火電科技篇：先進(jìn)技術(shù)促綠色發(fā)展

近日，由大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司和亞洲開(kāi)發(fā)銀行主辦的“燃?xì)怆姀S(chǎng)碳捕捉與封存研究”啟動(dòng)研討會(huì)在北京召開(kāi)，這是我國(guó)首次針對(duì)燃?xì)怆姀S(chǎng)開(kāi)展碳捕捉與封存研究。這也是我國(guó)探索更先進(jìn)、更環(huán)保發(fā)電技術(shù)的一個(gè)縮影。

黨的十六大以來(lái)，隨著我國(guó)電力工業(yè)的快速發(fā)展，高效環(huán)保機(jī)組國(guó)產(chǎn)化程度日益提高，火力發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越，一躍達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，有力地支撐了我國(guó)電力工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

高效機(jī)組技術(shù)應(yīng)用國(guó)際先進(jìn)

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(wàn)千瓦級(jí)超臨界和超超臨界火電機(jī)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(jī)組中，汽輪機(jī)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(dāng)蒸汽壓力已超過(guò)臨界壓力，即大于22．2兆帕?xí)r，就是超臨界機(jī)組。

目前，60萬(wàn)千瓦的超臨界火電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化率大幅度提高，從已投運(yùn)機(jī)組的熱力性能實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可知，我國(guó)生產(chǎn)的60萬(wàn)千瓦級(jí)超臨界火電機(jī)組的性能已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2002年以來(lái)，為進(jìn)一步提高機(jī)組的效率，我國(guó)開(kāi)始采用初參數(shù)更高的超超臨界機(jī)組。隨后，一批超超臨界機(jī)組相繼開(kāi)工建設(shè)。2007年，隨著華能玉環(huán)電廠(chǎng)、華電鄒縣電廠(chǎng)、國(guó)電泰州電廠(chǎng)等百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界機(jī)組的投運(yùn)，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)成功掌握世界先進(jìn)的火力發(fā)電技術(shù)，我國(guó)的電力工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入“超超臨界”時(shí)代。

目前，我國(guó)超超臨界火電機(jī)組按容量通常可分為60萬(wàn)千瓦等級(jí)和100萬(wàn)千瓦等級(jí)。

“高參數(shù)火電機(jī)組的研發(fā)，不僅提高了火電機(jī)組的技術(shù)水平，也提升了機(jī)組的效率和經(jīng)濟(jì)性能，而且在機(jī)組的單位千瓦造價(jià)上也沒(méi)有上升?！敝袊?guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王志軒在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

最新資料顯示，截至今年4月，我國(guó)已投產(chǎn)和在建的百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界火電機(jī)組59臺(tái)。我國(guó)已成為世界上百萬(wàn)級(jí)投運(yùn)超超臨界機(jī)組最多的國(guó)家，也是百萬(wàn)級(jí)在建超超臨界機(jī)組最多的國(guó)家。

輔助技術(shù)逐漸成熟

我國(guó)火力發(fā)電技術(shù)在遵循高經(jīng)濟(jì)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(yùn)行自動(dòng)化和可靠性，而且許多單項(xiàng)成果也已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

在我國(guó)，對(duì)富煤缺水的地區(qū)來(lái)說(shuō)，想要開(kāi)發(fā)豐富的資源，采用空冷技術(shù)發(fā)電是火力發(fā)電廠(chǎng)最有效的節(jié)水措施。

2002年之前,我國(guó)僅有大同二電廠(chǎng)、太原二電廠(chǎng)和內(nèi)蒙豐鎮(zhèn)電廠(chǎng)三個(gè)電廠(chǎng)等8臺(tái)20萬(wàn)千瓦的間接空冷機(jī)組投入運(yùn)行。而2006年之后，應(yīng)用國(guó)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(jī)組的最大優(yōu)勢(shì)是可以大量節(jié)約水資源，所以近年來(lái)，我國(guó)在電廠(chǎng)建設(shè)中大力推廣國(guó)產(chǎn)化60萬(wàn)千瓦、100萬(wàn)千瓦級(jí)直接空冷技術(shù)在工程中的運(yùn)用。

2005年，國(guó)家發(fā)展改革委制定《大型空冷火電機(jī)組成套設(shè)備研制》課題，2008年國(guó)產(chǎn)首臺(tái)通遼三期工程60萬(wàn)千瓦空冷機(jī)組投運(yùn)，2010年，我國(guó)首臺(tái)超超臨界百萬(wàn)千瓦空冷機(jī)組也在寧夏靈武投運(yùn)。這標(biāo)志著我國(guó)空冷汽輪機(jī)組制造技術(shù)已達(dá)到國(guó)際水平。

“空冷機(jī)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(wèn)題，尤其是我國(guó)單機(jī)百萬(wàn)千瓦的空冷機(jī)組技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平?！蓖踔拒幷f(shuō)。

目前,我國(guó)空冷汽輪機(jī)制造企業(yè)都已能制造單機(jī)60萬(wàn)千瓦的空冷汽輪機(jī)，個(gè)別廠(chǎng)家已具備制造100萬(wàn)千瓦的空冷汽輪機(jī)。

另外，高效的機(jī)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(guó)從1988年進(jìn)入常壓循環(huán)流化床燃燒技術(shù)領(lǐng)域后，就一直對(duì)“大型循環(huán)流化床電站鍋爐”進(jìn)行大量的研究試制，并進(jìn)一步發(fā)展大型超臨界循環(huán)流化床。

2002年以來(lái),我國(guó)自主研發(fā)了10萬(wàn)千瓦、20萬(wàn)千瓦及30萬(wàn)千瓦等級(jí)的循環(huán)流化床電站鍋爐。2008年6月14日,我國(guó)自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)采用不帶外置換熱器、燃用劣質(zhì)煤30萬(wàn)千瓦超臨界循環(huán)流化床3號(hào)機(jī)組鍋爐順利通過(guò)168小時(shí)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,鍋爐各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，這標(biāo)志著我國(guó)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(guó)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(chǎng)。

“十一五”期間，我國(guó)通過(guò)自主研發(fā)和創(chuàng)新，掌握了火電廠(chǎng)煙氣脫硫技術(shù)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)二氧化硫減排的需要。截至2008年底，我國(guó)火電廠(chǎng)脫硫所需配套設(shè)備和材料已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)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(chǎng)制宜地實(shí)現(xiàn)了多元化發(fā)展，尤其是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氨法脫硫技術(shù)在２臺(tái)13.5萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)上兩爐一塔（煙氣量相當(dāng)于單機(jī)30萬(wàn)千瓦）應(yīng)用成功，成為新亮點(diǎn)。

《電力監(jiān)管年度報(bào)告（2011）》中的數(shù)據(jù)表明，截至2011年底，我國(guó)煙氣脫硫機(jī)組占燃煤總裝機(jī)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(jī)達(dá)2600萬(wàn)千瓦，比2005年增長(zhǎng)約3倍。

在提高火電廠(chǎng)煙氣脫硫裝備能力的同時(shí)，由脫硫公司建設(shè)、運(yùn)行脫硫裝置的煙氣脫硫特許經(jīng)營(yíng)試點(diǎn)工作也在進(jìn)一步發(fā)展，電廠(chǎng)脫硫設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)及日常管理的逐漸市場(chǎng)化也對(duì)規(guī)范脫硫產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、提高脫硫設(shè)施運(yùn)行可靠性起到了積極作用。更重要的一點(diǎn)，我國(guó)已出臺(tái)的脫硫電價(jià)及相關(guān)優(yōu)惠政策，為火電廠(chǎng)的脫硫脫硝工作打下了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

來(lái)源：中國(guó)電力新聞網(wǎng) 作者：葛艷華

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