“煤耗下降尚有空間”
專家熱議煤電節(jié)能減排
中國(guó)電力報(bào) 中電新聞網(wǎng)記者 馬建勝
“高效煤電的發(fā)展方向是歐盟在1998年啟動(dòng)的AD700計(jì)劃,機(jī)組運(yùn)行參數(shù)可以達(dá)到37.5兆帕/700攝氏度、或者37.5兆帕/720攝氏度,但由于要使用大量昂貴的合金材料,無法在成本上實(shí)現(xiàn)突破,至今沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。”3月26日,中國(guó)工程院院士倪維斗在“APEC提高燃煤火電效率創(chuàng)新技術(shù)論壇”上表示。
由APEC清潔化石能源工作組主辦的 “APEC提高燃煤火電效率創(chuàng)新技術(shù)論壇”于3月26~27日在上海舉行,30位與會(huì)專家就提高燃煤火電效率、清潔利用煤炭等方面的創(chuàng)新技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了交流,探討了燃煤電廠的創(chuàng)新理論和發(fā)展方向。
“上大壓小”是提高效率的主要手段
中電聯(lián)秘書長(zhǎng)王志軒表示,迄今為止,我國(guó)煤電排放標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過3次修訂,已經(jīng)是世界范圍內(nèi)最嚴(yán)格的。他認(rèn)為,煤電高效利用的措施主要有4個(gè):一是采用大容量、高參數(shù)機(jī)組,目前我國(guó)是投產(chǎn)超超臨界百萬千瓦機(jī)組最多的國(guó)家;二是提高熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比例,從2000年到2013年,我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組占比已經(jīng)從13.3%提高到28.9%;三是繼續(xù)實(shí)施“上大壓小”政策,淘汰落后產(chǎn)能,我國(guó)30萬千瓦及以上機(jī)組占比已經(jīng)從1995年的27.8%提高到2014年的77.7%;四是進(jìn)行現(xiàn)役煤電機(jī)組的節(jié)能改造,主要是汽輪機(jī)通流改造、煙氣余熱回收利用和電機(jī)變頻等。
清華大學(xué)熱能工程系教授毛健雄認(rèn)為,提高我國(guó)燃煤發(fā)電機(jī)組整體效率,要繼續(xù)執(zhí)行“上大壓小”政策,從2005年至今,按照“上大壓小”政策要求,我國(guó)約有1億千瓦總?cè)萘康男C(jī)組被關(guān)停,與此同時(shí),有3億千瓦的高參數(shù)、高效率的大容量機(jī)組投入運(yùn)行。
我國(guó)煤電平均供電煤耗由2005年的370克/千瓦時(shí)下降到2013年的321克/千瓦時(shí),平均每年降低6.125克/千瓦時(shí)。他認(rèn)為,我國(guó)平均供電煤耗尚有很大下降空間,目前我國(guó)平均供電煤耗比德國(guó)和日本還要高31克/千瓦時(shí),比韓國(guó)也要高18克/千瓦時(shí)。
華潤(rùn)電力董事局主席周俊卿介紹說,截至2014年底,華潤(rùn)電力擁有燃煤發(fā)電可控裝機(jī)3134萬千瓦,其中百萬千瓦機(jī)組占比24%,60萬千瓦級(jí)以上機(jī)組占比59%,提高大容量機(jī)組占比帶來了總體供電煤耗的下降,2014年華潤(rùn)電力 火電平均供電煤耗比2010年下降了18.89克/千瓦時(shí)。百萬千瓦機(jī)組同樣有降低煤耗的空間,2014年,華潤(rùn)銅山電廠5號(hào)機(jī)組采用上海外高橋三廠的節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行了改造,改造完成后,在同等工況下,鍋爐效率提高了1.4%,供電煤耗下降了7克/千瓦時(shí)。
提高技術(shù)含量、拓展利用方式
提高燃煤鍋爐運(yùn)行溫度等參數(shù)是提高效率的重要方向,但目前受材料限制較多,倪維斗表示,我國(guó)目前運(yùn)行的28兆帕/600攝氏度超超臨界參數(shù)鍋爐所使用的材料P91、P92主要依靠進(jìn)口,一臺(tái)百萬千瓦機(jī)組鍋爐成本約為5億元,其中進(jìn)口材料成本就占到了一半。
上海外高橋三廠總經(jīng)理馮偉忠認(rèn)為,在2020年前,難以見到商業(yè)化的700攝氏度高效超超臨界機(jī)組的投產(chǎn)。
他認(rèn)為,下一代高效煤電技術(shù)是“一種高低位分軸布置的汽輪發(fā)電機(jī)組”技術(shù),此種技術(shù)采用雙軸汽輪發(fā)電機(jī),將其中的高壓缸軸系置于鍋爐上靠近過熱器和再熱器的出口聯(lián)箱處,中低壓缸軸系則仍按常規(guī)布置,機(jī)組凈效率可以達(dá)到49%。
中國(guó)工程院院士黃其勵(lì)則認(rèn)為可以在循環(huán)流化床技術(shù)上大做文章,他表示,我國(guó)煤炭資源中高灰、高硫煤比重較大,洗煤過程中產(chǎn)生大量煤矸石、洗中煤、煤泥,需要再利用,而循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具備燃料適用性強(qiáng),低成本干法燃燒中脫硫、低氮氧化物排放的優(yōu)點(diǎn),是大規(guī)模煤炭清潔利用的最佳方式之一。目前我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐總數(shù)大于3000臺(tái),發(fā)電裝機(jī)容量占燃煤發(fā)電裝機(jī)容量的15%。他建議,面對(duì)我國(guó)新的燃煤發(fā)電排放標(biāo)準(zhǔn)和燃煤發(fā)電煤耗要求,應(yīng)當(dāng)在“十三五”期間啟動(dòng)60萬千瓦等級(jí)超低排放、超超臨界循環(huán)流化床鍋爐示范開發(fā),形成最高發(fā)電效率、最高可用率的超低排放循環(huán)流化床燃燒技術(shù)。
中國(guó)能源研究會(huì)節(jié)能減排中心主任王凡則建議,可以推動(dòng)工業(yè)鍋爐熱電聯(lián)產(chǎn),建設(shè)以潔凈煤為燃料的分布式能源熱電中心。他提出的“工業(yè)鍋爐節(jié)能減排治理污染的系統(tǒng)解決方案”,應(yīng)用解耦燃燒方式可以有效控制氮氧化物的排放。
我國(guó)約有600萬蒸噸的工業(yè)鍋爐,如果都實(shí)現(xiàn)背壓發(fā)電的熱電聯(lián)產(chǎn),相當(dāng)于增加了6億~9億千瓦的發(fā)電裝機(jī),而且這些發(fā)電能力大多位于負(fù)荷中心,發(fā)電能力可以直接被用戶消化,可以減少大量的電網(wǎng)投資和輸電線路損耗。