潔凈煤發(fā)電技術(shù)

干凈煤發(fā)電技術(shù)Cleancoalpowertechnology干凈煤發(fā)電技術(shù)開(kāi)展的背景受我國(guó)能源構(gòu)造的影響，電力工業(yè)在煤炭消費(fèi)中占有及其重要的位置。近年來(lái)，發(fā)電及供熱用煤占到我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的40%左右。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，這一比例還將進(jìn)一步提高，根據(jù)目前我國(guó)的國(guó)情，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，仍將是以燃煤發(fā)電為主的電源構(gòu)造。因此，許多與燃煤發(fā)電有關(guān)的經(jīng)濟(jì)性、區(qū)域性污染與全球性氣候變暖的環(huán)境問(wèn)題更加突出。提高常規(guī)燃煤電站效率將會(huì)付出越來(lái)越大的代價(jià)，污染物排放的處置費(fèi)用隨著環(huán)保規(guī)范的日益嚴(yán)厲也將大大添加，電力行業(yè)正面臨著開(kāi)展與環(huán)境兩方面的挑戰(zhàn)。在新的世紀(jì)，電力開(kāi)展必需依托科技提高來(lái)實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)開(kāi)展，干凈煤發(fā)電技術(shù)具有對(duì)環(huán)境污染小、發(fā)電效率高、占地少等優(yōu)越性。干凈煤發(fā)電技術(shù)的概念干凈煤利用技術(shù)包括從煤炭開(kāi)發(fā)到利用的一切技術(shù)領(lǐng)域，其根身手域包括煤炭加工、煤炭熄滅、煤炭轉(zhuǎn)化、污染物及CO2排放控制、固體廢棄物處置和利用。干凈煤發(fā)電技術(shù)是干凈煤利用技術(shù)中的一個(gè)重要內(nèi)容，旨在最大限制地發(fā)揚(yáng)煤作為發(fā)電能源的潛能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最少的污染物及CO2排放，到達(dá)煤的高效、清潔利用和發(fā)電的目的。干凈煤發(fā)電的義務(wù)干凈煤發(fā)電的主要義務(wù)是要在發(fā)電設(shè)備中實(shí)現(xiàn)煤的清潔熄滅與高效利用的發(fā)電技術(shù)，可以劃分為以下幾個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域。1、煤炭利用前的洗選處置技術(shù)2、煤炭熄滅過(guò)程中的干凈熄滅技術(shù)3、煙氣凈化技術(shù)4、CO2減排技術(shù)5、煤的轉(zhuǎn)化煤炭利用前的洗選處置技術(shù)煤炭利用前的凈化處置技術(shù)，對(duì)原煤加工改良質(zhì)量，提高熄滅效率，減少污染物排放，是干凈煤發(fā)電技術(shù)的源頭技術(shù)。主要措施：選煤目的：降低原煤中的灰分與硫分等雜質(zhì)的含量，提高煤質(zhì)。煤炭熄滅過(guò)程中的干凈熄滅技術(shù)實(shí)現(xiàn)干凈煤發(fā)電的一個(gè)重要措施。排放的眾多污染物中，危害很大的NOx是獨(dú)一可以經(jīng)過(guò)改良熄滅方式來(lái)降低其排放量的氣體污染物。通常干凈煤熄滅技術(shù)又稱(chēng)為低氮氧化物熄滅〔或低NOx熄滅〕技術(shù)。煤的干凈熄滅包括兩個(gè)主要領(lǐng)域：一是采取先進(jìn)的低NOx熄滅技術(shù)改良傳統(tǒng)的煤粉熄滅方式；二是新型的煤熄滅與發(fā)電技術(shù)，目前主要有循環(huán)硫化床熄滅技術(shù)、整體煤氣化結(jié)合循環(huán)發(fā)電、增壓硫化床結(jié)合循環(huán)發(fā)電、燃料電池技術(shù)等。煙氣凈化技術(shù)對(duì)常規(guī)燃煤粉的電站鍋爐，如今尚沒(méi)有可以在爐膛內(nèi)的熄滅過(guò)程中高效脫出SO2可行技術(shù)措施，也不能夠抑制SO2的生成，因此，煙氣脫硫是降低電站鍋爐SO2排放量的比較有效的手段。措施：運(yùn)用石灰或石灰石等吸收劑。問(wèn)題：脫硫費(fèi)用高，產(chǎn)生脫硫副產(chǎn)品，回收與處置不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生二次污染。氮氧化物的含量不能滿足要求，采取煙氣脫氮的技術(shù)措施燃煤煙氣脫汞是煙氣凈化的一個(gè)新內(nèi)容。CO2減排技術(shù)化石燃料的運(yùn)用是CO2等溫室氣體添加的主要來(lái)源，呵斥全球變暖，破壞自然生態(tài)環(huán)境。干凈煤發(fā)電技術(shù)必需做好CO2的減排、捕集與封存。煤的轉(zhuǎn)化煤炭的轉(zhuǎn)化利用方式主要是煤的氣化和液化，可以提高煤炭熱能的利用率，減輕直接燒煤的污染。目前運(yùn)用較廣的是氣化技術(shù)，是由煤經(jīng)干餾或氣化等方式而得到氣體產(chǎn)物的工業(yè)過(guò)程，在氣化過(guò)程中可以有效和方便的脫出大部分有害物質(zhì)，也可以以較低的本錢(qián)分別并捕集CO2.先進(jìn)的干凈煤熄滅發(fā)電技術(shù)超臨界煤粉熄滅〔Supercritical

PCC〕循環(huán)流化床〔CFBC〕增壓流化床〔PFBC〕整體煤氣化結(jié)合循環(huán)〔IGCC〕整體煤氣化燃料電池結(jié)合循環(huán)〔IGFC〕超臨界煤粉熄滅〔Supercritical

PCC〕高效超臨界發(fā)電技術(shù)是在技術(shù)曾經(jīng)很成熟的傳統(tǒng)燃煤超臨界發(fā)電技術(shù)根底上的進(jìn)一步改善，采用更高的蒸汽初參數(shù)和先進(jìn)的煙氣脫硫脫硝技術(shù)。當(dāng)溫度超越臨界溫度tc時(shí)，水的液相就不存在，與臨界溫度相對(duì)應(yīng)的飽和壓力稱(chēng)為臨界壓力pc。普通將壓力大于pc的范圍稱(chēng)為超臨界區(qū)，小于pc的范圍稱(chēng)為亞臨界區(qū)。超臨界機(jī)組的最大優(yōu)勢(shì)是可以大幅度提高循環(huán)熱效率，降低發(fā)電耗煤，排放的污染物較少。技術(shù)的缺乏：目前耐高溫高壓資料成為制約超臨界煤粉熄滅技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)展的瓶頸。循環(huán)流化床〔CFBC〕循環(huán)流化床燃煤鍋爐與其他類(lèi)型鍋爐的最主要區(qū)別是其處于流化形狀下的熄滅過(guò)程。循環(huán)流化床燃煤鍋爐爐內(nèi)任務(wù)原理

循環(huán)流化床熄滅鍋爐的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：蓄熱量極大，熄滅穩(wěn)定，對(duì)燃料的順應(yīng)性好。熄滅效率可與煤粉爐相媲美。流化床鍋爐傳熱劇烈。低溫熄滅，污染較輕。鍛爐設(shè)備占地面積少負(fù)荷變化范圍大，調(diào)理特件好。存在問(wèn)題：對(duì)固體顆粒分別設(shè)備的效率、耐高溫暖耐磨性能要求更高。鍋爐系統(tǒng)的煙風(fēng)阻力較大，需求采用高壓鼓風(fēng)機(jī)，因此，存在風(fēng)機(jī)電耗高，噪聲大等問(wèn)題。熄滅控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)與常規(guī)煤粉爐有較大的不同，還未到達(dá)與常規(guī)煤粉鍋爐相當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)與控制程度。流化床熄滅中的N20生成物大大高于常規(guī)的煤粉熄滅系統(tǒng)。增壓流化床〔PFBC〕增壓流化床燃煤結(jié)合循環(huán)是以增壓的流化床熄滅室(在壓力為1．0-1．6MPa下操作的鼓泡流化床或循環(huán)流化床熄滅室)為主體，以燃?xì)?蒸汽結(jié)合循環(huán)為特征的新型燃煤發(fā)電技術(shù)。

燃煤增壓流化床結(jié)合循環(huán)根本系統(tǒng)表示1-壓氣機(jī)；2-燃?xì)廨啓C(jī)；3-增壓鍋爐；4-汽輪機(jī)；5-給水加熱器；6-凝汽器；7-給水泵；8-煙氣凈化設(shè)備；9-發(fā)電釩增壓流化床燃煤結(jié)合循環(huán)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鍋爐構(gòu)造更加緊湊，對(duì)燃料的順應(yīng)范圍廣，脫硫效率更高，降低污染物的排放，機(jī)組占地面積小，適宜老機(jī)組的增容技術(shù)改造；存在問(wèn)題：受熱面的磨蝕，N2O的排放量較高，高效除塵，粉塵排放的有效控制，燃料的處置與保送．高溫高壓灰渣的排放與能量回收，容量和參數(shù)的提高受限制，運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性仍需逐漸改良。整體煤氣化結(jié)合循環(huán)〔IGCC〕目前，在干凈煤發(fā)電領(lǐng)域中，被普遍以為最具有競(jìng)爭(zhēng)力、最有開(kāi)展出路的燃煤發(fā)電安裝是整體煤氣化結(jié)合循環(huán)〔IGCC〕和增壓流化床結(jié)合循環(huán)(PFBC)，二者均以燃?xì)?蒸汽結(jié)合循環(huán)的原理和技術(shù)為根底。整體煤氣化結(jié)合循環(huán)是將煤氣化與燃?xì)?蒸汽結(jié)合循環(huán)發(fā)電結(jié)合起來(lái)的一項(xiàng)新型燃煤發(fā)電技術(shù)，既能高效地利用煤炭資源，又有很好的環(huán)保效果，能夠會(huì)成為未來(lái)世界上最干凈的燃煤發(fā)電技術(shù)。存在問(wèn)題：煤的有效氣化與煤氣的有效凈化。整體煤氣化燃料電池結(jié)合循環(huán)〔IGFC〕整體煤氣化燃料電池結(jié)合循環(huán)本錢(qián)還太高，還沒(méi)有出現(xiàn)商業(yè)示范工