循環(huán)硫化床鍋爐(CFB)技術(shù)適于劣質(zhì)煤和其它低熱值燃料燃燒,并可進(jìn)行爐內(nèi)脫硫,在國內(nèi)外得到推廣應(yīng)用。CFB燃燒效率一般可達(dá)97%~98%,鍋爐效率與煤粉鍋爐的相當(dāng),脫硫效率可達(dá)90%以上。
我國是世界上亞臨界循環(huán)流化床鍋爐裝機(jī)容量最多的國家,哈爾濱鍋爐有限公司和東方鍋爐有限公司已能自主開發(fā)300MW級(jí)電廠。600MW以上大型超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)處于研發(fā)階段。
我國循環(huán)硫化床鍋爐存在可用率較低、供電效率低、國產(chǎn)大型化裝備研發(fā)制造不足、部分企業(yè)并未發(fā)揮循環(huán)流化床機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn)等問題。
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電技術(shù)處于工業(yè)示范階段,具有熱效率高、環(huán)保性能好、原料適應(yīng)性廣、節(jié)水和調(diào)峰能力強(qiáng)等特點(diǎn)。目前,全世界約有18座IGCC電站運(yùn)行,包括在建項(xiàng)目共有近30座IGCC示范電站,總裝機(jī)容量約8000MW。目前,我國也在籌建多座IGCC示范電站。
煙氣脫硫技術(shù)也是清潔煤發(fā)電的重要技術(shù)之一,該技術(shù)成熟,分為濕法、半干法和干法。濕法技術(shù)最為成熟,脫硫率最高可達(dá)90%以上,但投資較高、占地面積大,其中石灰石-石膏法(脫硫率>95%)應(yīng)用最為廣泛,占世界市場(chǎng)份額的90%。半干法技術(shù)脫硫率80%以上,我國也引進(jìn)了多套裝置。干法技術(shù)在我國已完成工業(yè)示范,進(jìn)入推廣階段。2009年我國脫硫機(jī)組容量占火電裝機(jī)容量的71%~72%(美國僅為47%),其中91%安裝的是世界上應(yīng)用最為廣泛的石灰石-石膏法。
我國正處于選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫銷項(xiàng)目示范階段,新建脫硝裝置中SCR工藝占70%以上。選擇性非催化還原法(SNCR)在國內(nèi)處于工業(yè)示范階段,規(guī)模可配600MW級(jí)機(jī)組。
未來求解
以綠色煤炭為導(dǎo)向的高效潔凈利用在中國有非常好的發(fā)展前景,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能和保護(hù)環(huán)境,而且未來市場(chǎng)潛力巨大,其途徑主要有以下幾個(gè)方面。
首先,發(fā)展煤炭提質(zhì)加工,提高用煤質(zhì)量。通過煤炭提質(zhì)加工,為用戶提供質(zhì)量合格、穩(wěn)定的商品煤,可提高煤炭后續(xù)利用的效率、有效節(jié)約煤炭資源、減少無效運(yùn)輸、降低污染。
今后將逐步提高煤炭洗選加工比例,2020年將達(dá)到70%,使低質(zhì)煤及褐煤提質(zhì)加工技術(shù)得到規(guī)模化應(yīng)用,長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)是煤炭提質(zhì)加工比例達(dá)到90%以上,大幅度提高煤炭質(zhì)量。
其次,推進(jìn)燃煤發(fā)電和工業(yè)鍋爐清潔化發(fā)展。在燃煤發(fā)電方面,積極發(fā)展超(超)臨界發(fā)電技術(shù)和先進(jìn)的煙氣脫硫脫氮技術(shù)。今后新增裝機(jī)容量中均為超(超)臨界發(fā)電技術(shù);現(xiàn)有落后的燃煤發(fā)電技術(shù)由先進(jìn)的超臨界技術(shù)和煙氣凈化技術(shù)替代。到2020年末,超(超)臨界機(jī)組占燃煤發(fā)電機(jī)組的40%以上,循環(huán)流化床占8%左右。
在燃煤工業(yè)鍋爐方面,小型燃煤鍋爐可采用清潔燃料替代,積極推行熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱,同時(shí)要加強(qiáng)先進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐技術(shù)的應(yīng)用和鍋爐改造工作。到2020年,鍋爐總體熱效率提高到70%以上。
再次,科學(xué)有序、多元化發(fā)展煤制清潔燃料及化工。煤炭化工轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中要以資源合理利用、技術(shù)進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)為原則;同時(shí)注重下游產(chǎn)品的開發(fā)和示范。
對(duì)于煤制醇醚等成熟煤化工技術(shù),繼續(xù)加大結(jié)構(gòu)調(diào)整,淘汰落后裝置,在路線、技術(shù)方面提升改造力度,加強(qiáng)市場(chǎng)協(xié)調(diào)和監(jiān)管,促進(jìn)能源綜合利用效率和污染物治理水平有較大提高。煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣等現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目處于產(chǎn)業(yè)化示范工程建設(shè)和試運(yùn)行階段,由于投資高,風(fēng)險(xiǎn)大,需要在示范工程投產(chǎn)后,穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)時(shí)期,進(jìn)行全面總結(jié),評(píng)價(jià)技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性、確定資源消耗指標(biāo)、考核經(jīng)濟(jì)效益。綜合來看,由于市場(chǎng)需求的多元化、技術(shù)成熟程度不同、能源效率不同、替代油氣效果不同,煤制清潔燃料和化工品應(yīng)多元化、階段化發(fā)展。
最后,加強(qiáng)IGCC、CCS和煤基多聯(lián)產(chǎn)的研發(fā)、示范和應(yīng)用。IGCC、CCS和煤基多聯(lián)產(chǎn)是未來解決我國能源、環(huán)境、液體燃料短缺等問題的重點(diǎn)戰(zhàn)略方向,能使煤炭利用過程對(duì)環(huán)境更加友好,將對(duì)環(huán)境的不良影響降到最低,有效應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)格的碳減排壓力和環(huán)境保護(hù)壓力,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但目前技術(shù)還處于研究和示范階段,應(yīng)積極加強(qiáng)相關(guān)研發(fā)、示范和推廣應(yīng)用工作,做好技術(shù)和市場(chǎng)培育。
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