侯建
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術不斷發(fā)展,社會各領域進入一個全新的發(fā)展階段,在科學技術帶動下,企業(yè)發(fā)展速度有所提升,電力企業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要角色?;鹆Πl(fā)電的發(fā)展順應我國國情,已經(jīng)在全國范圍內(nèi)廣泛普及,火力發(fā)電的應用具有較強的優(yōu)勢,可以維持電力輸送的穩(wěn)定性,滿足我國人口的用電需求,促進我國生產(chǎn)水平提升,但是在使用過程中也會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。為了協(xié)調(diào)好電力輸送和環(huán)境保護的關系,火電廠需要根據(jù)目前的發(fā)展情況,引進先進的發(fā)電技術,優(yōu)化火力發(fā)電方式。文章以火力發(fā)電為主,首先分析火力發(fā)電的發(fā)展情況,然后提出技術更新,促進我國火力發(fā)電的健康發(fā)展。
關鍵詞:火力發(fā)電;發(fā)展;技術
引言
近年來我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,經(jīng)濟發(fā)展進入一個新的環(huán)階段。電力行業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要地位,火力發(fā)電引起社會大眾的廣泛關注,已經(jīng)成為我國主要的發(fā)電形式,在我國總發(fā)電量中占據(jù)70%左右,由此可見火力發(fā)電的重要性。據(jù)目前我國火力發(fā)電發(fā)展情況來看,運用范圍越來越廣泛,涉及燃煤發(fā)電、燃氣、燃油等多個領域,是我國火力發(fā)電的主要形式。其中燃煤發(fā)電是我國火力發(fā)電的重點,火力發(fā)電技術也在不斷探索和研究,為我國電力行業(yè)發(fā)展提供技術支持,更好地服務于人們的用電需求。因此,電力行業(yè)要根據(jù)我國國情和人們的用電需求開發(fā)火力發(fā)電的形式,從技術層面入手優(yōu)化火力發(fā)電,明確火力發(fā)電的技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
一、火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展,發(fā)電方式也逐漸豐富,其中火力發(fā)電在我國生產(chǎn)和生活中占據(jù)著重要位置,火力發(fā)電的工作原理就是通過燃燒時產(chǎn)生的熱能,由發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化成電能,在我國電力行業(yè)中得以廣泛應用。我國煤炭資源豐富,利用燃煤發(fā)電已經(jīng)成為常態(tài),據(jù)統(tǒng)計我國1990年煤炭產(chǎn)量10.9億噸,其中用于發(fā)電領域僅占12%,火力發(fā)電還有更大的發(fā)展空間。
火力發(fā)電以兩種形式存在,一個是單純供電;另一個是發(fā)電又供熱,火力發(fā)電也分為好幾種類型,以原動機分類主要是汽輪機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電和柴油機發(fā)電,根據(jù)發(fā)電所有的燃料分類,可以分為燃煤、燃氣和燃油三種發(fā)電方式,更是豐富了火力發(fā)電的形式。
我國生態(tài)化建設理念提出,電力企業(yè)轉(zhuǎn)型已成必然之勢,在節(jié)能減排和提高經(jīng)濟效益的基礎上,火力發(fā)電應該向燃料基地靠攏,為城鎮(zhèn)的人們提供足夠的電量,保證人們正常生活。
火力發(fā)電歷經(jīng)多個發(fā)展階段,才進入全面普及的時期,最早出現(xiàn)火力發(fā)電是在1875年巴黎北火車站,隨著發(fā)電機等科學技術不斷發(fā)展和完善,給火力發(fā)電提供更廣闊的發(fā)展空間。尤其是當下我國生產(chǎn)和生活用電需求來不斷增加,更是拓寬了火力發(fā)電的渠道,早在20世紀30年代以后,火力發(fā)電進入高速發(fā)展階段。
隨著時間的推移和科學技術的發(fā)展,給火力發(fā)電帶來越來越多的優(yōu)勢,火力發(fā)電機組容量從一開始的200兆瓦上升到300-600兆瓦,證明火力發(fā)電的一大突破和進展。在1973年,火電機組已經(jīng)達到了最大兆瓦1300,不管是發(fā)電技術還是效率都有所提升,給人們帶來新的用電體驗。
到80年代后期,火力發(fā)電進一步發(fā)展,日本具有世界上最大的火電廠----鹿兒島火電廠,容量可以達到最高4400兆瓦,但是由于機組過大也會帶來一定的發(fā)電壓力,很大程度上降低火力發(fā)電的穩(wěn)定性和效率。到了90年代初,為了保證火力發(fā)電的穩(wěn)定性和安全性,將發(fā)電容量固定在300-700兆瓦,在中國總裝機容量中占據(jù)70%以上。
火力發(fā)電中,燃煤發(fā)電是最常用的發(fā)電方式,每年使用的煤炭要占據(jù)工業(yè)用煤的50%以上,目前我國關于燃煤發(fā)電達到了全國總煤炭消耗量的50%,這些數(shù)據(jù)意味著我國90%的二氧化硫和80%的二氧化碳都是由煤電產(chǎn)生。我國火電發(fā)電總量在逐漸增加,已經(jīng)達到了80%以上,國家對于生態(tài)化建設很是重視,關于火力發(fā)電的未來發(fā)展中提出相關任務,希望朝著節(jié)能減排的方向發(fā)展。并且,火力發(fā)電在未來仍然占據(jù)重要地位,可以有效彌補我國供電的不足,在火力發(fā)電發(fā)展的過程中,節(jié)能減排也會成為電力行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容。
二、火力發(fā)電前沿技術路線
(一)集中式技術路線
文章提出火力發(fā)電的技術路線,也是明確火力發(fā)電的未來發(fā)展趨勢,可以將火力發(fā)電技術分為高效清潔發(fā)電技術、集中式聯(lián)合循環(huán)技術與多聯(lián)產(chǎn)技術路線等等多種技術路線。集中式高效清潔發(fā)電技術路線,是需要依托于化石燃料,利用高參數(shù)、搞笑的發(fā)電技術進行,在先進燃料技術的參與下,可以有效控制發(fā)電過程中的污染物,以此保證發(fā)電的高效率和清潔。集中式技術路線是由多個技術組合而成,其中700℃超臨界、煤基超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)技術,在富氧燃燒和CCUS技術支持下,實現(xiàn)火力發(fā)電的高效能和清潔作用,從而減少環(huán)境污染。集中式聯(lián)合循環(huán)比較復雜,也是需要在多項技術支持下完成,利用化石燃料與IGCU、ISCC等聯(lián)合技術,配合冷熱電聯(lián)供、制氫技術、熱電聯(lián)產(chǎn)等技術,在保證火力供電效率的同時,還能提供電能、供暖、制冷等多種技術。
我國綠色發(fā)展觀念的提出,對于火力發(fā)電節(jié)能減排提出更高的要求,而集中式非常規(guī)燃料與用途路線可以滿足火力發(fā)電的高效率、減少污染的需求,需要利用煤矸石、劣質(zhì)煤、生物質(zhì)和垃圾等非常規(guī)燃料進行,在CFB和超臨界技術的支持下,可以達到高效率發(fā)電的目的。
(二)分布式技術路線
分布式技術在發(fā)電中靈活性較強,在火力發(fā)電技術中,分布式主要是以常規(guī)化石燃料或者非常規(guī)燃料為主,通過多樣化的方式進行分布式發(fā)電,配合儲能技術、冷熱電聯(lián)供、先進熱交換系統(tǒng)和智能微網(wǎng)等技術,很大程度上滿足人們的用電需求。微燃機、內(nèi)燃機式分布式火力發(fā)電的主要技術組合,也是分布式發(fā)電技術的核心內(nèi)容,在實際運作的過程中可以配合余熱回收、余熱發(fā)電、儲能技術等其他技術,可以滿足火力發(fā)電的多樣性,為用戶提供所需的電能、動力、制冷等服務。
(三)開發(fā)IGCC多聯(lián)產(chǎn)技術
IGCC多聯(lián)產(chǎn)技術在火力發(fā)電中得以廣泛應用,并且由于其技術優(yōu)勢,很可能成為未來火力發(fā)電的主流技術。多聯(lián)產(chǎn)技術靈活性較高,可以同時滿足高效率和環(huán)保的需求,火力發(fā)電中燃煤發(fā)電會釋放大量的二氧化碳,而多聯(lián)產(chǎn)技術的應用可以有效去除二氧化碳,給火電廠帶來更多經(jīng)濟效益,已經(jīng)成為公認的最具潛力的發(fā)電技術。
隨著科學技術不斷發(fā)展,火力發(fā)電技術也逐漸豐富,在原有的技術上加以完善,將更多新技術融入火力發(fā)電中,為IGCC電廠解決技術問題提供更多途徑。在2004年初,美國GE公司收購Texaco公司的煤氣化技術,為了加強火力發(fā)電的效率和水平,又與Bech-tel公司合作在IGCC電廠的規(guī)劃和建設層面,從而提高美國GE公司的發(fā)展水平和競爭力。我國關于IGCC發(fā)電技術關注度較高,并且關于這項研究已經(jīng)持續(xù)10多年之久,目前在火力發(fā)電技術上也有一定的經(jīng)驗。我國式煤炭資源豐富的國家,應該加快IGCC技術研究,推動我國火力發(fā)電的發(fā)展,根據(jù)我國用電情況擴大IGCC電廠建設規(guī)模,從而實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)和商業(yè)化運行。
結(jié)束語
綜上所述,隨著國家生產(chǎn)和發(fā)展對電力的需求,進一步推動我國電力企業(yè)發(fā)展,在科學技術帶動下,我國發(fā)電方式也逐漸豐富,其中火力發(fā)電在人們生產(chǎn)和生活中得以廣泛應用。根據(jù)火力發(fā)電的技術特點研究可以氛圍燃氣發(fā)電、燃煤和燃油發(fā)電,尤其是燃煤發(fā)電進入高速發(fā)展階段,每年關于燃煤發(fā)電就要使用大量的煤炭,釋放更多二氧化硫和二樣化碳,會對環(huán)境造成污染?;诖?,國家關于火力發(fā)電提出新的要求,希望可以順應綠色發(fā)展觀念,在實際發(fā)展中遵循節(jié)能減排的原則,也會成為火力發(fā)電未來發(fā)展的核心思路。
參考文獻
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