楊繼兵（松原天源生化工程有限公司,吉林 松原 138000）

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淺析火力發(fā)電新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

楊繼兵
（松原天源生化工程有限公司,吉林 松原 138000）

摘 要：火力發(fā)電仍然是當(dāng)今我國(guó)最主要的發(fā)電方式。隨著能源的消耗出，火力發(fā)電出現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要是面臨能源不足和可持續(xù)發(fā)展兩個(gè)方面。這就需要以后的火力發(fā)電會(huì)向著應(yīng)用清潔能源和更加可持續(xù)的方向發(fā)展。本文在新能源方面主要介紹了清潔煤的應(yīng)用和天然氣的應(yīng)用，在可持續(xù)發(fā)展方面也介紹了燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組和多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；清潔煤；天然氣；燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組

眾所周知，電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾茉?，人們所從事的幾乎所有的日?；顒?dòng)都與電力有關(guān)。我國(guó)的自然條件決定了我國(guó)除了一些特殊的地區(qū)使用風(fēng)力、水力發(fā)電之外，大多數(shù)的區(qū)域扔然以火力發(fā)電為主要方式?；鹆Πl(fā)電是利用煤、石油、天然氣等固體、液體或者氣體等資源產(chǎn)生的熱能，通過(guò)專業(yè)的發(fā)電動(dòng)力裝置來(lái)轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電的方式。但是火力發(fā)電也有其缺點(diǎn)，主要是污染較為嚴(yán)重，在實(shí)際生產(chǎn)中需要盡量地使用更為清潔的能源，另外要不斷增加火力發(fā)電的可持續(xù)性。本文主要從新能源的使用和可持續(xù)發(fā)展這兩個(gè)方面來(lái)對(duì)火力發(fā)電的新技術(shù)作出介紹和展望。

1 清潔能源的使用

1.1 清潔煤的使用

清潔煤指的是能夠最大限度地對(duì)煤的燃燒率進(jìn)行提高，以此來(lái)減少在煤和石油在燃燒過(guò)程中的過(guò)度浪費(fèi)，這樣獲得清潔燃燒的結(jié)果。該項(xiàng)技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：

首先是對(duì)原煤的加工方面。原煤在使用之前要通過(guò)合理的技術(shù)方法來(lái)繼續(xù)加工，這就需要選擇型煤，在這之后就能夠選擇煤漿和配煤，水煤技術(shù)一般是指在原煤中滲入添加劑。通過(guò)添加劑就得到了液體的煤炭狀態(tài)，并且是混合的燃料。這種混合的燃料可以噴燃，更有利于運(yùn)輸和燃燒，是一種新型的原料。

另外，煤炭在燃燒時(shí)產(chǎn)生了大量的廢棄物，煙氣凈化就成為保持可持續(xù)發(fā)展的重要的核心問(wèn)題。煙氣的凈化也在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不斷地獲得提高，應(yīng)該最多的就是濕式的石灰石裝置。外脫氮氧化物技術(shù)也可以有效地減少有害氣體的排放。除此之外，燃料電池也是一種化學(xué)的裝備，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究，在未來(lái)的火力發(fā)電中也巨大的空間潛力。在實(shí)現(xiàn)煤炭的高效清潔燃燒的方面，主要應(yīng)用新的燃燒的技術(shù)，包括煤氣聯(lián)合的循環(huán)、整體地煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增加液化床的聯(lián)合循環(huán)，其中循環(huán)液化的容機(jī)量可以達(dá)到200MW—300MW。另外，隨著能源應(yīng)用的增多，我國(guó)也在研究更加先進(jìn)的燃煤技術(shù)。

1.2 火力發(fā)電清潔能源的結(jié)構(gòu)變化

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電所需要的能源也從原來(lái)的單種的能源向著多種化的能源結(jié)構(gòu)方向進(jìn)行。在這樣的情況下，世界各國(guó)也就在不斷地在應(yīng)對(duì)當(dāng)前能源的消耗危機(jī)。到近些年為止，我國(guó)都在建立起了可以獨(dú)立地發(fā)電能源的模式，但是也受到了電力排放標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)也會(huì)發(fā)展性能等因素的影響，火力發(fā)電力廠中的能源也在逐漸地減少。從世界范圍來(lái)年，不只是我國(guó)的能源比較缺短，世界各國(guó)都在施行新的技術(shù)而對(duì)能源缺的問(wèn)題進(jìn)行研究。在能源短缺的情況下，能源的多樣化也是最有效、最可行的應(yīng)對(duì)方法。

天然氣作為最清潔的能源是我國(guó)火力發(fā)電方的重要方向。天然氣的優(yōu)點(diǎn)非常突出，不僅熱量較高，容易燃燒且不會(huì)產(chǎn)生像煤和石油所產(chǎn)生的廢渣他污染物。所以將來(lái)的火力發(fā)電會(huì)充分?jǐn)U大天然氣的使用規(guī)模。

2 可持續(xù)發(fā)展火力發(fā)電技術(shù)

2.1 高效的參數(shù)和蒸汽－燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組

我們首先介紹超臨界參數(shù)的火電機(jī)組，這種機(jī)組提高了發(fā)電的效率，也節(jié)約了很多能源，也獲得了節(jié)約能源、水和環(huán)保的效果。美國(guó)的第一臺(tái)125MW機(jī)組于1999年正式投入使用，到2005年數(shù)量已經(jīng)到了170套。俄羅斯前后使用了200多臺(tái)類似的壓力機(jī)組，在當(dāng)時(shí)占有相當(dāng)大的比重。其它國(guó)家例如日本、德國(guó)和意大利等國(guó)家的發(fā)電機(jī)組也迅速地發(fā)展起來(lái)。這種發(fā)電機(jī)組無(wú)論是經(jīng)濟(jì)性能還是容量都是較為先進(jìn)的，我國(guó)已經(jīng)裝備了超臨界壓力機(jī)組，包括500MW、600MW 和800MW，都是進(jìn)口的發(fā)電機(jī)組。我國(guó)已經(jīng)指定河南的沁北電廠的2×600Mw作為我國(guó)火力發(fā)電的先進(jìn)技術(shù)示范之一。

2.2 以發(fā)電為核心的總能利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)

蒸汽的做功效率和初始的溫度、初始的壓力都有很大的關(guān)系，對(duì)于任何一種能源（例如燃料），燃料的生產(chǎn)蒸汽從較高的參數(shù)狀態(tài)起，蒸汽一邊在做功一邊在降低參數(shù)，依次序按不同的目的被利用，這樣就形成了“高質(zhì)高用，中質(zhì)中用，低質(zhì)低用”這樣一種模式。另外還要實(shí)行綜合利用的能源系統(tǒng)形式，這樣也就實(shí)現(xiàn)在質(zhì)量和數(shù)量的合理分配，也提高了能源的利用效率。在這個(gè)過(guò)程中，火力發(fā)電包括以下兩種應(yīng)用。2.2.1 熱電聯(lián)產(chǎn)

熱電聯(lián)產(chǎn)是指在發(fā)電的過(guò)程中，供暖采用抽汽或者背壓組，又因?yàn)闊崃康奶峁┓咸菁?jí)的形式，也就降低了冷凝的浪費(fèi)，總的能源的利用效率為70%—80%，如果聯(lián)合循環(huán)使用機(jī)組用在熱電聯(lián)產(chǎn)方面，總的能源利用效率可以達(dá)到80%～90%。熱電聯(lián)產(chǎn)比熱電的分產(chǎn)模式節(jié)約了能源為30%。我國(guó)現(xiàn)在有55萬(wàn)多臺(tái)工業(yè)鍋爐，如果熱量的一半都能由熱電聯(lián)產(chǎn)來(lái)提供，那么每年可以節(jié)煤約1.2億噸。

2.2.2 熱電冷三聯(lián)產(chǎn)

比熱電聯(lián)產(chǎn)更具有可持續(xù)性能的是熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)，應(yīng)用這種技術(shù)可能用抽汽或者排汽的工作方式，可能生產(chǎn)冷水來(lái)用于制冷。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是蒸汽能夠做到不直接減溫減壓，而是用排氣的方式來(lái)供熱或者制冷，這樣就大大提高了利用率。熱電冷三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)能夠加大背壓機(jī)的負(fù)荷率，這樣就可以提升聯(lián)產(chǎn)的節(jié)約能力。這些措施都保障了生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)工藝，提高了生活的質(zhì)量，也就替代了零散的空調(diào)并避免了熱島的現(xiàn)象。

由以上的介紹可知，在火力發(fā)電的技術(shù)方面，正在向著應(yīng)用新能源和可持續(xù)的方向在發(fā)展。能源的巨大消耗是擺在世界各國(guó)面前共同的問(wèn)題，我國(guó)作為一個(gè)能源十分短缺的國(guó)家，更應(yīng)該注意火力發(fā)電技術(shù)的提高。我們相信，在了改革幾十年的積累，我國(guó)一定能夠走出一條更為環(huán)保而可持續(xù)的火力發(fā)電的道路。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.159