清潔高效的火力發電技術分析

王剛

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，社會上各行各業的發展速度也隨之加快，日常生活中各行業對于能源的需求也不斷提高，其中電力資源是生產生活中最不能缺少的。而為了滿足社會發展的需要，加快了一些大型的火力發電項目建設，從而使我國電力資源供應緊張局勢得到緩解。而當我們在借著火力發電技術提高經濟的同時，還需要注意由于通過燃燒各種煤炭資源給自然環境帶來的污染問題。因此本文通過對火力發電技術中如何運用清潔高效能源，降低環境污染問題進行研究，最大限度地提高各種資源的利用率，從而使社會發展符合我國制定的可持續發展戰略。

關鍵詞：清潔高效 火力發電 技術

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-03隨著科學技術的不斷提升，清潔高效的發電技術是今后火力發電技術的一個發展趨勢，而通過應用各種清潔型能源進行發電，不僅能夠有效地緩解我國電力供應情況，還能夠明顯地改善對環境污染的問題。因此清潔高效的火力發電技術非常重要，是我國社會發展進步的一個重要體現。電力是人類進步的主要基礎能源物質，現代人類生活已經依賴于電力，現代電氣設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境優勢較大的區域建立的風力、水力發電廠外，大多數區域仍舊使用火力發電作為電力生產的主要方式。但是火力發電的污染性較高，為了在實際的電力生產中，減少石化能源的耗費以及電力生產的可持續性，新型清潔能源的開發成為了目前火力發電技術研發的重點內容。

1 我國火力發電的現狀分析

1.1 以煤電為主的電力結構

目前隨著日常生活中電力能源發揮的重要作用，已經成為生活中不可缺少的一部分。而對于我國北方大部分地方來說，電力供給的主要來源就是火力發電。而傳統的火力發電技術主要是通過燃燒煤炭來轉換電能。隨著可持續發展戰略的提出，目前對于清潔能源的開發利用已經逐步取得成效，尤其是對于火力發電來說，因為其通過犧牲不可再生能源來進行發電，必然會造成能源的緊缺，其次還會造成對大氣環境的污染。雖然我國煤炭資源較為豐富，但是對于這種不可短時間內在生能源的使用還需節制。利用清潔能源進行發電是將來社會發展的一個趨勢，所以我們必須要重視。

1.2 適合國情的火力發電

因為我國北方水資源較為稀少，因此長期以火力發電為主，這樣不僅會浪費大量的煤炭資源，還會給自然環境釋放大量的二氧化碳氣體，從而對大氣層產生嚴重的破壞。此外，由于電能自身不能夠儲存，所以，在進行火力發電時對于能源轉換的量要進行相應的控制。因此，對于火力發電過程中遇到的各種情況也較為復雜，不僅要控制能源消耗問題，還需要解決環境污染問題，因此我們必須要轉變傳統的思想觀念，通過技術創新來實現一個符合我國國情的持續發展火力發電結構。隨著環境污染的日益嚴重，必須要在不減少經濟增長的前提下，降低火力發電的能源消耗，并且優化煤電之間的關系，增加發電的效率。此外，通過對火力發電技術進行不斷的創新，對于傳統火力發電技術進行更新換代，以最小的資源消耗，爭取換來最大的電能轉換，從而為我國社會發展提供有力支持。

2 火力發電清潔能源的分析

2.1 清潔能源的結構性分析

面對目前嚴重的社會能源危機，全世界都在開始研究清潔型能源的開發與利用。而我國在傳統的火力發電中的能源消耗結構也需要進行改變，從而保證社會經濟的發展穩定。隨著國家環保部門對排放標準的一再提升，很多資源消耗嚴重及污染較大的企業都需要進行轉型，依靠自身區域優勢進行能源減排，將傳統煤炭、石油能源利用結構，慢慢地向風能與天然氣等清潔型能源發生轉變，從而有效的解決當前火力發電中能源消耗過度及環境污染等問題。例如，我國將核能作為今后能源的主要來源，并且通過不懈努力的研究，已經能夠安全地使用核能進行發電。雖然這種能源使用成本較低，又比較環保。但是，其安全問題一直是研究人員頭疼的問題。只有將核能發電技術真正的安全問題進行解決，才能夠廣泛的應用于民用發電領域。其次，像天然氣等清潔能源的使用率如何進行提高，并且相應的電能轉換效率進行增加，以便能夠達到目前電力需求的狀態。根據這些問題看出，我國對于清潔型能源的使用還是存在很多的問題。

2.2 風力與火力發電的協調

風力發電雖然比較環保，并且風能是取之不盡用之不竭的，在發電領域擁有廣闊的前景。可是單純的風力發電不能夠滿足瞬時大量的電力需要，其穩定性與火力發電不能相比。并且，我們從經濟投入的角度來分析，如果僅使用單獨的風力發電模式，那么將會存在嚴重的電力能源供應問題。而如何將風力發電與火力發電進行結合，既能夠使用風能自身的清潔、無污染的特性，還能夠減少單純火力發電對社會環境的危害，此外還能夠避免單純風力發電對電力供應不穩定的情況發生。所以，要通過不斷地創新摸索，綜合分析風力發電與火力發電的不同，選擇一種經濟投入較為合適的風電機組與火力發電進行配合，然后將兩組發電體系進行整合，從而在日常電力供應需求不大時，只通過風能發電進行供應，而到了用電高峰時段，再將風電機組與火力發電進行同時供電，從而達到降低能源消耗，減少污染的目的。

3 潔凈煤火力發電技術

3.1 燃料電池

燃料電池作為目前世界上關注度比較高的一種新型清潔能源，其主要的發電原理是通過燃料與空氣接觸產生的氧化反應，這種直接通過化學反應將熱能與電能進行產出的方法不僅簡單，并且產生來源也是非常方便。目前，大多數火力發電企業在燃料電池的應用上，主要是以MCFC和SOFC兩種。其中SOFC是固體氧化物燃料電池，主要是以固態氧化釔、氧化鋯為電解質，然后以天然氣、碳氫化合物作為主要燃料進行轉換，這種燃料電池的輸出電能效率非常高。

對于燃料電池來說，其主要具備以下一些優點：首先，燃料電池能夠提高發電率，通過使用燃料電池能夠將傳統的火力發電廠的電能轉換效率提高近20%。其次，保證了轉換電能的穩定性，隨著日常生活中人們對于電能需求的不斷增加，很容易出現一些限電問題，并且受到自然災害的影響，電力供應容易出現緊缺。而通過采用燃料電池技術，能夠有效地彌補電網供應不足的問題，大大降低了由于停電造成的各種問題發生的幾率。此外，這種燃料電池還能夠方便攜帶，在抗震救災，野外救援時很好地提高電力支持。

3.2 煤炭加工

上面所說的燃料電池主要是依靠化學反應，而對于媒體加工技術來說，其主要是以一種物力方法進行。首先，對媒體進行洗選，這樣能夠有效地降低媒炭自身的灰分，從而減少了煤炭燃燒時產生的二氧化硫，這種洗煤技術是目前國內應用較為廣泛的一種技術。但是這種對煤炭的洗選操作對于煤炭浪費十分嚴重。因此還需要對其進行不斷的優化改進，而對于煤炭的集中配送技術來說，其通過將煤炭資源進行綜合加工，并以一種產品市場定位及配送方式相結合，然后利用現代化信息管理技術，對于各種用戶的煤炭需求進行分析，從而將煤炭進行深度加工，從而建設對環境的污染，提高煤炭資源的利用。

3.3 煙氣凈化

煤炭加工技術中，對于煙氣凈化的應用較為常見，其中包括了煤炭除塵、重金屬脫離、煤炭脫硫等技術。下面我們對活性焦干法煙氣凈化技術進行詳細的分析。首先這種煙氣凈化技術可以有效地降低煤炭在燃燒過程中污染物的排放量，從而降低環境的污染。其主要是利用活性焦在物理結構上的獨特構造，以及化學穩定性和化學特性對煤炭的氮氧化物進行吸附，最終將二氧化硫進行析出。此外，這種方法的自身物理構造能夠使煤炭中的一些重金屬離子析出，從而大大提高了二氧化硫等一些有害物質的去除效率。并且這種活性炭技術在進行處理過程中不會造成水資源的浪費，并且特別適合水資源受到一定污染的煤炭產地。此外，對于這種技術脫出的硫化物還可以被二次利用，擁有一些鋼廠的酸洗操作，從而增加了額外的經濟收入。

3.4 煤炭轉化

對于煤體加工來說，應用化學原料的除了燃料電池外，還有一項技術應用了化學原理，那就是煤炭轉化。不同于物理加工方式，煤炭轉化主要是指將原煤炭通過有機質、氣化劑等進行一定的化學反應，從而產生為可燃性氣體。將煤炭進行氣化后，在排查原煤中的污染氣體，利用高壓蒸汽的驅動，緊張蒸汽輪機的發電，這樣不僅能夠提高發電的效率，還能夠有效地減少污染物的排放，達到環保的目的。此外，處理煤體氣化轉變，常見的煤炭轉化還要煤炭液化等。

4 天然氣發電技術

未來進一步加強火力發電技術結構的優化，目前對于天然氣發電技術的研究不斷加強，為了能夠適應天然氣發電技術的需要，我國相繼引入了F級、E級燃氣輪機制造技術，并且已經具備了相應的制造能力，掌握了燃氣輪機發電的相關技術。目前燃氣輪機的聯合循環效率最高可達61%，大大地提高了天然氣能源的利用率。可是，這些成果的取得，都是在投入大量的精力、物力、財力才得到的，因為燃氣輪機的核心技術還被西方國家壟斷，一些設備的維修還需要依賴外國技術。這樣就造成了一些大型燃氣輪機的都需要以進口為主，嚴重地制約了我國的經濟發展。

天然氣的發電技術除了燃氣輪機發電以外，還有一種是通過分布式發電技術，這種以天然氣為原料進行燃氣輪機的驅動，然后在產生電力的同時，燃氣輪機內部的余熱被回收設備進行回收，然后再向一些需要進行供熱、供冷的用戶進行提供。從而大大地增加了能源的利用率，使得天然氣的使用效率得到提升。與傳統的集中式能源供給形式相比，這種新型的天然氣分布式發電技術，不僅自身安全性大大提高，并且天燃氣的利用效率顯著提高，給電力企業創造了更多的收益。此外，這種技術還比傳統集中式能源供給降低了對大氣環境的污染，因此值得推廣。

5 火力發電中清潔高效的能源結構分析

隨著我國社會發展速度不斷加快，對于火力發電的形式也從傳統單一的結構形式，開始向多元化方向發展。除了上述幾種利用清潔能源發電技術外，為了能夠應對越來越緊張的能源危機，火力發電技術中應用清潔高效能源結構還需要不斷地進行改善，從而引入更多的清潔能源進行火力發電。從目前我國火力發電中相關清潔能源結構的具體情況上看，整個火力發電過程中應用石油能源占據的比例不斷降低，這是受到國家石油能源波動的影響造成的，所以必須要不斷地提高新型能源火力發電技術的應用，從而更好的解決這種石油能源供應危機。

而作為我國目前新型清潔能源的主要產品，天然氣將會是我國日后火力發電技術革新的主要能源，其自身因為具有發熱量高、易燃燒等狀態，可以在燃燒過程中提供大量的熱能，并且其不會排放出對環境有害的氣體。因此，在今后的清潔能源中，天然氣能源將會是未來幾十年內清潔高效的火力發電技術運用最為廣泛的能源之一。

針對目前世界上能源的使用來看，核能是這些能源中最為先進和環保的能源，通過掌握核聚變來替代傳統的能源消耗，是我們日后發展的方向和趨勢。隨著對核能研究的不斷深入，全球范圍內的核電站的建設數量不斷增加，使得電力資源的供應得到緩解。可是，核能的安全問題一直是各個國家最為看重的事情，如何將核能安全的問題進行解決，從而使其成為代替傳統石油能源的最佳能源，將會是今后的研究重點。相信隨著科學技術的不斷發展，這些問題將會得到解決，從而使其在發電技術上的作用也將大大增加。此外，因為水資源的可再生特點，水利發電一直是我國提倡的新能源建設目標之一，充分地利用好國內水資源來進行水利發電，將會是目前解決火力發電難題的有效手段。同時對于地熱能、風能、太陽能等新能源的研究，也需要逐漸的加大研究程度，不斷地將其進行開發利用，促使火力發電能源結構發生了巨大改變。而針對當前的火力發電技術，需要我們在運用過程中從本地實際狀況出發，注意在火力發電時的節能控制，減少資源的浪費，并達到對環境污染降低的目標。

6 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的不斷發展，對于電力能源的需求也越來越大，而目前我國能源消耗及污染問題十分嚴重，如果長期將火力發電作為長期電力能源供應源，那么勢必導致社會經濟的下滑，以及環境污染的愈發嚴重。因此必須要積極的探索新型能源發電技術，通過新型能源來進行火力發電，減少對環境造成的污染，還能夠保證經濟的快速增加，這是符合社會發展需要的重要改變，對此需要我國相關學者和電力企業繼續不斷地進行研究。

參考文獻

[1] 焦振興.清潔高效的火力發電技術分析[J].科技風，2014（19）：33-37.

[2] 王二偉.火力發電技術中清潔能源的分析[J].中國新技術新產品，2015（14）：73-76.

[3] 肖堯.清潔煤技術推廣的經濟效應測度—基于中國省區動態面板模型[J].財經科學，2015（8）：29-30.

[4] 王二偉.火力發電技術中清潔能源的分析[J].中國新技術新產品，2015（8）：29-30.

[5] 王亮.淺析清潔高效的火力發電技術[J].通訊世界，2016（11）：175-176.