低碳火電技術(shù)戰(zhàn)略的相關(guān)選擇
低碳火電技術(shù)戰(zhàn)略的相關(guān)選擇
摘 要 對于今天的中國社會(huì)而言,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)節(jié)能減排已經(jīng)成為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障;痣娫谖覈(dāng)前的整體電能結(jié)構(gòu)中占有很大比例,因此采用低碳火電技術(shù)戰(zhàn)略必然會(huì)降低我國的碳排放量,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞 火電技術(shù);低碳戰(zhàn)略;綠色設(shè)計(jì);可持續(xù)發(fā)展
0 引言
全球變暖已經(jīng)成為了威脅中國環(huán)境和世界環(huán)境的現(xiàn)實(shí)因素之一,堅(jiān)持落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有助于降低包括中國在內(nèi)的全國碳排放量,進(jìn)而有效遏制全球變暖問題。我國政府承諾相對于2005年,2020年的單位GDP的碳排放強(qiáng)度要下降40%~45%。但是因?yàn)槟壳懊禾抠Y源依然還是我國一次能源的重要組成部分,而且煤炭無論是工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中還是在日常生活當(dāng)中均有著非常普遍的應(yīng)用范圍,可以預(yù)見,我國的節(jié)能減排壓力非常之大。
1 低碳火電技術(shù)的戰(zhàn)略選擇
1.1 工程設(shè)計(jì)的綠色化
在火力發(fā)電行業(yè)中的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該堅(jiān)持綠色化原則,綜合應(yīng)用各種低碳技術(shù),即“以人為本、高效環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠、系統(tǒng)簡單”。具體而言:
第一,有優(yōu)化工藝系統(tǒng)。在工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、廠房布置設(shè)計(jì)等方面,必須要堅(jiān)持綠色化和低碳化的原則,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、緊湊的設(shè)計(jì)目的。例如,在廠房設(shè)計(jì)和廠區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量實(shí)現(xiàn)布置的緊湊化、電子設(shè)備間布置的分散化、廠用配電裝置布置的模塊化,并充分采用循環(huán)水處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、節(jié)約投資、環(huán)保高效的優(yōu)化設(shè)計(jì)目的;
第二,貫徹國家當(dāng)前的節(jié)能降耗規(guī)定。在工程設(shè)計(jì)的過程中,必須要將國家當(dāng)前的節(jié)能降耗規(guī)貫徹到初步設(shè)計(jì)方案當(dāng)中,對于廠用電率、油耗水平、機(jī)組煤耗水平等可控指標(biāo)必須要進(jìn)行明確化、清晰化處理,在主機(jī)節(jié)能、輔機(jī)節(jié)能等方面必須要采用的相應(yīng)節(jié)能技術(shù)和降耗措施;
第三,嚴(yán)格控制機(jī)組耗水指標(biāo)。水資源消耗是火力發(fā)電中的重要能源消耗形式,因此采用創(chuàng)新的工藝和技術(shù)實(shí)現(xiàn)用水量的降低對于實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目標(biāo)而言具有積極意義。機(jī)組耗水指標(biāo)的控制需要體現(xiàn)出針對性,例如,在北方地區(qū),由于水資源缺乏,因此必須要堅(jiān)決禁止采用地下水、積極采用地表水,特別是那些污水處理廠的中水或者其他可用廢水。再如,如果是在沿海地區(qū),建議采用火力發(fā)電廠的余熱來進(jìn)行海水淡化的處理,降低除灰系統(tǒng)耗水量、嚴(yán)格控制新鮮用水。
1.2 堅(jiān)持低碳化的機(jī)組選型原則
對于火力發(fā)電廠而言,想要發(fā)展低碳火電技術(shù),其重點(diǎn)問題是解決如下問題,即:大力推廣使用熱電聯(lián)產(chǎn)和熱、電、冷技術(shù),實(shí)現(xiàn)火電發(fā)電廠能源整體利用率的大幅提高;積極研發(fā)并應(yīng)用清潔煤燃燒技術(shù),降低碳排放對我國環(huán)境的壓力;大膽積極地采用節(jié)水能力好、調(diào)節(jié)性能高、高效率、大容量和高參數(shù)的機(jī)組設(shè)備和其他相關(guān)設(shè)備,提高火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的技術(shù)能力。正是基于以上考慮,不管是在火力發(fā)電廠的容量規(guī)劃階段,還是在分期建設(shè)和機(jī)組選型的階段,優(yōu)先選擇整體煤氣化聯(lián)合工藝技術(shù)、循環(huán)流化床燃燒工藝技術(shù)、超臨界發(fā)電工藝技術(shù)等技術(shù)先進(jìn)的潔凈型的煤炭發(fā)電技術(shù)非常必要;同時(shí),相比于技術(shù)的先進(jìn)性,我們也應(yīng)該高度關(guān)注技術(shù)的穩(wěn)定性。需要突出說明的是,超超臨界發(fā)電工藝技術(shù)是目
前經(jīng)濟(jì)性最好、發(fā)電效率最高、技術(shù)穩(wěn)定性最好的低碳發(fā)電技術(shù)。即便是在電網(wǎng)規(guī)模較小、負(fù)荷較低的地區(qū),350 MW國產(chǎn)超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組應(yīng)該被實(shí)踐證明是一種成熟穩(wěn)定的低碳發(fā)電技術(shù),能夠幫助火力發(fā)電廠獲得良好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、顯著的節(jié)能降耗效果和良好的環(huán)境改善效果。
1.3 嚴(yán)格設(shè)備選型與招標(biāo)
第一,主機(jī)選型。主機(jī)選型需要綜合考慮多方面的因素:1)燃燒方式與汽水循環(huán)。鍋爐的燃燒方式主要包括2中,首先,旋流燃燒器前后墻對沖燃燒,該種燃燒方式由于煙的溫度和速度能夠相對均勻地分布于爐膛寬度,因而具有相對比較小的熱偏差;其次,直流燃燒器四角切圃燃燒,該種燃燒方式具有非常優(yōu)秀的適應(yīng)性,因?yàn)槟軌颢@得廣泛的應(yīng)用。在整體布置形式選擇方面,究竟是選擇塔式布置形式還是n型塔式布置形式,需要在綜合考慮運(yùn)行可靠程度、前提成本投資、燃煤條件的前提之下通過比較全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定;2)可靠性與出力。主機(jī)的可靠性與出力需要在綜合考慮多種因素,一般而言,主要從采用低壓缸采用分流工藝、提升排汽背壓技術(shù)、提高低壓缸末級通流面積方式、提高給水回?zé)峒墧?shù)方式、提升蒸汽參數(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行分析;3)旁路系統(tǒng)型式。選擇機(jī)組旁路系統(tǒng)型式需要綜合考慮再熱器布置位置、事故處理模式、系統(tǒng)運(yùn)行模式、承擔(dān)的電網(wǎng)任務(wù)類型等多個(gè)方面來確定,舉例來說,如果需要超臨界機(jī)組擁有良好的安全水平與靈活水平,則最好配置兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng);
第二,設(shè)備招標(biāo)。將低碳理念貫穿于設(shè)備招標(biāo)的整個(gè)過程當(dāng)中。例如,招標(biāo)主輔設(shè)備的時(shí)候,除了要考慮最為基本的相關(guān)法律法規(guī)、地方政策之外,更加應(yīng)該關(guān)注系統(tǒng)匹配水平、機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性、機(jī)組工作環(huán)境等,依照不同類型機(jī)組的額定能耗、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性、使用周期來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、要求和價(jià)格之間的平衡。
2 結(jié)論
鑒于我國的特殊國情和煤炭資源的優(yōu)勢,可以預(yù)見煤炭必然還會(huì)在一定的時(shí)期內(nèi)作為我國的主要資源進(jìn)行使用,這不可避免地將造成大量的二氧化碳排放量;鹆Πl(fā)電依然我國電力能源的重要形式,而且火力發(fā)電是目前整個(gè)工業(yè)體系當(dāng)中二氧化碳排放的大戶,采用低碳火電技術(shù)戰(zhàn)略必然會(huì)降低我國的碳排放量,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展尤其是火力發(fā)電行業(yè)的低污染、低排放、低能耗,即低碳化。
參考文獻(xiàn)
[1]楊石,楊海瑞,呂俊復(fù),岳光溪.基于流態(tài)重構(gòu)的低能耗循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)[J].電力技術(shù),2010(2).
[2]劉建全,孫保民,白濤,曾令艷,范兮博.穩(wěn)燃特性對1000MW超超臨界鍋爐NO-x排放特性影響的數(shù)值模擬[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2011(22).
[3]黃河,何芬,李政,倪維斗,何建坤,張希良,麻林巍.中國整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電廠的經(jīng)濟(jì)性估算模型[J].動(dòng)力工程,2008(4).
[4]李建鋒,郝繼紅,呂俊復(fù),冀慧敏,齊娜,楊迪,黃海濤.中國循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀分析[J].鍋爐技術(shù),2010(2).