淺談火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

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1、淺談火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人類已進(jìn)入高速發(fā)展的21世紀(jì)，本世紀(jì)的三人主題就是“能源、環(huán)境與發(fā)展”。這三者之中，能源的合理開(kāi)發(fā)與利用將會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。作為能源開(kāi)發(fā)與利用的電力工業(yè)正處在全面發(fā)展的階段，火力發(fā)電是電力工業(yè)重要的領(lǐng)域，而火力發(fā)電需要的一次能源以煤炭資源為主，燃煤不僅產(chǎn)牛大量的煙塵，還會(huì)產(chǎn)牛大量的二氧化碳、二氧化硫等氣體，給大氣帶來(lái)了嚴(yán)重污染。因此，環(huán)境保護(hù)與人類發(fā)展要求火力發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展、提高。本文就對(duì)火力發(fā)電技術(shù)中的超臨界和超超臨界機(jī)組、循環(huán)流化床

2、鍋爐和潔凈煤技術(shù)做了探討，這三種技術(shù)可以顯著的提高煤炭資源在火力發(fā)電中的利用效率，降低對(duì)大氣的污染，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的冃的。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；超臨界；潔凈煤技術(shù)中圖分類號(hào)：TM611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、引言電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行部門(mén)，為工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門(mén)發(fā)展提供基本動(dòng)力。電力工業(yè)是將煤炭、石油、天然氣、核燃料、水能、海洋能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等一次能源經(jīng)發(fā)電設(shè)施轉(zhuǎn)換成電能，再通過(guò)輸電、變電與配電系統(tǒng)供給用戶作為能源的工業(yè)部門(mén)。從1949年新中國(guó)成立到現(xiàn)在的六十多年，我國(guó)的電力工業(yè)取得了可喜的成就。1956年2月19日，第

3、一臺(tái)國(guó)產(chǎn)6000T瓦機(jī)組在安徽淮南市田家庵電廠投入運(yùn)營(yíng);1958年12月我國(guó)首創(chuàng)的1.2萬(wàn)千瓦雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)組在上海南市電廠開(kāi)始發(fā)電；1989年10月安徽省平壞發(fā)電廠第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)60萬(wàn)千瓦機(jī)組投產(chǎn)，成為我國(guó)電力工業(yè)更新?lián)Q代的重要標(biāo)志；1992年6月10日我國(guó)第一臺(tái)從國(guó)外引進(jìn)的60萬(wàn)千瓦超臨界機(jī)組在華能上海石洞口第二電廠正式投產(chǎn)發(fā)電；2006年11月28H,首臺(tái)100萬(wàn)千瓦超超臨界機(jī)組在華能浙江玉環(huán)電廠投入運(yùn)行。據(jù)中國(guó)電力工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示，2013年一季度，全國(guó)規(guī)模以上電廠發(fā)電量1.18萬(wàn)億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)2.9%；全社會(huì)用電量

4、1?21萬(wàn)億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)4.3%；全國(guó)基建新增發(fā)電裝機(jī)容量1448萬(wàn)千瓦，截至3月底全國(guó)6000千瓦及以上電廠裝機(jī)容量11.23億千瓦、同比增長(zhǎng)9.0%,火電新增裝機(jī)容量926萬(wàn)千瓦，截至3月底全國(guó)6000千瓦及以上火電裝機(jī)容量8.25億千瓦。與電力工業(yè)飛速發(fā)展形成鮮明對(duì)比的是對(duì)環(huán)境的污染。據(jù)《屮國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告(2013)》顯示，我國(guó)已查明現(xiàn)冇煤炭資源1.4萬(wàn)億噸，是全球最人的煤炭生產(chǎn)國(guó)。在我國(guó)，煤炭占一次能源消耗量的70%,也是全球最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，其中約40%用于發(fā)電，我國(guó)80%以上的電廠都是以煤炭作為發(fā)電能源。由于煤炭

5、中含有硫、碳、氮等物質(zhì)，在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等氣體，二氧化碳會(huì)使空氣的溫度上升，產(chǎn)生溫室效應(yīng)；二氧化硫、二氧化氮在空氣屮遇到雨水易形成酸，具有腐蝕性，給建筑物等帶來(lái)破壞。因此，在火力發(fā)電中，提高煤炭資源的利用效率，降低對(duì)環(huán)境的污染，已成為全世界電力工業(yè)研究的新課題，這也必將成為電力工業(yè)發(fā)展的新方向。二、超臨界與超超臨界機(jī)組在火力發(fā)電中得到了廣泛應(yīng)用火電廠超超臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組指的是鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力。鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是：22.115MP,臨界溫度是374.15C；在這個(gè)壓力和溫度時(shí)，水和

6、蒸汽的密度是相同的，就叫水的臨界點(diǎn)，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個(gè)壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個(gè)壓力就是超臨界鍋爐，爐內(nèi)蒸汽溫度不低于593°C或蒸汽壓力不低于31MPa被稱為超超臨界。在工程上也常常將25MPa以上的稱為超超臨界。超臨界、超超臨界機(jī)組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，與同等容量的亞臨界機(jī)組（600MW）相比，由于溫度、壓力的提高，超臨界機(jī)組的效率可以提高2%,超超臨界機(jī)組在此基礎(chǔ)上還可以提咼3%?4%的效率。超臨界與超超臨界機(jī)組具有明顯的咼效、節(jié)能和排放的優(yōu)勢(shì)，為全世界工業(yè)化國(guó)家廣泛采用，已經(jīng)是商業(yè)化的成熟技術(shù)，其可用率、可

7、靠性、運(yùn)行靈活性和機(jī)組的壽命等方面已經(jīng)可以和亞臨界機(jī)組相媲美。①我國(guó)已從國(guó)外進(jìn)口了16臺(tái)大容量超臨界機(jī)組，90年代開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)。根據(jù)國(guó)家計(jì)委的安排，河南沁北電廠2X600MW項(xiàng)目被確定為我國(guó)600MW超臨界火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)引進(jìn)及國(guó)產(chǎn)化依托工程，以發(fā)展我國(guó)的超臨界機(jī)組。2001年國(guó)家超臨界火力發(fā)電技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目立項(xiàng)，2002年完成了沁北600MW超臨界機(jī)組的招投標(biāo)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，這就迫使燃煤電廠要使用更高的參數(shù)來(lái)獲得更高的效率，同時(shí)新材料的開(kāi)發(fā)成功也使超臨界機(jī)組具備了發(fā)展高參數(shù)的條件。20世紀(jì)90年代，超超臨界機(jī)組獲得了

8、快速發(fā)展。目前超超臨界技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先的國(guó)家主要是H本以及西歐的徳國(guó)和丹麥，世界上超超臨界機(jī)組的最高熱效率已達(dá)到47%0②我國(guó)超超臨界機(jī)組的研制工作也已經(jīng)開(kāi)始，截至到2012年，我國(guó)已經(jīng)投產(chǎn)的超超臨界機(jī)組共有46臺(tái)。國(guó)家計(jì)委在2002年的“863”項(xiàng)目中，已將超超臨