究人员头疼的问题。只有将核能发电技术真正的安全问题进行解决，才能够广泛的应用于民用发电领域。其次，像天然气等清洁能源的使用率如何进行提高，并且相应的电能转换效率进行增加，以便能够达到目前电力需求的状态。根据这些问题看出，我国对于清洁型能源的使用还是存在很多的问题。

2.2 风力与火力发电的协调

风力发电虽然比较环保，并且风能是取之不尽用之不竭的，在发电领域拥有广阔的前景。可是单纯的风力发电不能够满足瞬时大量的电力需要，其稳定性与火力发电不能相比。并且，我们从经济投入的角度来分析，如果仅使用单独的风力发电模式，那么将会存在严重的电力能源供应问题。而如何将风力发电与火力发电进行结合，既能够使用风能自身的清洁、无污染的特性，还能够减少单纯火力发电对社会环境的危害，此外还能够避免单纯风力发电对电力供应不稳定的情况发生。所以，要通过不断地创新摸索，综合分析风力发电与火力发电的不同，选择一种经济投入较为合适的风电机组与火力发电进行配合，然后将两组发电体系进行整合，从而在日常电力供应需求不大时，只通过风能发电进行供应，而到了用电高峰时段，再将风电机组与火力发电进行同时供电，从而达到降低能源消耗，减少污染的目的。

3 洁净煤火力发电技术

3.1 燃料电池

燃料电池作为目前世界上关注度比较高的一种新型清洁能源，其主要的发电原理是通过燃料与空气接触产生的氧化反应，这种直接通过化学反应将热能与电能进行产出的方法不仅简单，并且产生来源也是非常方便。目前，大多数火力发电企业在燃料电池的应用上，主要是以MCFC和SOFC两种。其中SOFC是固体氧化物燃料电池，主要是以固态氧化钇、氧化锆为电解质，然后以天然气、碳氢化合物作为主要燃料进行转换，这种燃料电池的输出电能效率非常高。

对于燃料电池来说，其主要具备以下一些优点：首先，燃料电池能够提高发电率，通过使用燃料电池能够将传统的火力发电厂的电能转换效率提高近20%。其次，保证了转换电能的稳定性，随着日常生活中人们对于电能需求的不断增加，很容易出现一些限电问题，并且受到自然灾害的影响，电力供应容易出现紧缺。而通过采用燃料电池技术，能够有效地弥补电网供应不足的问题，大大降低了由于停电造成的各种问题发生的几率。此外，这种燃料电池还能够方便携带，在抗震救灾，野外救援时很好地提高电力支持。

3.2 煤炭加工

上面所说的燃料电池主要是依靠化学反应，而对于媒体加工技术来说，其主要是以一种物力方法进行。首先，对媒体进行洗选，这样能够有效地降低媒炭自身的灰分，从而减少了煤炭燃烧时产生的二氧化硫，这种洗煤技术是目前国内应用较为广泛的一种技术。但是这种对煤炭的洗选操作对于煤炭浪费十分严重。因此还需要对其进行不断的优化改进，而对于煤炭的集中配送技术来说，其通过将煤炭资源进行综合加工，并以一种产品市场定位及配送方式相结合，然后利用现代化信息管理技术，对于各种用户的煤炭需求进行分析，从而将煤炭进行深度加工，从而建设对环境的污染，提高煤炭资源的利用。

3.3 烟气净化

煤炭加工技术中，对于烟气净化的应用较为常见，其中包括了煤炭除尘、重金属脱离、煤炭脱硫等技术。下面我们对活性焦干法烟气净化技术进行详细的分析。首先这种烟气净化技术可以有效地降低煤炭在燃烧过程中污染物的排放量，从而降低环境的污染。其主要是利用活性焦在物理结构上的独特构造，以及化学稳定性和化学特性对煤炭的氮氧化物进行吸附，最终将二氧化硫进行析出。此外，这种方法的自身物理构造能够使煤炭中的一些重金属离子析出，从而大大提高了二氧化硫等一些有害物质的去除效率。并且这种活性炭技术在进行处理过程中不会造成水资源的浪费，并且特别适合水资源受到一定污染的煤炭产地。此外，对于这种技术脱出的硫化物还可以被二次利用，拥有一些钢厂的酸洗操作，从而增加了额外的经济收入。

3.4 煤炭转化

对于煤体加工来说，应用化学原料的除了燃料电池外，还有一项技术应用了化学原理，那就是煤炭转化。不同于物理加工方式，煤炭转化主要是指将原煤炭通过有机质、气化剂等进行一定的化学反应，从而产生为可燃性气体。将煤炭进行气化后，在排查原煤中的污染气体，利用高压蒸汽的驱动，紧张蒸汽轮机的发电，这样不仅能够提高发电的效率，还能够有效地减少污染物的排放，达到环保的目的。此外，处理煤体气化转变，常见的煤炭转化还要煤炭液化等。

4 天然气发电技术

未来进一步加强火力发电技术结构的优化，目前对于天然气发电技术的研究不断加强，为了能够适应天然气发电技术的需要，我国相继引入了F级、E级燃气轮机制造技术，并且已经具备了相应的制造能力，掌握了燃气轮机发电的相关技术。目前燃气轮机的联合循环效率最高可达61%，大大地提高了天然气能源的利用率。可是，这些成果的取得，都是在投入大量的精力、物力、财力才得到的，因为燃气轮机的核心技术还被西方国家垄断，一些设备的维修还需要依赖外国技术。这样就造成了一些大型燃气轮机的都需要以进口为主，严重地制约了我国的经济发展。

天然气的发电技术除了燃气轮机发电以外，还有一种是通过分布式发电技术，这种以天然气为原料进行燃气轮机的驱动，然后在产生電力的同时，燃气轮机内部的余热被回收设备进行回收，然后再向一些需要进行供热、供冷的用户进行提供。从而大大地增加了能源的利用率，使得天然气的使用效率得到提升。与传统的集中式能源供给形式相比，这种新型的天然气分布式发电技术，不仅自身安全性大大提高，并且天燃气的利用效率显著提高，给电力企业创造了更多的收益。此外，这种技术还比传统集中式能源供给降低了对大气环境的污染，因此值得推广。

5 火力发电中清洁高效的能源结构分析

随着我国社会发展速度不断加快，对于火力发电的形式也从传统单一的结构形式，开始向多元化方向发展。除了上述几种利用清洁能源发电技术外，为了能够应对越来越紧张的能源危机，火力发电技术中应用清洁高效能源结构还需要不断地进行改善，从而引入更多的清洁能源进行火力发电。从目前我国火力发电中相关清洁能源结构的具体情况上看，整个火力发电过程中应用石油能源占据的比例不断降低，这是受到国家石油能源波动的影响造成的，所以必须要不断地提高新型能源火力发电技术的应用，从而更好的解决这种石油能源供应危机。

而作为我国目前新型清洁能源的主要产品，天然气将会是我国日后火力发电技术革新的主要能源，其自身因为具有发热量高、易燃烧等状态，可以在燃烧过程中提供大量的热能，并且其不会排放出对环境有害的气体。因此，在今后的清洁能源中，天然气能源将会是未来几十年内清洁高效的火力发电技术运用最为广泛的能源之一。

针对目前世界上能源的使用来看，核能是这些能源中最为先进和环保的能源，通过掌握核聚变来替代传统的能源消耗，是我们日后发展的方向和趋势。随着对核能研究的不断深入，全球范围内的核电站的建设数量不断增加，使得电力资源的供应得到缓解。可是，核能的安全问题一直是各个国家最为看重的事情，如何将核能安全的问题进行解决，从而使其成为代替传统石油能源的最佳能源，将会是今后的研究重点。相信随着科学技术的不断发展，这些问题将会得到解决，从而使其在发电技术上的作用也将大大增加。此外，因为水资源的可再生特点，水利发电一直是我国提倡的新能源建设目标之一，充分地利用好国内水资源来进行水利发电，将会是目前解决火力发电难题的有效手段。同时对于地热能、风能、太阳能等新能源的研究，也需要逐渐的加大研究程度，不断地将其进行开发利用，促使火力发电能源结构发生了巨大改变。而针对当前的火力发电技术，需要我们在运用过程中从本地实际状况出发，注意在火力发电时的节能控制，减少资源的浪费，并达到对环境污染降低的目标。

6 结语

综上所述，随着我国社会经济的不断发展，对于电力能源的需求也越来越大，而目前我国能源消耗及污染问题十分严重，如果长期将火力发电作为长期电力能源供应源，那么势必导致社会经济的下滑，以及环境污染的愈发严重。因此必须要积极的探索新型能源发电技术，通过新型能源来进行火力发电，减少对环境造成的污染，还能够保证经济的快速增加，这是符合社会发展需要的重要改变，对此需要我国相关学者和电力企业继续不断地进行研究。

参考文献

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