火电科技篇:先进技术促绿色发展

    8月15日，由大唐国际发电股份有限公司和亚洲开发银行主办的“燃气电厂碳捕捉与封存研究”启动研讨会在北京召开，这是我国首次针对燃气电厂开展碳捕捉与封存研究。这也是我国探索更先进、更环保发电技术的一个缩影。

　　党的十六大以来，随着我国电力工业的快速发展，高效环保机组国产化程度日益提高，火力发电技术实现了质的跨越，一跃达到国际先进水平，有力地支撑了我国电力工业持续健康发展。

　　高效机组技术应用国际先进

　　根据《2009~2011年装备制造业调整和振兴规划》显示，振兴装备制造业十大领域之首就是高效清洁发电，而百万千瓦级超临界和超超临界火电机组发电设备等成套设备的性能是关键因素之一。

　　在火电机组中，汽轮机发电所占比例最大。蒸汽的初参数（即蒸汽的压力与温度）愈高，循环效率就愈高。当蒸汽压力已超过临界压力，即大于22．2兆帕时，就是超临界机组。

　　目前，60万千瓦的超临界火电机组国产化率大幅度提高，从已投运机组的热力性能实测数据可知，我国生产的60万千瓦级超临界火电机组的性能已达到国际先进水平。

　　2002年以来，为进一步提高机组的效率，我国开始采用初参数更高的超超临界机组。随后，一批超超临界机组相继开工建设。2007年，随着华能玉环电厂、华电邹县电厂、国电泰州电厂等百万千瓦级超超临界机组的投运，标志着我国已经成功掌握世界先进的火力发电技术，我国的电力工业已经开始进入“超超临界”时代。

　　目前，我国超超临界火电机组按容量通常可分为60万千瓦等级和100万千瓦等级。

　　“高参数火电机组的研发，不仅提高了火电机组的技术水平，也提升了机组的效率和经济性能，而且在机组的单位千瓦造价上也没有上升。”中国电力企业联合会秘书长王志轩在接受记者采访时表示。

　　最新资料显示，截至今年4月，我国已投产和在建的百万千瓦级超超临界火电机组59台。我国已成为世界上百万级投运超超临界机组最多的国家，也是百万级在建超超临界机组最多的国家。

　　辅助技术逐渐成熟

　　我国火力发电技术在遵循高经济性、高环保性的原则下，不仅提高了本体设备及辅助设备的运行自动化和可靠性，而且许多单项成果也已达到国际领先水平。

　　在我国，对富煤缺水的地区来说，想要开发丰富的资源，采用空冷技术发电是火力发电厂最有效的节水措施。

　　2002年之前,我国仅有大同二电厂、太原二电厂和内蒙丰镇电厂三个电厂等8台20万千瓦的间接空冷机组投入运行。而2006年之后，应用国内企业制造的空冷系统逐步增多,并最终占据主导地位。

　　由于空冷发电机组的最大优势是可以大量节约水资源，所以近年来，我国在电厂建设中大力推广国产化60万千瓦、100万千瓦级直接空冷技术在工程中的运用。

　　2005年，国家发展改革委制定《大型空冷火电机组成套设备研制》课题，2008年国产首台通辽三期工程60万千瓦空冷机组投运，2010年，我国首台超超临界百万千瓦空冷机组也在宁夏灵武投运。这标志着我国空冷汽轮机组制造技术已达到国际水平。

　　“空冷机组的使用可以有效缓解一些水资源短缺区域的火电发展问题，尤其是我国单机百万千瓦的空冷机组技术，已经达到世界领先水平。”王志轩说。

　　目前,我国空冷汽轮机制造企业都已能制造单机60万千瓦的空冷汽轮机，个别厂家已具备制造100万千瓦的空冷汽轮机。

　　另外，高效的机组不仅可以提高煤炭利用率，还可以减少环境污染。而常压循环流化床燃烧技术,是一种较好的洁净煤燃烧技术。我国从1988年进入常压循环流化床燃烧技术领域后，就一直对“大型循环流化床电站锅炉”进行大量的研究试制，并进一步发展大型超临界循环流化床。

　　2002年以来,我国自主研发了10万千瓦、20万千瓦及30万千瓦等级的循环流化床电站锅炉。2008年6月14日,我国自主研发的国内首台采用不带外置换热器、燃用劣质煤30万千瓦超临界循环流化床3号机组锅炉顺利通过168小时满负荷运行,锅炉各项技术指标达到了国际先进水平，这标志着我国在燃用洁净煤大型电站锅炉技术方面取得了新突破。

　　减排效率不断提升

　　这十年，我国的脱硫产业已经从只有两家企业的小规模，发展成为全球最大的烟气脱硫市场。

　　“十一五”期间，我国通过自主研发和创新，掌握了火电厂烟气脱硫技术，国产设备基本满足国内二氧化硫减排的需要。截至2008年底，我国火电厂脱硫所需配套设备和材料已经基本实现国产化，并且已具备一定的可选择性。

　　在脱硫工艺选择方面，虽然仍然以石灰石—石膏湿法为主，但氨法脱硫、海水脱硫、循环流化床脱硫等技术也因地、因厂制宜地实现了多元化发展，尤其是我国具有自主知识产权的氨法脱硫技术在２台13.5万千瓦燃煤机上两炉一塔（烟气量相当于单机30万千瓦）应用成功，成为新亮点。

　　《电力监管年度报告（2011）》中的数据表明，截至2011年底，我国烟气脱硫机组占燃煤总装机容量的89%，单位火电发电量二氧化硫排放比2005年减少了60%以上。煤矸石综合利用发电装机达2600万千瓦，比2005年增长约3倍。

　　在提高火电厂烟气脱硫装备能力的同时，由脱硫公司建设、运行脱硫装置的烟气脱硫特许经营试点工作也在进一步发展，电厂脱硫设施建设、运行、维护及日常管理的逐渐市场化也对规范脱硫产业健康发展、提高脱硫设施运行可靠性起到了积极作用。更重要的一点，我国已出台的脱硫电价及相关优惠政策，为火电厂的脱硫脱硝工作打下了更加坚实的基础。