火力發(fā)電技術(shù)中清潔能源的分析

王二偉（中國能源建設(shè)集團黑龍江省火電第三工程有限公司，黑龍江　哈爾濱　150000）

火力發(fā)電技術(shù)中清潔能源的分析

王二偉
（中國能源建設(shè)集團黑龍江省火電第三工程有限公司，黑龍江哈爾濱150000）

摘要：社會的發(fā)展以及經(jīng)濟的進步使得我國對于能源物質(zhì)的要求越來越高，電力是社會最基礎(chǔ)的能源物質(zhì)。目前我國發(fā)電主要依賴于火力發(fā)電，雖然一些地方依賴于地勢條件優(yōu)勢，建立了水力發(fā)電廠。但是大部分地區(qū)的電力生產(chǎn)仍舊為火力發(fā)電。而火力發(fā)電耗能較大，且會產(chǎn)生大量的廢渣、廢氣、廢水等，因而清潔火力發(fā)電能源的研發(fā)成為了目前火力發(fā)電廠技術(shù)研發(fā)的重點。本文主要針對當前的活力發(fā)電技術(shù)進行了分析，并針對一些清潔能源、技術(shù)展開了論述。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；清潔能源；分析

電力是人類進步的主要基礎(chǔ)能源物質(zhì)，現(xiàn)代人類生活已經(jīng)依賴于電力，現(xiàn)代電氣設(shè)備以及各類電器都需要以電力作為動力來源。而我國除了一些特殊環(huán)境優(yōu)勢較大的區(qū)域建立的風力、水力發(fā)電廠外，大多數(shù)區(qū)域仍舊使用火力發(fā)電作為電力生產(chǎn)的主要方式。但是火力發(fā)電的污染性較高，為了在實際的電力生產(chǎn)中，減少石化能源的耗費以及電力生產(chǎn)的可持續(xù)性，新型清潔能源的開發(fā)成為了目前火力發(fā)電技術(shù)研發(fā)的重點內(nèi)容。

1　潔凈煤的使用

所謂的清潔煤是在現(xiàn)有的火力發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)上，最大限度對煤炭的使用率進行提升，降低石化能演在燃燒時產(chǎn)生的污染物，從而實現(xiàn)高效清潔發(fā)電。所謂的清潔煤發(fā)電主要使用轉(zhuǎn)化后的煤炭，通過使用加工后的煤炭，并在發(fā)電過程中提高煤炭的燃燒效率，在煤炭燃燒后對燃燒廢物進行控制等，從而實現(xiàn)清潔發(fā)電，該項技術(shù)具體包括以下幾方面。

所謂的煤炭加工，是對原煤進行加工的技術(shù)。在使用前，通過物理方式對煤炭繼續(xù)加工，首先需要進行選煤繼而進行型煤，完成上述兩步后進行水煤漿和配煤，其中水煤漿技術(shù)是在煤炭中加入特殊添加劑，從而使得煤炭呈現(xiàn)液體狀態(tài)，成為液態(tài)混合燃料。這種燃料能夠進行噴燃，在運輸以及燃燒上更加便捷，是一種新型的火電發(fā)電能源。

煤炭燃燒時會產(chǎn)生大量的廢棄物，因而煙氣凈化也是火力發(fā)電中可持續(xù)發(fā)電技術(shù)的核心技術(shù)。煙氣凈化技術(shù)在長期的發(fā)展過程中意境逐步成熟，其中應用最為廣泛、效果最好的便是濕式石灰石裝置。另外脫氮氧化物技術(shù)也是生產(chǎn)中有效減少煤炭燃燒有害氣體的裝置。脫除重金屬的煙氣凈化技術(shù)在未來的研究工作中，其研究力度也會進一步加大。

除此之外，燃料電池作為一種新型的化學裝備，經(jīng)過深入研究在未來火力發(fā)電中具有巨大的發(fā)展空間。

實現(xiàn)煤炭的高效、潔凈燃燒，目前各種技術(shù)中，要想實現(xiàn)煤炭的高效燃燒，常用的方法主要有兩種，主要表現(xiàn)為：（1）應用新燃燒技術(shù)，其中包括部分煤氣化聯(lián)合循環(huán)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)、蒸汽聯(lián)產(chǎn)、燃氣以及循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，其中循環(huán)流化床發(fā)電的主要發(fā)展方向是建立起單機容量為200MW～300MW規(guī)模的循環(huán)流化床燃煤電廠以及熱-電、煤氣聯(lián)供的示范性工程；（2）對相關(guān)設(shè)備實施改進，包括煙氣凈化、燃用型煤等。

整體煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)主要是將煤炭的轉(zhuǎn)換技術(shù)與聯(lián)合循環(huán)技術(shù)相結(jié)合，這種高效清潔的發(fā)電技術(shù)是未來發(fā)電技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是一種由流化床技術(shù)發(fā)展起來的低污染、高效的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，其熱效率與常規(guī)的同參數(shù)的蒸汽循環(huán)機高出3%～5%，若將其與超臨界機組相結(jié)合，能夠有效的提升系統(tǒng)效率。

煤炭轉(zhuǎn)化主要是指應用化學方法為主的方法將煤轉(zhuǎn)換為氣、液、原料氣或者是固體等燃料，如：煤炭氣化、煤炭液化等，煤炭的氣化主要是指以發(fā)展大型煤氣化-化工合成及煤焦化的綜合加工基地的開發(fā)為主的目標，該種方法廣泛實行之后，會成為改變煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的支柱之一，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是開發(fā)或者引進先進的煤氣化技術(shù)，如加壓流床氣化爐、流化床常壓氣化爐等。通過高壓加氫對煤炭進行處理，可以獲得液化煤炭，該應用在煤炭加工轉(zhuǎn)換中得到了廣泛推廣，隨著技術(shù)的發(fā)展，煤炭液化技術(shù)逐漸成熟，開始在國內(nèi)企業(yè)中推廣使用。隨著技術(shù)研究的深入，煤炭液化加工規(guī)模會不斷擴大，其添加劑的研究也會隨之加強，從而得到發(fā)展。

2　火力發(fā)電清潔能源結(jié)構(gòu)分析

隨著經(jīng)濟時代的不斷發(fā)展，火力發(fā)電能源也從傳統(tǒng)的單一能源向著多元化能源方向發(fā)展。這也是為了適應當前礦物能源資源危機，在火力發(fā)電中不斷引入新的清潔能源。在實際的應用中，全國各地都建立起獨立的發(fā)電能源模式，并且受到電力建設(shè)排放標準、經(jīng)濟社會發(fā)展性能等因素的影響，火力發(fā)電廠中一次能源比重逐漸降低。不但我國受到能源短缺威脅，世界各地都在施行新的技術(shù)從而應對能源短缺嚴重的問題。而能源多樣化是最有效的應對方式，雖然很多國家開始使用天然氣作為火力發(fā)電能源，但是一些天然氣供應不穩(wěn)定的國家仍舊以煤炭為主。

目前人類使用最為先進也是最為清潔的石化能源替代能源便是核能，由于核聚變技術(shù)的發(fā)展，通過利用可控的核聚變替代石化能源已經(jīng)開始成為當前人類能夠利用的效率最快且替代規(guī)模最大的商品能源。目前世界上核電站數(shù)量越來越多，核電供應比例也不斷提高。雖然核電具有清潔性，且生產(chǎn)成本相對較低，但是在應用中極易引發(fā)安全事故，因而安全問題成為了核電生產(chǎn)最需要解決的問題。在未來的發(fā)展中，傳統(tǒng)的火力發(fā)電能源結(jié)構(gòu)必然會發(fā)生變革，核電作為基礎(chǔ)能源將會逐步替代石化能源，在電力生產(chǎn)中起到支撐作用。

火電在生產(chǎn)中由于需要燃燒大量的石化能源，因此會產(chǎn)生大量的煙塵、廢氣以及煤渣等廢物，另外還會產(chǎn)生大量的廢水。相比之下，水電生產(chǎn)的可再生性較強，且容量大，污染行銷。因此世界各地有條件的地區(qū)都開始著手建立水電發(fā)電廠。除此之外，風能以及地熱能等都開始得到開發(fā)，應用到對火力發(fā)電能源結(jié)構(gòu)改造中去?；痣姀S目前應當結(jié)合自身所在區(qū)域的實際情況，合理開發(fā)新型清潔、可再生能源，注重環(huán)境保護。

作為清潔能源之一的天然氣，是我國火力發(fā)電能源結(jié)構(gòu)改革的重點，由于天然氣發(fā)熱量較高，且易燃，且燃燒后不會像化石燃料一樣產(chǎn)生大量的廢渣、污染物，因此在未來火電發(fā)電中，會擴大天然氣應用規(guī)模。這對于火電廠在未來的清潔發(fā)展中具有中的意義，也能夠有效推動發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)語

高效清潔新能源的引進是提高火力發(fā)電效率的有效方式之一，通過新能源的引進能有在提高發(fā)電效率的同時降低環(huán)境污染。本文主要針對目前火力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀以及火力發(fā)電能源的發(fā)展方向進行了分析，闡釋了發(fā)電能源的多樣化是未來火電生產(chǎn)的主要方向。一些新型的清潔、可再生能源都將在發(fā)電行業(yè)發(fā)揮巨大的作用。

參考文獻

[1]錢海平.火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向和設(shè)計優(yōu)化[J].浙江電力，2012.

中圖分類號：TM611

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