浅议火力发电技术发展趋势

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1、浅议火力发电技术发展趋势　　摘要：随着经济的发展，社会的进步，人类已进入高速发展的21世纪，本世纪的三大主题就是“能源、环境与发展”。这三者之中，能源的合理开发与利用将会对环境保护与人类社会的可持续发展产生重要的影响。作为能源开发与利用的电力工业正处在全面发展的阶段，火力发电是电力工业重要的领域，而火力发电需要的一次能源以煤炭资源为主，燃煤不仅产生大量的烟尘，还会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等气体，给大气带来了严重污染。因此，环境保护与人类发展要求火力发电技术不断发展、提高。本文就对火力发电技术中的超临界和超超临界机组、循环流化床锅炉和洁净煤技术做了探讨，这三种技术可

2、以显著的提高煤炭资源在火力发电中的利用效率，降低对大气的污染，达到保护环境的目的。关键词：火力发电；超临界；洁净煤技术中图分类号：TM611文献标识码：A一、引言9电力工业是国民经济发展的先行部门，为工业和国民经济其他部门发展提供基本动力。电力工业是将煤炭、石油、天然气、核燃料、水能、海洋能、风能、太阳能、生物质能等一次能源经发电设施转换成电能，再通过输电、变电与配电系统供给用户作为能源的工业部门。从1949年新中国成立到现在的六十多年，我国的电力工业取得了可喜的成就。1956年2月19日，第一台国产6000千瓦机组在安徽淮南市田家庵电厂投入运营；1958年12月我国

3、首创的1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机组在上海南市电厂开始发电；1989年10月安徽省平圩发电厂第一台国产60万千瓦机组投产，成为我国电力工业更新换代的重要标志；1992年6月10日我国第一台从国外引进的60万千瓦超临界机组在华能上海石洞口第二电厂正式投产发电；2006年11月28日，首台100万千瓦超超临界机组在华能浙江玉环电厂投入运行。据中国电力工业协会统计显示，2013年一季度，全国规模以上电厂发电量1.18万亿千瓦时，同比增长2.9%；全社会用电量1.21万亿千瓦时，同比增长4.3%；全国基建新增发电装机容量1448万千瓦，截至3月底全国6000千瓦及以上电厂装

4、机容量11.23亿千瓦、同比增长9.0%，火电新增装机容量926万千瓦，截至3月底全国6000千瓦及以上火电装机容量8.25亿千瓦。与电力工业飞速发展形成鲜明对比的是对环境的污染。9据《中国矿产资源报告（2013）》显示，我国已查明现有煤炭资源1.4万亿吨，是全球最大的煤炭生产国。在我国，煤炭占一次能源消耗量的70%，也是全球最大的煤炭消费国，其中约40%用于发电，我国80%以上的电厂都是以煤炭作为发电能源。由于煤炭中含有硫、碳、氮等物质，在燃烧过程中会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体，二氧化碳会使空气的温度上升，产生温室效应；二氧化硫、二氧化氮在空气中遇到雨水

5、易形成酸，具有腐蚀性，给建筑物等带来破坏。因此，在火力发电中，提高煤炭资源的利用效率，降低对环境的污染，已成为全世界电力工业研究的新课题，这也必将成为电力工业发展的新方向。二、超临界与超超临界机组在火力发电中得到了广泛应用火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是：22.115MP，临界温度是374.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于319MPa被称为超超临界。在工程上也常常将25

6、MPa以上的称为超超临界。超临界、超超临界机组具有显著的节能和改善环境的效果，与同等容量的亚临界机组（600MW）相比，由于温度、压力的提高，超临界机组的效率可以提高2%，超超临界机组在此基础上还可以提高3%～4%的效率。超临界与超超临界机组具有明显的高效、节能和排放的优势，为全世界工业化国家广泛采用，已经是商业化的成熟技术，其可用率、可靠性、运行灵活性和机组的寿命等方面已经可以和亚临界机组相媲美。①我国已从国外进口了16台大容量超临界机组，90年代开始投入运营。根据国家计委的安排，河南沁北电厂2×600MW项目被确定为我国600MW超临界火力发电设备技术引进及国产化

7、依托工程，以发展我国的超临界机组。2001年国家超临界火力发电技术攻关项目立项，2002年完成了沁北600MW超临界机组的招投标。随着国家对环境保护的重视，这就迫使燃煤电厂要使用更高的参数来获得更高的效率，同时新材料的开发成功也使超临界机组具备了发展高参数的条件。20世纪90年代，超超临界机组获得了快速发展。目前超超临界技术发展领先的国家主要是日本以及西欧的德国和丹麦，世界上超超临界机组的最高热效率已达到47%。②我国超超临界机组的研制工作也已经开始，截至到2012年，我国已经投产的超超临界机组共有46台。国家计委在2002年的“863”项目中，已将