近年来我国火力发电技术的进展

发电设备（２００８　Ｎｏ．４）　近年来我国火力发电技术的进曩　近年来我国火力发电技术的进展　王佩璋　（山西省电力勘测设计院，山西太原０３０００１）　摘要：阐述了近年来我国火力发电技术的进展，包括超临界机组的发展，发电煤耗的降低，节能减排的　进展，以及先进环保技术的应用等；并以五大发电集团的实绩加以说明。另外介绍了风冷型锅炉干排渣装备　研发的情况。　关键词：能源与动力工程；火电厂；节能减排；污染控制　中图分类号：ＴＭ６１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１．０８６Ｘ（２００８）０４．０３６２－０４　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　Ｄｏｍｅｓｔｉｃ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ＷＡＮＧ　Ｐｅｉ—ｚｈａｎｇ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｂｅｉｎｇ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅｃｅｎｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｕｎｉｔ，ｃｏａｌ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｓｅｔ，ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ａｃｔｕａｌ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　５　ｌａｒｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｇｒｏｕｐｓ　ａｒｃ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ　ａｂｏｖｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ．ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ａｉｒ—ｃｏｏｌｅｄ　ｂｏｉｌｅｒｓ’ｄｒｙ　ｂｏｔｔｏｍ　ａｓｈ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｕｎｉｔ　ＩＳ　ａｌｓｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ；ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　近年来，我国的电力工业有了飞速的发展，我　超超临界机组５０台套订单（见表１）。　２００６年底止，全国共投运３００　ＭＷ及以上机　组２　１６５台，装机容量占火电总装机容量的比重　国发电技术有了长足的进步，在节能、环保方面有　了根本性的变化，本文将分别作简要的阐述。　１　高参数大容量机组的建设　２００４年ｌ１月，华能沁北电厂首台６００　ＭＷ国　产化超超临界燃煤机组投产；２００６年ｌ１月～　２００７年ｌ　１月，华能玉环电厂４×ｌ　０００　ＭＷ超超　由２００２年的４１．６９％上升到５０、４４％。全国　ｌ　０００　ＭＷ以上的火电厂达ｌ７ｌ座，总装机２５６　６００　ＭＷ，占全国发电装机总容量的４１．２５％，使高效　发电机组的比重有了根本性的变化。　临界机组投入运行；２００６年ｌ２月，华电国际邹县　发电厂ｌ　０００　ＭＷ超超临界机组投产。２００７年下　２　发电效率提高，减少资源消耗　全国发电企业供电煤耗率自２００２年以来逐　步下降（见表２）。　半年止，国内火电设备制造厂家已拥有１　０００　ＭＷ　收稿日期：２００７—１２—２０　作者简介：王佩璋（１９３２一），男，高级工程师，长期从事火电节水技术的研究，曾发表文章２００余篇，专著３部。　・３６２・　维普资讯 http://www.cqvip.com 近年来我国火力发电技术的进展　发电设备（２００８　Ｎｏ．４）　表１单机容量１　０００ＭＷ超超临界火电机组工程项目　电厂名称　机组台数Ｘ单机容量／ＭＷ　备注　电厂名称　机组台数Ｘ单机容量／ＭＷ备注　华能玉环电厂　（上汽）４　ｌ　０００（Ｉ、Ⅱ期）　ｌ号机组投运　上海漕泾电厂　（Ｉ　。）　规划　华电邹县电厂　（东汽）２　ｌ　０００　７２００６．１一　２２８大唐广东雷州电厂　（Ｉ期６　ＸＩ０００号机规划　组投运　２０００）　×ｌ国电泰州电厂　（哈汽）４　ｘ　１　０００　Ⅱ期）　ｌ　浙能舟山六横电厂　２　Ｘ１　０００　国华浙能宁海电厂　（上汽）２　Ｘ　１　０００　预计２００９年投运第１台　广东惠州平海电厂　２　Ｘ　１　０００　天津国投津能北疆电厂４　Ｘ　１　０００　预计２００９年投运第１台　蒲圻电厂　２　Ｘ１　０００　华润电力浙江苍南电厂　２　Ｘ　１　０００　预计２００９年投运第１台　平顶山发电二厂　２　Ｘ１　０００　浙江北仑电厂　２　Ｘ１　０００　湖北襄樊电厂三期　２　Ｘ１　０００　安徽华电芜湖电厂　２　Ｘ　１　０００　河南新乡电厂　２　Ｘ１　０００　山东华电莱州电厂　２　Ｘ１　０００　深圳坝光海滨电厂　２　Ｘ１　０００　国电博兴电厂４　Ｘ　１　０００　规划　绥中电厂　２　Ｘ　１　０００　华能海ｒ１电厂　（Ｉ　×２。　。。）　规划　福州长乐电厂　２　Ｘ　１　０００　上海外高桥第三电厂　２　ｘ　ｌ　０００　第２００７－１２山西河津发电二厂　２　Ｘ１　０００　ｌ台试运　安徽华电宿州电厂　２　Ｘ　１　０００　皖能马鞍山电厂　２　Ｘ１　０００　大唐东营电厂　２　Ｘ　１　０００　呈　．开始前期　工作的总和　，机组，或　５４　ｌ　０００　表２全国发电企业及部分大机组供电煤耗率ｂ　脱硝效率在５０％～８５％。　年供电煤耗率ｂ　供电煤耗率　为了减少ＮＯ　的排放，不少新建大型燃煤机　份　。’　电厂名　．　／ｇ－（ｋＷ－ｈ）　／ｇ・（ｋＷ－ｈ）　组都采用低ＮＯ　燃烧装置。　（２）约占全国火电机组容量１／３的机组（总　２００２　３８３　华能玉环电厂　（２　Ｘ　１　０００　ＭＷ）　计１５０　０００　ＭＷ）安装了烟气脱硫装置，广泛应用　２００３　３８０　华电邹县电厂　石灰石湿法脱硝硫等技术。　（２×１　０００　ＭＷ）　’（３）全国火电厂废水回用率达７０％。烟尘　２００４　３７６　华能营口电厂　２９２．０　排放浓度按目前国际最低限度５０　ｍｇ／ｍ　设计，并　（２　Ｘ６００　ＭＷ）　（设计值）　在部分电厂试行“烟囱”、脱硫塔、冷却塔的“三塔　２００５　３７０　合一”技术，使除尘、脱硫后的湿烟气能有效地抬　国电大同发电厂　升，促使烟气中未脱除的污染物能有效地扩散，降　２００６　３６７　（２　Ｘ６００　ＭＷ　３５１　低其落地浓度。火电厂取消烟囱可以节省投资。　直接空冷）　表３为２００２～２００６年全国火电厂烟尘、ＳＯ，、　若煤耗率降低１　ｇ，１台１　０００　ＭＷ机组可少用　废水排放及粉煤灰利用率实绩。　６　０００　ｔ标准煤。　表３　２００２～２００６年全国火电厂实绩　３　加强环保设施建设。减少污染物　排放　（１）截止２００６年底，全国已有多台３００～６００　ＭＷ的机组投运了烟气脱硝装置（总计有６　６００　ＭＷ），约有３９　１００　ＭＷ的机组正在设计或建造阶　段，且多数采用选择性催化还原（ＳＣＲ）脱硝技术，　维普资讯 http://www.cqvip.com 发电设备（２００８　Ｎｏ．４）　近年来我国火力发电技术的进展　据某电厂使用“三塔合一”技术后测算，建成　渣，排渣节水率达９８．９１％。　１２０　ｍ高的冷却塔每年可减排ＳＯ，２万ｔ多，减排　（３）城市中水经电厂作深度处理后作为电厂　烟尘７００　ｔ多，并节约投资１　５００万元多。　循环水系统的补充水。　某电厂Ｉ期２×３５０　ＭＷ机组脱硫装置效果　（４）城市中水经反渗透—一级除盐和混床处　为年减排ＳＯ　１２　１００　ｔ，年减少烟尘排放２１０　ｔ。Ⅱ　理后作锅炉补给水。　期脱硝、脱硫１００％投运后，脱硫率达９５％以上，　（５）采用先进的海水淡化技术。例如华能玉　ＳＯ　年排放量由１２　８４８　ｔ降至４４８　ｔ，ＳＯ　浓度由　环电厂采用“双膜法”海水淡化工艺，日制水量达　７２０　ｍｇ／ｍ　降至１８　ｍｇ／ｍ　。脱硝效率达８５％以　３４　５６０　ｍ　，年节约淡水８×１０。ｔ。我国沿海地区的　上，ＮＯ　浓度由３００　ｍｇ／ｍ　降至４５　ｍｇ／ｍ　。　火电厂均可采用这一技术。　４大力采用节水技术　５　五大发电集团燃煤机组节能减排　（１）为适应北方富煤缺水坑口地区的需要，　业绩与２０１０年目标　建设空冷机组（主要是直接空冷机组）。目前在　近年来华能、大唐、华电、国电及中电投五大　建和已建成项目近百座，总计达６００００　ＭＷ。　集团装机情况及节能减排情况见表４。　（２）采用锅炉干排渣技术，替代传统水力冲　表４五大发电集团近年节能减排进展　６风冷型锅炉干排渣系统　干式排渣机示意图见图１。　炉膛压力：约０　４　ｋＰａ　冷却风温度２Ｏ℃　冷却风量的　风冷型锅炉干排渣技术是２０世纪８０年代意　灰渣温度８０￣８６０℃　４５％～７０％　大利ＭＡＧＡＬＤＩ公司研发的用空气冷却、并由钢　丽丽　＿　带输送执炉渣的技术，适应缺水的情况，节省用　水。１９９９年我国河北三河２　Ｘ　３５０　ＭＷ燃煤机组　Ｙ　＼、　引进了这种技术，随后在部分１００～２００　ＭＷ机组　冷却风温度２Ｏ℃　碎渣机　Ｉ　上运用；２００７年在华能上安电厂３００　ＭＷ机组及　冷却风量的３５％～５５％　渣温９０－＋１５０℃　华能伊敏煤电有限责任公司５００　ＭＷ超临界燃煤　总冷却风量不超过锅炉所需风量的１％　，　图１　干式排渣机示意图　机组直流锅炉上试用。　６．１　工作原理　温度为８００～８６０。Ｃ的灰渣经冷灰斗落到排　渣机钢带上。由于炉膛负压的作用，冷却空气经　３６４　维普资讯 http://www.cqvip.com 近年来我国火力发电技术的进展　发电设备（２００８　Ｎｏ．４）　排渣机壳体周围的可调式进风口进入设备内部。　１９．８×１０　ｔ，北京石景山电厂年节水２０×１０　ｔ。　空气吸收热量后升温到３００～４００。Ｃ返送入锅炉　炉膛，炉渣经冷却至２００。Ｃ以下被送入一、二级　（３）节省厂用电，与水力冲渣系统相比，可降　低除渣系统厂用电７５％～８５％。　碎渣机破碎，然后暂时存储到中间渣仓。粒度为　１～３　ｍｍ的碎渣经储渣仓及加湿搅拌皮带再冷却　后输送出厂。中间储仓设有辅助放渣口，以满足　特殊情况下用小型运输车输送炉渣的需要。　６．２设备组成　（４）提高锅炉热效率。因冷却风吸收炉渣的　热量后可升温至３００～４００。Ｃ，并返送入炉膛内，　能提高锅炉热效率（促使炉渣中可燃物的二次燃　烧，并不影响炉膛温度）。但若炉底漏风率大于　２％，或冷却炉渣后的热风温度低于１６０。Ｃ时则　整个设备由炉底排渣装置、钢带式输送机、碎　会影响锅炉热效率。据测定，河北三河电厂热效　渣机、中间渣仓、螺旋输送机、储渣仓、渣仓卸料机　率提高０．３８％；华能伊敏电厂热效率提高　构、液压系统、电气与控制系统组成。　０．７３％；北京石景山电厂热效率提高０．５％，灰渣　炉底排渣装置在锅炉冷灰斗与钢带式输送机　含碳量由水力冲灰时的９％降至干排渣时的　之间，入口设有液压破碎机，可对１００　ｍｍ以上的　０．９％。　大渣进行拦截和预破碎。　（５）灰渣因含碳量减少，活性提高，综合利用　整个设备运行安全可靠，使用中有很多监控　价值提高，售价可提高４０％以上。　和调节手段，并使用了工业控制计算机系统。　（６）小粒度灰渣便于和细灰混合，一起用气　６．３　干排渣系统的优点及使用效果　力输送，华能伊敏电厂５００　Ｍｗ机组便是应用这　（１）提高了锅炉运行的可靠性，防止大块焦　种方法。　落入底部水池而出现的爆炸。　２００７年１０月２７日，我国自行研发的大容量　（２）可适应缺水条件，节约用水。例如：河比　干式排渣设备通过国家鉴定。　三河电厂年节水７．２　Ｘ　１０　ｔ，华能伊敏电厂年节水　一’’’’’’’’’、　２行业信息：　～‘‘‘‘‘‘‘‘　国内将兴建首座普及型光伏电站　总部设在上海的南通强生光电科技有限公司　伏电每度５～６元，与普通电价相差十多倍，国内　日前宣布，该公司将在江苏如东洋口港建设国内　市场还不能承受。强生光电这一电站项目与以往　首座１　ＭＷ普及型光伏电站。这使我国太阳能光　太阳能项目相比，具有明显的成本和技术优势。　伏发电向实质性普及阶段又迈进一步。　电站采用公司自产的非晶硅薄膜电池，建设成本　洋口港１　ＭＷ非晶硅光伏并网电站，将使用　和发电成本只有多晶硅电池的４０％左右。　非晶硅薄膜电池１．６万片，共４０个方阵，年平均　随着薄膜电池转换率提升和生产成本进一步　上网电量约１　１５０　０００　ｋＶ￣－・ｈ。这一项目由强生　降低，２年后，１　ＭＶ￣－电站的成本有望降至２　０００万　光电与如东县开发建设总公司共同出资建设，总　元以下，３年后降至ｌ　５００万元，为目前常规项目　投资２　８００万元。　的１／３和１／４，低成本电站将使太阳能发电上网　专家指出，我国太阳能光伏产品国内市场尚　电价逐步降低至１元／（ｋＷ・ｈ）左右。　未启动的原因主要是光伏发电的成本高，目前光　（曾　星供稿）　・３６５・