发展循环经济要依靠科技创新

2018-11-28 16:49:04 《电力设备管理》国家能源局总工程师 韩冰  点击量: 评论 (0)
主要有高效煤电技术、清洁煤电技术、提升灵活性和废弃物发电、新型煤基发电技术。这方面我们都有标志性的示范基地和示范电站,也包括现在的示范工程。

主要有高效煤电技术、清洁煤电技术、提升灵活性和废弃物发电、新型煤基发电技术。这方面我们都有标志性的示范基地和示范电站,也包括现在的示范工程。

刚才华润电力胡敏总裁说利用冯伟忠的技术,在华润铜山一期30万千瓦机组进行的亚临界升温改造,排放能降30克、达到280克。现在国家30万以上亚临界机组有943台、3.57亿千瓦,占比是36.4%,是火电的主力机型,升级改造的任务非常重。早先我们尝试过亚临界机组跨代改造,造价太高被叫停了,因为不符合我们节能改造的要求,不具有经济性。现在铜山搞的亚临界升温改造如果成功了,不仅对我国影响重大,对世界也有重大影响。很高兴华润电力明年就能完成第一台改造。

高效发电是指提高参数发电。华能集团承担了700度材料研究,但700度材料商业化运用还很遥远。我们提出在“十三五”是630度,这是在材料技术能够满足要求的情况下,我们发展630度超超临界技术,包括国电(现在的国能投)泰州电厂二期的2台100万千瓦机组。

清洁发电就是超低排放改造。“十三五”期间,预计全国将累计实施超低排放改造5.8亿千瓦,到2020年,煤电行业主要大气污染物的排放量下降约60%。到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。这个任务预计可以完成。除了超低排放对大气污染改造,我们要综合解决水资源污染、土壤固体排放污染和重金属污染问题,尤其是废水对环境的污染,还有重金属特别是汞对环境的污染,这些问题也逐渐提到了日程。

在全国煤电机组全面实施超低排放改造的同时,约有1.1亿千瓦的机组无法实现超低排放,可通过技术攻关解决:一个是循环流化床锅炉超低排放改造,我们希望加快对循环流化床超低排放的改造。一个是西南地区的高硫煤W型锅炉超低排放改造,这是国家在超低排放中留下的两个遗憾,希望加大科技攻关力度,这也是循环经济的一个重要组成部分。

煤炭清洁高效利用的重大科技专项有很多,包括:华能集团的新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术,国电电力的超低氮氧化物煤粉燃烧技术,浙江大学的燃煤过程有机污染物排放控制技术,华中科技大学的富氧燃烧高效低成本运行关键技术与示范以及燃煤过程中砷、硒、铅等重金属的控制技术等。

清洁发电还有新型煤基发电。以煤的低碳发电技术为主攻方向,主要围绕大型煤气化发电技术煤的清洁燃烧技术、煤基二氧化碳减排技术等研发新型煤基发电模式。发展的重点是降碳,我们做的第一个就是IGCC发电示范基地,现在还在总结,关键是要论证IGCC在中国是否还要继续。第二个攻关项目就是整体的燃烧循环,以燃料电池发电为主攻方向,围绕固体氧化物燃料电池技术、熔融碳酸盐燃料电池技术、直接碳燃料电池技术等研发新型煤基发电模式。IGFC在日本都做过示范基地,我们国家还没有,我们认为这也是循环经济当中非常重要的一个示范。

煤电的灵活性改造,主要是提高运行灵活性和燃料灵活性。提高运行灵活性,就是提高已有煤电机组(包括纯凝与热电)的调峰幅度、爬坡能力以及启停速度,为消纳更多波动性可再生能源,灵活参与电力市场创造条件。提高燃料灵活性,就是利用已有的煤电设备,掺烧/混烧生物质(秸秆、木屑等农林残余物和城市污泥),实现生物质原料的清洁利用,减少大气污染。依据成本选择使用不同品种(品质)的燃料。

技术路线包括:采用蓄热技术实现热电机组热电解耦运行;运行调试、设备优化和控制系统优化,降低锅炉最小稳燃负荷、减少机组出力;机组的启动优化,负荷率提升能力优化,低负荷运行效率优化等。

综合利用粉煤灰。目前粉煤灰利用还不广泛,特别是经济不发达地区,我们曾经对粉煤灰厂污染黄河做过一次调查,确实粉煤灰没有利用,特别是满了以后风一刮对环境影响特别大,粉煤灰还要加大综合利用,以及二次污染治理,特别是里面含的重金属。

石膏的利用。燃煤电厂烟气脱硫产生的石膏可以用来改良盐碱地。

还有三余发电。我国火电中余热、余压、余气发电占比较小,装机容量仅占2.3%,发电量占2.5%,我国高耗能产业较多,三余发电大有可为,这也是参与社会循环的非常重要的方面。

废弃物耦合发电,特别是生物质耦合发电。耦、合发电具有造价低、效率高、污染小的优点,鼓励火电厂因地制宜,开展耦合农林、农产品废弃物,垃圾焚烧、光热和煤层气发电等技术。现在有多条路线,生物质成型燃料、气化的技术路线、独立破碎燃烧的技术路线等。国外专家不太理解,为什么中国对气化感兴趣?我们认为气化是可以得到补偿或者是补贴电价。有些耦合技术,计量还有困难,计量标准是非常重要的。另外应该注意耦合发电还有一个关键的技术就是掺烧比例。

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责任编辑:蒋桂云

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