新型電廠 臟煤發(fā)電

參觀過火力發(fā)電廠的人應(yīng)該知道，火力發(fā)電廠是使用一個(gè)很大的鍋爐，燒開數(shù)以噸記的水，再用產(chǎn)生的水蒸氣去驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的。這個(gè)鍋爐雖然體積很大，吃的也多，但胃口卻很精細(xì)，必須使用磨成極細(xì)粉末的煙煤甚至無煙煤，含有大量雜質(zhì)的褐煤是它消化不了的。

從兩年前開始，國內(nèi)的煤炭供應(yīng)開始緊張，價(jià)格也一路上揚(yáng)，很多電廠都度出現(xiàn)煤炭庫存見底的情況。于是廣東東莞市的沙角發(fā)電廠計(jì)劃與美國的南方電力公司和工程承包商KBR公司合作，使用一種名為IGCC(Intearated GasIficatlon Combined Cvcle，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán))技術(shù)對(duì)一個(gè)裝機(jī)容量12萬千瓦的天然氣發(fā)電廠進(jìn)行改造，使它能夠使用儲(chǔ)量更大和更便宜的褐煤來發(fā)電，從而增加發(fā)電量并降低成本。

使用IGCC技術(shù)的電廠并不直接使用煤來燒鍋爐，而是將煤在較低的溫度下氣化，生成燃?xì)?。這些燃?xì)庵苯舆M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)，驅(qū)動(dòng)由燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)。由燃?xì)廨啓C(jī)排出的燃?xì)庠龠M(jìn)人鍋爐燃燒，產(chǎn)生水蒸氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。由于燃?xì)饨?jīng)過兩次利用，IGCC電廠的發(fā)電效率可以達(dá)到45％以上，而傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠通常只有35％不到的發(fā)電效率。和所有的新技術(shù)一樣，IGCC也有不成熟的地方。傳統(tǒng)的煤氣化爐的爐溫保持在1500攝氏度左右，這樣的溫度也熔化了煤里的灰和其他礦物雜質(zhì)，形成玻璃狀的爐渣。這些礦渣會(huì)逐漸腐蝕保護(hù)氣化爐內(nèi)表面的瓷磚。即使是使用高質(zhì)量煤的反應(yīng)堆，至少每隔三年也要停產(chǎn)安裝新的瓷磚。因此，它們很不適應(yīng)會(huì)產(chǎn)生幾倍礦渣的低質(zhì)煤。南方電力與KBR從1988年開始進(jìn)行IGCC技術(shù)的研究。1996年，他們?cè)诿绹茉床康闹С窒略诎⒗婉R州的威爾遜維爾建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的IGCC電廠。在這個(gè)電廠中，他們將煤氣化爐的溫度保持在925-980攝氏度之間。在這樣的“低溫”下，每小時(shí)可氣化兩噸煤，但由于溫度低于大多數(shù)煤炭中雜質(zhì)的熔點(diǎn)，產(chǎn)生的爐渣將大大減少。很明顯，這樣的技術(shù)很適合以褐煤這種含雜質(zhì)較高的煤炭為主要燃料的東莞電廠和中國的大多數(shù)火力發(fā)電廠。

位于廣東省東莞市虎門鎮(zhèn)的沙角發(fā)電廠，是華南地區(qū)最大的火力發(fā)電廠總裝機(jī)容量338萬千瓦。這個(gè)電廠在1984年開工建設(shè)，1 987年并網(wǎng)發(fā)電。由于當(dāng)時(shí)電廠沒有設(shè)計(jì)脫硫裝置，在為整個(gè)珠江三角洲地區(qū)提供充足電力的同時(shí)，它也成為整個(gè)珠江三角洲最大的污染源。直接的影響是，從2005年開始，東莞市就成為酸雨災(zāi)害發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū)。這一情況在2007年曾略有好轉(zhuǎn)，但到了第二年，東莞又成為了“重酸雨區(qū)”。IGCC技術(shù)除了提高發(fā)電效率，也能夠降低導(dǎo)致酸雨的二氧化硫的排放量，減少對(duì)環(huán)境的危害。只是，這一技術(shù)歸根到底還是一種火力發(fā)電技術(shù)，受自然規(guī)律的影響，它對(duì)減少碳排放并無裨益。