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火电环保路径:清洁高效低碳

来源:中国电力新闻网

“我国煤炭资源在能源结构中的基础地位不会改变,在今后相当长时间内燃煤机组装机容量还将继续增长,火电行业节能减排任务艰巨。要实现火电行业健康有序发展,必须增强科技创新能力。”在日前闭幕的清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会上,中国电机工程学会常务副理事长、国家电网公司总经理助理陈峰表示。电力行业是我国节能减排的重要领域。为有效控制火电大气污染物排放,火电必须走出一条依靠先进技术,发展清洁发电,淘汰落后产能的清洁、高效、低碳之路。

  形势严峻火电节能减排任重道远

  数据显示,截至2010年底,我国发电装机容量为9.66亿千瓦。火电装机约为7.1亿千瓦,占总装机的73.4%,其中91%是燃煤电厂。2010年,全国发电量为4.23万亿千瓦时,火电3.42万亿千瓦时,占80.81%。回顾“十一五”,占据重要分量的火电行业为我国节能减排作出了重要贡献。据中国华能集团公司副总经理胡建民介绍,“十一五”期间,全国火力发电节  能减排水平持续提高,平均供电煤耗、单位火电发电量二氧化硫排放量等指标已达到或接近世界先进水平,提前完成“十一五”节能减排规划目标,“十一五”期间累计节约2.3亿吨以上标准煤。在此基础上,“十二五”期间,我国电力工业规模将进一步扩大,节能减排将面临更严峻的挑战。据中国电力企业联合会预测,2015年,我国用电需求将达到5.99~6.57万亿千瓦时,装机容量将达到14.37亿千瓦左右,其中,煤电装机约为9.33亿千瓦。然而,在如今煤电矛盾日益突出、火电企业大面积亏损现状下,发电行业如何实现“十二五”节能减排目标?胡建民认为,必须依靠科技创新,积极建设大容量、高参数、高效率的煤电机组,在供热负荷落实地区优先发展热电联产,继续加大现役火电机组节能降耗技术优化,合理发展大型空冷机组,发展联合循环发电,加大烟尘、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物的排放控制,继续研究示范燃烧前、燃烧后二氧化碳捕集技术和封存技术。胡建民建议,要从政策上支持和保障电力工业发展及节能减排,切实解决煤电矛盾,建立有利于节能环保的价格机制,将节能环保作为电力体制改革的重要目标。门槛提高新标准提升环保要求9月下旬,国家环保部正式发布新修订的《火电厂大气污染物排放标准》。中国电机工程学会秘书长李若梅告诉记者:“新标准对火电企业污染物排放提出了更加严格的要求,发电企业承担了全社会相当部分的节能减排责任。面对这样的情况,火电行业责无旁贷,必须全力应对。”国电科技(环保)院副院长朱法华在年会上表示,“十一五”期间,电力行业在减排方面作出了巨大努力,以二氧化硫为例,截至2010年底,燃煤电厂烟气脱硫机组容量达到5.3亿千瓦,是2000年的100余倍,占煤电机组比例约为82%,比美国高出约30%。

  目前,我国大气环境的煤烟型污染严重,并出现向混合型污染转变的趋势。烟尘、二氧化硫、氮氧化物和汞排放总量已居世界第一,二氧化硫和氮氧化物的排放量均超过环境自净能力,环境污染形势十分严峻。因此,新标准大幅收紧了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值,针对重点地区制定了更加严格的大气污染物特别排放限值,并增设了汞的排放限值。朱法华从技术层面对未来火电厂建设提出建议。他表示,为适应新的烟尘排放标准,对于适宜采用静电除尘器的煤种,选用电除尘器时建议采用5电场或6电场的静电除尘器,鼓励采用电除尘器新技术——高频电源;要控制燃煤电厂的二氧化硫排放浓度,除了要提高石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统的脱硫效率,还需控制燃煤含硫量及燃煤热值;同时,加强脱硫设施的运行管理也是脱硫系统高效率运行的关键。

  技术引领多角度探讨火电环保之路

  面对更为艰巨的节能减排任务和更加严格的大气污染物排放标准,火电企业如何进一步挖掘潜力,在完成任务目标的同时实现自身发展?与会专家给出了共同的答案:依靠科技创新。陈峰告诉记者:“目前,国际上发展的清洁高效煤发电技术,除超超临界技术外,还有煤气化技术,整体煤气化燃气/蒸汽联合循环技术、增压流化床联合循环技术等;这些发电技术都具有广阔的应用前景和市场需求,但是当中的一些核心技术还没有实现国产化。自主创新,实现国产化,降低成本,争取国家政策扶持,这些都需要我们科技工作者积极开展科技研发工作,在清洁高效燃煤发电的关键领域不断突破。”中国科学院院士陶文铨从专业角度展示了火电厂冷凝器强化传热的最新技术,他指出,在现有条件下,从火力发电厂的各个环节提高能源利用效率是节能减排的主要途径,尤其冷凝器的优化可以大幅度减少冷端损失,提升机组的整体经济性。清华大学教授姚强表示,能源技术一直是高技术的核心之一,通过近20年的连续发展,我国在多个能源技术方面已经接近国际先进水平,但在整体上还有5~10年的差距。他认为,未来能源技术的发展趋势是“低碳+智能”。在洁净煤技术方面,要致力于提高煤炭发电和转化效率,降低碳相对排放强度。年会上,700℃超超临界燃煤发电技术成为多位专家关注的热点问题。华能集团科技环保部主任赵毅认为,更高参数、更大容量火力发电技术,特别是700℃超超临界燃煤发电技术在节约煤炭资源、降低二氧化碳排放方面有着巨大优势。在600℃的100万千瓦等级超超临界发电技术成熟后,进一步发展更高参数、更大容量发电机组是目前国际上火力发电技术发展的方向。据了解,目前,700℃超超临界燃煤发电技术已被列为国家“十二五”重大能源科技进步示范工程。专家表示,当前是我国发展700℃发电技术的最佳时机。

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