火電科技篇：先進技術(shù)促綠色發(fā)展

近日，由大唐國際發(fā)電股份有限公司和亞洲開發(fā)銀行主辦的“燃氣電廠碳捕捉與封存研究”啟動研討會在北京召開，這是我國首次針對燃氣電廠開展碳捕捉與封存研究。這也是我國探索更先進、更環(huán)保發(fā)電技術(shù)的一個縮影。

黨的十六大以來，隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，高效環(huán)保機組國產(chǎn)化程度日益提高，火力發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的跨越，一躍達到國際先進水平，有力地支撐了我國電力工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

高效機組技術(shù)應(yīng)用國際先進

根據(jù)《2009~2011年裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》顯示，振興裝備制造業(yè)十大領(lǐng)域之首就是高效清潔發(fā)電，而百萬千瓦級超臨界和超超臨界火電機組發(fā)電設(shè)備等成套設(shè)備的性能是關(guān)鍵因素之一。

在火電機組中，汽輪機發(fā)電所占比例最大。蒸汽的初參數(shù)（即蒸汽的壓力與溫度）愈高，循環(huán)效率就愈高。當蒸汽壓力已超過臨界壓力，即大于22．2兆帕時，就是超臨界機組。

目前，60萬千瓦的超臨界火電機組國產(chǎn)化率大幅度提高，從已投運機組的熱力性能實測數(shù)據(jù)可知，我國生產(chǎn)的60萬千瓦級超臨界火電機組的性能已達到國際先進水平。

2002年以來，為進一步提高機組的效率，我國開始采用初參數(shù)更高的超超臨界機組。隨后，一批超超臨界機組相繼開工建設(shè)。2007年，隨著華能玉環(huán)電廠、華電鄒縣電廠、國電泰州電廠等百萬千瓦級超超臨界機組的投運，標志著我國已經(jīng)成功掌握世界先進的火力發(fā)電技術(shù)，我國的電力工業(yè)已經(jīng)開始進入“超超臨界”時代。

目前，我國超超臨界火電機組按容量通常可分為60萬千瓦等級和100萬千瓦等級。

“高參數(shù)火電機組的研發(fā)，不僅提高了火電機組的技術(shù)水平，也提升了機組的效率和經(jīng)濟性能，而且在機組的單位千瓦造價上也沒有上升。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會秘書長王志軒在接受記者采訪時表示。

最新資料顯示，截至今年4月，我國已投產(chǎn)和在建的百萬千瓦級超超臨界火電機組59臺。我國已成為世界上百萬級投運超超臨界機組最多的國家，也是百萬級在建超超臨界機組最多的國家。

輔助技術(shù)逐漸成熟

我國火力發(fā)電技術(shù)在遵循高經(jīng)濟性、高環(huán)保性的原則下，不僅提高了本體設(shè)備及輔助設(shè)備的運行自動化和可靠性，而且許多單項成果也已達到國際領(lǐng)先水平。

在我國，對富煤缺水的地區(qū)來說，想要開發(fā)豐富的資源，采用空冷技術(shù)發(fā)電是火力發(fā)電廠最有效的節(jié)水措施。

2002年之前,我國僅有大同二電廠、太原二電廠和內(nèi)蒙豐鎮(zhèn)電廠三個電廠等8臺20萬千瓦的間接空冷機組投入運行。而2006年之后，應(yīng)用國內(nèi)企業(yè)制造的空冷系統(tǒng)逐步增多,并最終占據(jù)主導(dǎo)地位。

由于空冷發(fā)電機組的最大優(yōu)勢是可以大量節(jié)約水資源，所以近年來，我國在電廠建設(shè)中大力推廣國產(chǎn)化60萬千瓦、100萬千瓦級直接空冷技術(shù)在工程中的運用。

2005年，國家發(fā)展改革委制定《大型空冷火電機組成套設(shè)備研制》課題，2008年國產(chǎn)首臺通遼三期工程60萬千瓦空冷機組投運，2010年，我國首臺超超臨界百萬千瓦空冷機組也在寧夏靈武投運。這標志著我國空冷汽輪機組制造技術(shù)已達到國際水平。

“空冷機組的使用可以有效緩解一些水資源短缺區(qū)域的火電發(fā)展問題，尤其是我國單機百萬千瓦的空冷機組技術(shù)，已經(jīng)達到世界領(lǐng)先水平?！蓖踔拒幷f。

目前,我國空冷汽輪機制造企業(yè)都已能制造單機60萬千瓦的空冷汽輪機，個別廠家已具備制造100萬千瓦的空冷汽輪機。

另外，高效的機組不僅可以提高煤炭利用率，還可以減少環(huán)境污染。而常壓循環(huán)流化床燃燒技術(shù),是一種較好的潔凈煤燃燒技術(shù)。我國從1988年進入常壓循環(huán)流化床燃燒技術(shù)領(lǐng)域后，就一直對“大型循環(huán)流化床電站鍋爐”進行大量的研究試制，并進一步發(fā)展大型超臨界循環(huán)流化床。

2002年以來,我國自主研發(fā)了10萬千瓦、20萬千瓦及30萬千瓦等級的循環(huán)流化床電站鍋爐。2008年6月14日,我國自主研發(fā)的國內(nèi)首臺采用不帶外置換熱器、燃用劣質(zhì)煤30萬千瓦超臨界循環(huán)流化床3號機組鍋爐順利通過168小時滿負荷運行,鍋爐各項技術(shù)指標達到了國際先進水平，這標志著我國在燃用潔凈煤大型電站鍋爐技術(shù)方面取得了新突破。

減排效率不斷提升

這十年，我國的脫硫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從只有兩家企業(yè)的小規(guī)模，發(fā)展成為全球最大的煙氣脫硫市場。

“十一五”期間，我國通過自主研發(fā)和創(chuàng)新，掌握了火電廠煙氣脫硫技術(shù)，國產(chǎn)設(shè)備基本滿足國內(nèi)二氧化硫減排的需要。截至2008年底，我國火電廠脫硫所需配套設(shè)備和材料已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，并且已具備一定的可選擇性。

在脫硫工藝選擇方面，雖然仍然以石灰石—石膏濕法為主，但氨法脫硫、海水脫硫、循環(huán)流化床脫硫等技術(shù)也因地、因廠制宜地實現(xiàn)了多元化發(fā)展，尤其是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氨法脫硫技術(shù)在２臺13.5萬千瓦燃煤機上兩爐一塔（煙氣量相當于單機30萬千瓦）應(yīng)用成功，成為新亮點。

《電力監(jiān)管年度報告（2011）》中的數(shù)據(jù)表明，截至2011年底，我國煙氣脫硫機組占燃煤總裝機容量的89%，單位火電發(fā)電量二氧化硫排放比2005年減少了60%以上。煤矸石綜合利用發(fā)電裝機達2600萬千瓦，比2005年增長約3倍。

在提高火電廠煙氣脫硫裝備能力的同時，由脫硫公司建設(shè)、運行脫硫裝置的煙氣脫硫特許經(jīng)營試點工作也在進一步發(fā)展，電廠脫硫設(shè)施建設(shè)、運行、維護及日常管理的逐漸市場化也對規(guī)范脫硫產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、提高脫硫設(shè)施運行可靠性起到了積極作用。更重要的一點，我國已出臺的脫硫電價及相關(guān)優(yōu)惠政策，為火電廠的脫硫脫硝工作打下了更加堅實的基礎(chǔ)。

來源：中國電力新聞網(wǎng) 作者：葛艷華

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