王剛

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)上各行各業(yè)的發(fā)展速度也隨之加快，日常生活中各行業(yè)對(duì)于能源的需求也不斷提高，其中電力資源是生產(chǎn)生活中最不能缺少的。而為了滿足社會(huì)發(fā)展的需要，加快了一些大型的火力發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)，從而使我國(guó)電力資源供應(yīng)緊張局勢(shì)得到緩解。而當(dāng)我們?cè)诮柚鹆Πl(fā)電技術(shù)提高經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，還需要注意由于通過燃燒各種煤炭資源給自然環(huán)境帶來的污染問題。因此本文通過對(duì)火力發(fā)電技術(shù)中如何運(yùn)用清潔高效能源，降低環(huán)境污染問題進(jìn)行研究，最大限度地提高各種資源的利用率，從而使社會(huì)發(fā)展符合我國(guó)制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：清潔高效 火力發(fā)電 技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）02（a）-03隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，清潔高效的發(fā)電技術(shù)是今后火力發(fā)電技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，而通過應(yīng)用各種清潔型能源進(jìn)行發(fā)電，不僅能夠有效地緩解我國(guó)電力供應(yīng)情況，還能夠明顯地改善對(duì)環(huán)境污染的問題。因此清潔高效的火力發(fā)電技術(shù)非常重要，是我國(guó)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的一個(gè)重要體現(xiàn)。電力是人類進(jìn)步的主要基礎(chǔ)能源物質(zhì)，現(xiàn)代人類生活已經(jīng)依賴于電力，現(xiàn)代電氣設(shè)備以及各類電器都需要以電力作為動(dòng)力來源。而我國(guó)除了一些特殊環(huán)境優(yōu)勢(shì)較大的區(qū)域建立的風(fēng)力、水力發(fā)電廠外，大多數(shù)區(qū)域仍舊使用火力發(fā)電作為電力生產(chǎn)的主要方式。但是火力發(fā)電的污染性較高，為了在實(shí)際的電力生產(chǎn)中，減少石化能源的耗費(fèi)以及電力生產(chǎn)的可持續(xù)性，新型清潔能源的開發(fā)成為了目前火力發(fā)電技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 我國(guó)火力發(fā)電的現(xiàn)狀分析

1.1 以煤電為主的電力結(jié)構(gòu)

目前隨著日常生活中電力能源發(fā)揮的重要作用，已經(jīng)成為生活中不可缺少的一部分。而對(duì)于我國(guó)北方大部分地方來說，電力供給的主要來源就是火力發(fā)電。而傳統(tǒng)的火力發(fā)電技術(shù)主要是通過燃燒煤炭來轉(zhuǎn)換電能。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，目前對(duì)于清潔能源的開發(fā)利用已經(jīng)逐步取得成效，尤其是對(duì)于火力發(fā)電來說，因?yàn)槠渫ㄟ^犧牲不可再生能源來進(jìn)行發(fā)電，必然會(huì)造成能源的緊缺，其次還會(huì)造成對(duì)大氣環(huán)境的污染。雖然我國(guó)煤炭資源較為豐富，但是對(duì)于這種不可短時(shí)間內(nèi)在生能源的使用還需節(jié)制。利用清潔能源進(jìn)行發(fā)電是將來社會(huì)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，所以我們必須要重視。

1.2 適合國(guó)情的火力發(fā)電

因?yàn)槲覈?guó)北方水資源較為稀少，因此長(zhǎng)期以火力發(fā)電為主，這樣不僅會(huì)浪費(fèi)大量的煤炭資源，還會(huì)給自然環(huán)境釋放大量的二氧化碳?xì)怏w，從而對(duì)大氣層產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。此外，由于電能自身不能夠儲(chǔ)存，所以，在進(jìn)行火力發(fā)電時(shí)對(duì)于能源轉(zhuǎn)換的量要進(jìn)行相應(yīng)的控制。因此，對(duì)于火力發(fā)電過程中遇到的各種情況也較為復(fù)雜，不僅要控制能源消耗問題，還需要解決環(huán)境污染問題，因此我們必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念，通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)一個(gè)符合我國(guó)國(guó)情的持續(xù)發(fā)展火力發(fā)電結(jié)構(gòu)。隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，必須要在不減少經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，降低火力發(fā)電的能源消耗，并且優(yōu)化煤電之間的關(guān)系，增加發(fā)電的效率。此外，通過對(duì)火力發(fā)電技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，對(duì)于傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)進(jìn)行更新?lián)Q代，以最小的資源消耗，爭(zhēng)取換來最大的電能轉(zhuǎn)換，從而為我國(guó)社會(huì)發(fā)展提供有力支持。

2 火力發(fā)電清潔能源的分析

2.1 清潔能源的結(jié)構(gòu)性分析

面對(duì)目前嚴(yán)重的社會(huì)能源危機(jī)，全世界都在開始研究清潔型能源的開發(fā)與利用。而我國(guó)在傳統(tǒng)的火力發(fā)電中的能源消耗結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)行改變，從而保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展穩(wěn)定。隨著國(guó)家環(huán)保部門對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)的一再提升，很多資源消耗嚴(yán)重及污染較大的企業(yè)都需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型，依靠自身區(qū)域優(yōu)勢(shì)進(jìn)行能源減排，將傳統(tǒng)煤炭、石油能源利用結(jié)構(gòu)，慢慢地向風(fēng)能與天然氣等清潔型能源發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而有效的解決當(dāng)前火力發(fā)電中能源消耗過度及環(huán)境污染等問題。例如，我國(guó)將核能作為今后能源的主要來源，并且通過不懈努力的研究，已經(jīng)能夠安全地使用核能進(jìn)行發(fā)電。雖然這種能源使用成本較低，又比較環(huán)保。但是，其安全問題一直是研究人員頭疼的問題。只有將核能發(fā)電技術(shù)真正的安全問題進(jìn)行解決，才能夠廣泛的應(yīng)用于民用發(fā)電領(lǐng)域。其次，像天然氣等清潔能源的使用率如何進(jìn)行提高，并且相應(yīng)的電能轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行增加，以便能夠達(dá)到目前電力需求的狀態(tài)。根據(jù)這些問題看出，我國(guó)對(duì)于清潔型能源的使用還是存在很多的問題。

2.2 風(fēng)力與火力發(fā)電的協(xié)調(diào)

風(fēng)力發(fā)電雖然比較環(huán)保，并且風(fēng)能是取之不盡用之不竭的，在發(fā)電領(lǐng)域擁有廣闊的前景?？墒菃渭兊娘L(fēng)力發(fā)電不能夠滿足瞬時(shí)大量的電力需要，其穩(wěn)定性與火力發(fā)電不能相比。并且，我們從經(jīng)濟(jì)投入的角度來分析，如果僅使用單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電模式，那么將會(huì)存在嚴(yán)重的電力能源供應(yīng)問題。而如何將風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電進(jìn)行結(jié)合，既能夠使用風(fēng)能自身的清潔、無污染的特性，還能夠減少單純火力發(fā)電對(duì)社會(huì)環(huán)境的危害，此外還能夠避免單純風(fēng)力發(fā)電對(duì)電力供應(yīng)不穩(wěn)定的情況發(fā)生。所以，要通過不斷地創(chuàng)新摸索，綜合分析風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電的不同，選擇一種經(jīng)濟(jì)投入較為合適的風(fēng)電機(jī)組與火力發(fā)電進(jìn)行配合，然后將兩組發(fā)電體系進(jìn)行整合，從而在日常電力供應(yīng)需求不大時(shí)，只通過風(fēng)能發(fā)電進(jìn)行供應(yīng)，而到了用電高峰時(shí)段，再將風(fēng)電機(jī)組與火力發(fā)電進(jìn)行同時(shí)供電，從而達(dá)到降低能源消耗，減少污染的目的。

3 潔凈煤火力發(fā)電技術(shù)

3.1 燃料電池

燃料電池作為目前世界上關(guān)注度比較高的一種新型清潔能源，其主要的發(fā)電原理是通過燃料與空氣接觸產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，這種直接通過化學(xué)反應(yīng)將熱能與電能進(jìn)行產(chǎn)出的方法不僅簡(jiǎn)單，并且產(chǎn)生來源也是非常方便。目前，大多數(shù)火力發(fā)電企業(yè)在燃料電池的應(yīng)用上，主要是以MCFC和SOFC兩種。其中SOFC是固體氧化物燃料電池，主要是以固態(tài)氧化釔、氧化鋯為電解質(zhì)，然后以天然氣、碳?xì)浠衔镒鳛橹饕剂线M(jìn)行轉(zhuǎn)換，這種燃料電池的輸出電能效率非常高。

對(duì)于燃料電池來說，其主要具備以下一些優(yōu)點(diǎn)：首先，燃料電池能夠提高發(fā)電率，通過使用燃料電池能夠?qū)鹘y(tǒng)的火力發(fā)電廠的電能轉(zhuǎn)換效率提高近20%。其次，保證了轉(zhuǎn)換電能的穩(wěn)定性，隨著日常生活中人們對(duì)于電能需求的不斷增加，很容易出現(xiàn)一些限電問題，并且受到自然災(zāi)害的影響，電力供應(yīng)容易出現(xiàn)緊缺。而通過采用燃料電池技術(shù)，能夠有效地彌補(bǔ)電網(wǎng)供應(yīng)不足的問題，大大降低了由于停電造成的各種問題發(fā)生的幾率。此外，這種燃料電池還能夠方便攜帶，在抗震救災(zāi)，野外救援時(shí)很好地提高電力支持。

3.2 煤炭加工

上面所說的燃料電池主要是依靠化學(xué)反應(yīng)，而對(duì)于媒體加工技術(shù)來說，其主要是以一種物力方法進(jìn)行。首先，對(duì)媒體進(jìn)行洗選，這樣能夠有效地降低媒炭自身的灰分，從而減少了煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫，這種洗煤技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)。但是這種對(duì)煤炭的洗選操作對(duì)于煤炭浪費(fèi)十分嚴(yán)重。因此還需要對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn)，而對(duì)于煤炭的集中配送技術(shù)來說，其通過將煤炭資源進(jìn)行綜合加工，并以一種產(chǎn)品市場(chǎng)定位及配送方式相結(jié)合，然后利用現(xiàn)代化信息管理技術(shù)，對(duì)于各種用戶的煤炭需求進(jìn)行分析，從而將煤炭進(jìn)行深度加工，從而建設(shè)對(duì)環(huán)境的污染，提高煤炭資源的利用。

3.3 煙氣凈化

煤炭加工技術(shù)中，對(duì)于煙氣凈化的應(yīng)用較為常見，其中包括了煤炭除塵、重金屬脫離、煤炭脫硫等技術(shù)。下面我們對(duì)活性焦干法煙氣凈化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。首先這種煙氣凈化技術(shù)可以有效地降低煤炭在燃燒過程中污染物的排放量，從而降低環(huán)境的污染。其主要是利用活性焦在物理結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特構(gòu)造，以及化學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)特性對(duì)煤炭的氮氧化物進(jìn)行吸附，最終將二氧化硫進(jìn)行析出。此外，這種方法的自身物理構(gòu)造能夠使煤炭中的一些重金屬離子析出，從而大大提高了二氧化硫等一些有害物質(zhì)的去除效率。并且這種活性炭技術(shù)在進(jìn)行處理過程中不會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，并且特別適合水資源受到一定污染的煤炭產(chǎn)地。此外，對(duì)于這種技術(shù)脫出的硫化物還可以被二次利用，擁有一些鋼廠的酸洗操作，從而增加了額外的經(jīng)濟(jì)收入。

3.4 煤炭轉(zhuǎn)化

對(duì)于煤體加工來說，應(yīng)用化學(xué)原料的除了燃料電池外，還有一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用了化學(xué)原理，那就是煤炭轉(zhuǎn)化。不同于物理加工方式，煤炭轉(zhuǎn)化主要是指將原煤炭通過有機(jī)質(zhì)、氣化劑等進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生為可燃性氣體。將煤炭進(jìn)行氣化后，在排查原煤中的污染氣體，利用高壓蒸汽的驅(qū)動(dòng)，緊張蒸汽輪機(jī)的發(fā)電，這樣不僅能夠提高發(fā)電的效率，還能夠有效地減少污染物的排放，達(dá)到環(huán)保的目的。此外，處理煤體氣化轉(zhuǎn)變，常見的煤炭轉(zhuǎn)化還要煤炭液化等。

4 天然氣發(fā)電技術(shù)

未來進(jìn)一步加強(qiáng)火力發(fā)電技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，目前對(duì)于天然氣發(fā)電技術(shù)的研究不斷加強(qiáng)，為了能夠適應(yīng)天然氣發(fā)電技術(shù)的需要，我國(guó)相繼引入了F級(jí)、E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)制造技術(shù)，并且已經(jīng)具備了相應(yīng)的制造能力，掌握了燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的相關(guān)技術(shù)。目前燃?xì)廨啓C(jī)的聯(lián)合循環(huán)效率最高可達(dá)61%，大大地提高了天然氣能源的利用率?？墒?，這些成果的取得，都是在投入大量的精力、物力、財(cái)力才得到的，因?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)的核心技術(shù)還被西方國(guó)家壟斷，一些設(shè)備的維修還需要依賴外國(guó)技術(shù)。這樣就造成了一些大型燃?xì)廨啓C(jī)的都需要以進(jìn)口為主，嚴(yán)重地制約了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

天然氣的發(fā)電技術(shù)除了燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電以外，還有一種是通過分布式發(fā)電技術(shù)，這種以天然氣為原料進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)的驅(qū)動(dòng)，然后在產(chǎn)生電力的同時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部的余熱被回收設(shè)備進(jìn)行回收，然后再向一些需要進(jìn)行供熱、供冷的用戶進(jìn)行提供。從而大大地增加了能源的利用率，使得天然氣的使用效率得到提升。與傳統(tǒng)的集中式能源供給形式相比，這種新型的天然氣分布式發(fā)電技術(shù)，不僅自身安全性大大提高，并且天燃?xì)獾睦眯曙@著提高，給電力企業(yè)創(chuàng)造了更多的收益。此外，這種技術(shù)還比傳統(tǒng)集中式能源供給降低了對(duì)大氣環(huán)境的污染，因此值得推廣。

5 火力發(fā)電中清潔高效的能源結(jié)構(gòu)分析

隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展速度不斷加快，對(duì)于火力發(fā)電的形式也從傳統(tǒng)單一的結(jié)構(gòu)形式，開始向多元化方向發(fā)展。除了上述幾種利用清潔能源發(fā)電技術(shù)外，為了能夠應(yīng)對(duì)越來越緊張的能源危機(jī)，火力發(fā)電技術(shù)中應(yīng)用清潔高效能源結(jié)構(gòu)還需要不斷地進(jìn)行改善，從而引入更多的清潔能源進(jìn)行火力發(fā)電。從目前我國(guó)火力發(fā)電中相關(guān)清潔能源結(jié)構(gòu)的具體情況上看，整個(gè)火力發(fā)電過程中應(yīng)用石油能源占據(jù)的比例不斷降低，這是受到國(guó)家石油能源波動(dòng)的影響造成的，所以必須要不斷地提高新型能源火力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，從而更好的解決這種石油能源供應(yīng)危機(jī)。

而作為我國(guó)目前新型清潔能源的主要產(chǎn)品，天然氣將會(huì)是我國(guó)日后火力發(fā)電技術(shù)革新的主要能源，其自身因?yàn)榫哂邪l(fā)熱量高、易燃燒等狀態(tài)，可以在燃燒過程中提供大量的熱能，并且其不會(huì)排放出對(duì)環(huán)境有害的氣體。因此，在今后的清潔能源中，天然氣能源將會(huì)是未來幾十年內(nèi)清潔高效的火力發(fā)電技術(shù)運(yùn)用最為廣泛的能源之一。

針對(duì)目前世界上能源的使用來看，核能是這些能源中最為先進(jìn)和環(huán)保的能源，通過掌握核聚變來替代傳統(tǒng)的能源消耗，是我們?nèi)蘸蟀l(fā)展的方向和趨勢(shì)。隨著對(duì)核能研究的不斷深入，全球范圍內(nèi)的核電站的建設(shè)數(shù)量不斷增加，使得電力資源的供應(yīng)得到緩解?？墒牵四艿陌踩珕栴}一直是各個(gè)國(guó)家最為看重的事情，如何將核能安全的問題進(jìn)行解決，從而使其成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油能源的最佳能源，將會(huì)是今后的研究重點(diǎn)。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問題將會(huì)得到解決，從而使其在發(fā)電技術(shù)上的作用也將大大增加。此外，因?yàn)樗Y源的可再生特點(diǎn)，水利發(fā)電一直是我國(guó)提倡的新能源建設(shè)目標(biāo)之一，充分地利用好國(guó)內(nèi)水資源來進(jìn)行水利發(fā)電，將會(huì)是目前解決火力發(fā)電難題的有效手段。同時(shí)對(duì)于地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的研究，也需要逐漸的加大研究程度，不斷地將其進(jìn)行開發(fā)利用，促使火力發(fā)電能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大改變。而針對(duì)當(dāng)前的火力發(fā)電技術(shù)，需要我們?cè)谶\(yùn)用過程中從本地實(shí)際狀況出發(fā)，注意在火力發(fā)電時(shí)的節(jié)能控制，減少資源的浪費(fèi)，并達(dá)到對(duì)環(huán)境污染降低的目標(biāo)。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力能源的需求也越來越大，而目前我國(guó)能源消耗及污染問題十分嚴(yán)重，如果長(zhǎng)期將火力發(fā)電作為長(zhǎng)期電力能源供應(yīng)源，那么勢(shì)必導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)的下滑，以及環(huán)境污染的愈發(fā)嚴(yán)重。因此必須要積極的探索新型能源發(fā)電技術(shù)，通過新型能源來進(jìn)行火力發(fā)電，減少對(duì)環(huán)境造成的污染，還能夠保證經(jīng)濟(jì)的快速增加，這是符合社會(huì)發(fā)展需要的重要改變，對(duì)此需要我國(guó)相關(guān)學(xué)者和電力企業(yè)繼續(xù)不斷地進(jìn)行研究。

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