幾種電廠新技術的探究

彭文祥

石家莊良村熱電有限公司，河北石家莊 050031

幾種電廠新技術的探究

彭文祥

石家莊良村熱電有限公司，河北石家莊 050031

本文介紹了幾種經過實踐檢驗的具有廣闊發展前景的電廠新技術，并對其技術特點進行了綜述，為新建和改擴建電廠以及能源的綜合有效利用提供了參考。

電廠；新技術；綜述

0 引言

隨著世界科學技術的快速發展，電力行業也在發生著日新月異的變化。新理念、新成果、新技術層出不窮，不僅大大提高了電廠的生產效率和盈利水平，而且還為電廠的節能減排、挖潛降耗提供了寶貴的技術支持。同時為能源的綜合有效利用提供了新的思路。

1 幾種電廠新技術

1.1 煙塔合一技術

煙塔合一技術是將火電廠煙囪和冷卻塔合二為一，取消煙囪，利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環狀氣幕，對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升，增加煙氣的抬升高度，從而促進煙氣中污染物的擴散。德國于20世紀70年代開始研究煙塔合一技術，1982年建設煙塔合一火電廠。并對一批老機組也進行了煙塔合一改造。采用該技術后,不僅可以提高火力發電系統的能源利用效率，而且大大簡化了火電廠的煙氣系統，減少了設備投資和脫硫系統的運行維護費用。該技術已在華能北京熱電廠、三河發電廠二期項目2×300mW機組和石家莊良村熱電有限公司一期2×300mW機組上得到利用，取得了良好的環保效果。

1.2 城市中水利用

近年來，隨著城市經濟的快速發展，水資源需求增多，用水價格不斷上漲，部分地區工業用水價格達到了6元/t以上。而通過一系列物理、化學、生物手段進行不同深度處理的城市中水，按照水質要求分類滿足各種用水需要或者將某些環節用水經過適當處理后重復利用，不僅節約水資源同時可以減少環境污染。由于中水使用價格相對便宜，經濟杠桿作用使城市中水成為部分地區開辟新水源的重要途徑。 而電廠是用水大戶，中水的價格優勢和水質保證均使其成為電廠理想的用水來源。三河發電廠二期工程2×300mW機組和石家莊良村熱電有限公司一、二期工程，均采用城市中水做為水源，引用城市污水處理廠的二級污水，經過深度處理后的中水作為循環冷卻水的補充水。利用城市中水不僅能節約地下水資源，還能節省節約相當可觀的費用。

1.3 空冷技術

發電廠采用翅片管式的空冷散熱器，直接或間接用環境空氣來冷凝汽輪機排氣，稱為發電廠空冷。研究空冷新裝置及其使用的一系列技術，稱作發電廠空冷技術。

隨著電力工業的不斷發展，火力發電廠的高參數、大容量機組不斷增加。這些機組在燃用大量煤炭的同時，也耗用大量水資源。而我國水資源相對貧乏。有關統計數字表明，人均占有水量只及世界人均占有量的1/4，居于貧水國家之列，而且全國水資源的時空分布極不平衡，隨著工農業生產的發展，許多城市及地區相繼出現生產與生活用水日益緊張的局面，水已成為制約國民經濟發展的主要因素之一。在富煤地區，往往由于缺水而不能就地興建電廠，因此豐富的煤炭資源不能盡早的開發和利用，這在宏觀經濟上無疑是極大的損失。發電廠汽輪機凝汽設備系統采用的空氣冷卻系統，就是為解決在“富煤缺水”地區或干旱地區建設火力發電廠而逐步發展起來的。我國的“三北”（華北，東北，西北）地區，煤炭資源豐富，但水資源十分貧乏，特別是華北和西北地區。水資源的貧乏增加了將豐富的煤炭就地轉化成為電力的困難，采用空冷機組正是解決上述矛盾的有效途徑。

1.4 二氧化碳捕集封存技術（CCS技術）

由于大量排放CO2而造成的溫室效應已經嚴重的影響了人類的生存環境和社會發展。因此人類為防止氣候變暖需要節能減排，特別是減少CO2的排放。在我國，以燃煤為主的電廠是CO2的主要排放企業，據2006年統計資料顯示電廠排放的CO2約為20億t。CO2減排路徑有許多，但對于像我國以燃煤為主要能源的國家，減少燃煤使用代價高昂，于是CO2捕集封存技術（CCS技術）成為重要替代選擇，對那些無法改變能源消費結構的國家來說，這有極大吸引力。

CO2的捕集封存技術是利用化學吸收法、“膜”分離法、富氧燃燒法等方法將CO2氣體從煙道氣中分離出來，然后利用“地下封存”或“海底封存”的方法把CO2安全而永久地“封存”起來，以達到減少碳排放、搶占世界碳排放市場的目的。

1.5 整體煤氣化聯合循環發電技術（IGCC技術）

整體煤氣化聯合循環（Integrated Gasification Combined Cycle，以下簡稱IGCC）發電是當今國際上最引人注目的新型、高效的潔凈煤發電技術之一。IGCC發電系統把環境友好的煤氣化技術和高效的燃氣蒸汽聯合循環發電技術相結合，實現了煤炭資源的高效、清潔利用，具有高效、潔凈、節水、燃料適應性廣、易于實現多聯產等優點，并且與未來CO2近零排放、氫能經濟長遠可持續發展目標相容，是21世紀潔凈煤發電技術的重要發展方向之一。其基本工藝過程為：煤（或者其他含碳燃料，如石油焦、生物質等）經氣化生成中低熱值合成氣，經過除塵、脫硫等凈化工藝成為潔凈的合成氣供給燃氣輪機燃燒做功，燃氣輪機排氣余熱和氣化島顯熱回收熱量經余熱鍋爐加熱給水產生過熱蒸汽，帶動蒸汽輪機發電，從而實現了煤氣化燃氣蒸汽聯合循環發電過程。

1.6 水電聯產海水淡化技術

水電聯產主要是指海水淡化水和電力聯產聯供。海水淡化方法主要有：冷凍法、反滲透法、太陽能法、多級閃蒸法、電滲析法、壓氣蒸餾法、露點蒸發法、熱膜聯產法等。由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本，水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力，從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本。國外大部分海水淡化廠都是和發電廠建在一起的，這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。經過40多年的發展，我國海水淡化利用已有一定的基礎，但與發達國家相比差距還很大。

河北國華滄東發電有限責任公司采用了世界上最先進、最節能的低溫多效技術，制得品質很高的淡水，可以滿足各種用戶需求，如鍋爐補給水、工業用水及生活用水，礦化后還可以作為生活飲用水。該技術對水質要求不苛刻，對溫度不太敏感，能源利用效率高，產品質量高，對我國海水淡化的技術研究具有很高的參考價值。

2 結論

以上技術有的已經成熟可靠，有的雖有大規模應用但還需要進一步的改進和完善。但是它們為我國電力生產行業的技術改造和產業升級提供了有益的借鑒和參考。

[1]王汝武.電廠節能減排技術[M].化學工業出版社，2008．

[2]溫高.發電廠空冷技術[M].中國電力出版社，2008.

[3]綠色煤電公司.二氧化碳捕集封存[M].水利水電出版社，2008.

[4]姚秀平.燃氣輪機及其聯合循環發電[M].中國電力出版社，2004.

[5]王為民，等.核能發電與核電廠水電熱聯產技術[M].化學工業出版社，2009.

TM7

A

1674-6708（2011）53-0056-02

彭文祥，助理工程師，現擔任技術專責