浅析火力发电新技术的发展与应用

杨继兵（松原天源生化工程有限公司,吉林 松原 138000）



浅析火力发电新技术的发展与应用

杨继兵
（松原天源生化工程有限公司,吉林 松原 138000）

摘 要：火力发电仍然是当今我国最主要的发电方式。随着能源的消耗出，火力发电出现了一些问题，主要是面临能源不足和可持续发展两个方面。这就需要以后的火力发电会向着应用清洁能源和更加可持续的方向发展。本文在新能源方面主要介绍了清洁煤的应用和天然气的应用，在可持续发展方面也介绍了燃气联合循环机组和多联产技术。

关键词：火力发电；清洁煤；天然气；燃气联合循环机组

众所周知，电力已经成为人们日常生活中不可或缺的重要能源，人们所从事的几乎所有的日常活动都与电力有关。我国的自然条件决定了我国除了一些特殊的地区使用风力、水力发电之外，大多数的区域扔然以火力发电为主要方式。火力发电是利用煤、石油、天然气等固体、液体或者气体等资源产生的热能，通过专业的发电动力装置来转换成电能的一种发电的方式。但是火力发电也有其缺点，主要是污染较为严重，在实际生产中需要尽量地使用更为清洁的能源，另外要不断增加火力发电的可持续性。本文主要从新能源的使用和可持续发展这两个方面来对火力发电的新技术作出介绍和展望。

1 清洁能源的使用

1.1 清洁煤的使用

清洁煤指的是能够最大限度地对煤的燃烧率进行提高，以此来减少在煤和石油在燃烧过程中的过度浪费，这样获得清洁燃烧的结果。该项技术主要包括以下几个方面：

首先是对原煤的加工方面。原煤在使用之前要通过合理的技术方法来继续加工，这就需要选择型煤，在这之后就能够选择煤浆和配煤，水煤技术一般是指在原煤中渗入添加剂。通过添加剂就得到了液体的煤炭状态，并且是混合的燃料。这种混合的燃料可以喷燃，更有利于运输和燃烧，是一种新型的原料。

另外，煤炭在燃烧时产生了大量的废弃物，烟气净化就成为保持可持续发展的重要的核心问题。烟气的净化也在长期使用过程中不断地获得提高，应该最多的就是湿式的石灰石装置。外脱氮氧化物技术也可以有效地减少有害气体的排放。除此之外，燃料电池也是一种化学的装备，经过长期的研究，在未来的火力发电中也巨大的空间潜力。在实现煤炭的高效清洁燃烧的方面，主要应用新的燃烧的技术，包括煤气联合的循环、整体地煤气化联合循环、增加液化床的联合循环，其中循环液化的容机量可以达到200MW—300MW。另外，随着能源应用的增多，我国也在研究更加先进的燃煤技术。

1.2 火力发电清洁能源的结构变化

随着经济技术的不断发展，火力发电所需要的能源也从原来的单种的能源向着多种化的能源结构方向进行。在这样的情况下，世界各国也就在不断地在应对当前能源的消耗危机。到近些年为止，我国都在建立起了可以独立地发电能源的模式，但是也受到了电力排放标准、经济社会也会发展性能等因素的影响，火力发电力厂中的能源也在逐渐地减少。从世界范围来年，不只是我国的能源比较缺短，世界各国都在施行新的技术而对能源缺的问题进行研究。在能源短缺的情况下，能源的多样化也是最有效、最可行的应对方法。

天然气作为最清洁的能源是我国火力发电方的重要方向。天然气的优点非常突出，不仅热量较高，容易燃烧且不会产生像煤和石油所产生的废渣他污染物。所以将来的火力发电会充分扩大天然气的使用规模。

2 可持续发展火力发电技术

2.1 高效的参数和蒸汽－燃气联合循环机组

我们首先介绍超临界参数的火电机组，这种机组提高了发电的效率，也节约了很多能源，也获得了节约能源、水和环保的效果。美国的第一台125MW机组于1999年正式投入使用，到2005年数量已经到了170套。俄罗斯前后使用了200多台类似的压力机组，在当时占有相当大的比重。其它国家例如日本、德国和意大利等国家的发电机组也迅速地发展起来。这种发电机组无论是经济性能还是容量都是较为先进的，我国已经装备了超临界压力机组，包括500MW、600MW 和800MW，都是进口的发电机组。我国已经指定河南的沁北电厂的2×600Mw作为我国火力发电的先进技术示范之一。

2.2 以发电为核心的总能利用多联产技术

蒸汽的做功效率和初始的温度、初始的压力都有很大的关系，对于任何一种能源（例如燃料），燃料的生产蒸汽从较高的参数状态起，蒸汽一边在做功一边在降低参数，依次序按不同的目的被利用，这样就形成了“高质高用，中质中用，低质低用”这样一种模式。另外还要实行综合利用的能源系统形式，这样也就实现在质量和数量的合理分配，也提高了能源的利用效率。在这个过程中，火力发电包括以下两种应用。2.2.1 热电联产

热电联产是指在发电的过程中，供暖采用抽汽或者背压组，又因为热量的提供符合梯级的形式，也就降低了冷凝的浪费，总的能源的利用效率为70%—80%，如果联合循环使用机组用在热电联产方面，总的能源利用效率可以达到80%～90%。热电联产比热电的分产模式节约了能源为30%。我国现在有55万多台工业锅炉，如果热量的一半都能由热电联产来提供，那么每年可以节煤约1.2亿吨。

2.2.2 热电冷三联产

比热电联产更具有可持续性能的是热电冷三联产的技术，应用这种技术可能用抽汽或者排汽的工作方式，可能生产冷水来用于制冷。这种技术的优势是蒸汽能够做到不直接减温减压，而是用排气的方式来供热或者制冷，这样就大大提高了利用率。热电冷三联产技术能够加大背压机的负荷率，这样就可以提升联产的节约能力。这些措施都保障了生产的优质工艺，提高了生活的质量，也就替代了零散的空调并避免了热岛的现象。

由以上的介绍可知，在火力发电的技术方面，正在向着应用新能源和可持续的方向在发展。能源的巨大消耗是摆在世界各国面前共同的问题，我国作为一个能源十分短缺的国家，更应该注意火力发电技术的提高。我们相信，在了改革几十年的积累，我国一定能够走出一条更为环保而可持续的火力发电的道路。

参考文献：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.159