再谈燃煤电厂可做到清洁燃烧

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:02:49

伴随着经济的发展和技术进步，人类对矿物能源的需求逐年增加。矿物能源主要是指煤炭、石油和天然气，这些矿物质的利用，给人类带来了巨大的物质财富，人类的生活水平有了突破性地提高，但同时也给人类的生活带来了许多负面影响，在某些方面也威胁着人类的正常生存。? 　　大量使用矿物能源，特别是煤炭对环境的主要影响是：? 　　(1) 产生大量的二氧化碳。二氧化碳是使地球大气变暖的罪魁祸首，随着大气变暖，致使地球南、北极的冰山大量溶化，海平面上升，气候变化异常，直接影响着人类赖以生存的条件。? 　　(2) 产生大量的尘埃，污染空气。20世纪60年代，英国伦敦曾因过量尘埃和大雾的结合，致使空气重度污染而死亡了许多人，特别是老人。? 　　(3) 产生大量的二氧化硫。矿物能源，不论是煤炭、石油，还是天然气中都存在着硫，而且各地矿产的含硫量也不相同，有些矿物质中的含硫量很高，如我国贵州和四川南部有些煤矿生产的煤含硫量高达5%、6%，伊朗生产的石油含硫量高达5%左右，四川有些气田生产的天然气含硫量也有3%左右。大量燃用高含硫量的矿物能源，会使大气中二氧化硫的含量不断增加，最终形成酸雨。1990年我在德国和捷克交界处，看到大面积的森林因酸雨的腐蚀而枯萎。 　　(4) 产生氧化氮。氧化氮能刺激呼吸器官，引起急性和慢性中毒，影响和危害人体健康。? 　　我国是一个发展中大国，经济还不发达，人们的生活水平与先进国家相比还有很大差距，还要经过几十年的努力，才能达到中等发达国家的经济水平。要发展经济、要提高人民的生活水平，就需要有必要的能源作保证。以年人均用电量来衡量，若要成为中等发达国家起码要占有5?000?kWh。经过了多年的努力，2001年我国人均用电量达到了1?000多kWh，与年人均用电量5?000?kWh的目标相比，我国能源工业发展的任务还很艰巨，同时也不可避免地碰到能源利用与环境保护如何和谐发展的课题。解决这一课题，就是要在发展经济、提高人民生活水平、消耗能源不断增加的同时，对环境的影响降到最小程度，不污染或少污染环境。这个目标在采取一些重大举措，经过努力后，是有可能实现的。?

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:03:25

1　节约能源、提高能效? 　　要把节约能源和提高能源利用效率放到十分重要的位置上。节约能源和提高能源利用效率的重要性是巨大的，可以利用相同数量的能源，成倍地增加物质财富，它涉及到所有的企业、机关、学校、医院、商店等单位，也涉及到每一个家庭和个人。随着技术进步，节能和提高能效的目标会不断调整。国家应采取重要措施，经过多年努力，使我国成为一个节约能源、高效利用能源的社会。? 2　大力发展可再生能源 　　可再生能源对环境不产生任何污染，是我国发展能源的主攻方向。目前，可再生能源主要指水能、风能、太阳能和生物质能，还有地热、潮汐、波浪能等等。从长远的发展来看，我国的可再生能源完全可以满足全国的需要。? 　　(1) 水电。我国可利用的水能资源为3?78亿kW，?应加大开发力度，平均每年建成500万kW水电，把可利用资源的70%～80%开发出来。? 　　(2) 风电。世界风电发展特别快，年均增加30%，从技术方面看，已从单机容量几百千瓦发展到几千千瓦。德国计划在2004年建成单机容量为5?000?kW、总容量为50万kW的大型风力田。不少国家都计划今后30年、50年使风电量占到总电量的50%(德国2050年、丹麦2030年)。? 　　我国风力资源十分丰富，按国家气象局的资料，我国陆上50?m高度可利用的风力资源约为5亿kW。现在单机2?000?kW和5?000?kW的风电机组已超过50?m高度。一般情况，近海的风力资源是陆上的3～5倍，按3倍计算，我国近海的风力资源也有15亿kW。应对我国可利用的风能总量进行深入调查，就已知的风力资源而言，也可以满足我国几十年内风电发展的需要。? 　　我国一年新增的电力装机容量是世界第一，在2000万kW以上，但风电增长一年不足10万kW。德国1999～2002年间，每年平均净增150万kW风电，我们与之相比差距太大。国家应采取重大措施和政策，促使风电的发展与世界风电发展水平相呼应，和我国电力发展相适应。 　　1) 当前风电不存在重复建设和过剩问题，应把建设风电的审批权下放到各省(市、区)。不管国内、国外、企业、个人，只要筹集到项目的资本金(占总投资的20%)，就应能从银行贷到其他部分的投资来建设风电。? 　　2) 当地电网企业应准许所建风电并网运行，风力田内部集电、输电设施由投资者建设，向外输电由电网建设。? 　　3) 国家在税收上给予优惠：风电设备免征增值税；发电环节增值税按小水电标准征收，所得税减半征收。?　4) 上网电价一般不超过0.4元/(kWh)。具体价格由当地物价部门、投资建设者和电网企业协商制定。 　　风电的发展目标，首先要赶上德国，再进一步使风电量能占到总电量的10%以上。? 　　(3) 大力发展太阳能。特别在太阳能发电的科研方面，能紧跟世界先进水平。预计再有10多年的时间，太阳能发电成本就能和煤电竞争。按1km2可安装10万kW太阳能发电计算，只要利用部分沙漠安装太阳能发电设备，就可以产生强大的电力。? 　　(4) 努力发展生物能源。?

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:03:51

(5) 因地制宜发展有地热、潮汐和波浪等可再生能源。? 3　提高核电所占比例? 　　现代技术建设的核电对环境基本上不产生坏的影响。我国发展核电的关键是要把核电电价降到低于或不高于煤电的水平。我国已经掌握了单回路30万kW反应堆的60万kW核电机组的制造技术，国家应立足此机组，建设一大批60万kW核电机组，如100台或50台，分10年或多一点的时间建成。设备采取国内招标，可以由两家公司中标来生产。若需要更大容量的单机，如100万kW，可以再组织试制。核电站除了由现在的核电公司建设之外，其他发电公司也可以建设。有了批量，再进行招标，就可以大大降低核电的造价。? 4　燃煤电厂达到清洁的燃烧? 　　根据我国的资源条件，在几十年内利用煤炭发电还将占主导地位。一定要采取措施，使燃煤电厂达到清洁的燃烧，使其不污染环境或轻微地有些污染。要解决燃煤发电所产生的污染，国家应采取如下措施：? 　　(1) 硬性规定所有新建燃煤电厂必须安装高效脱硫设备，脱硫效率要在99%以上。我参观过北京一热的脱硫设备，脱硫后排放的二氧化硫只有5～8?mg/m3。?脱硫设备国内完全可以自己制造，若一时来不及，可以从国外进口一些。北京一热的第一套脱硫设备从德国引进，总投资是3亿多元(含利用脱硫产生的废物生产石膏板的设备)，第二套除进口部分部件外基本由国内生产，只花了1亿多元。多年来，一直在讨论燃煤电厂安装脱硫设备的问题，但都因怕投资大而没有行动。硬性规定全国新建燃煤电厂必须安装脱硫设备，脱硫设备就会有一定的生产批量，有了批量，价格就会下降，估算其投资不会超过电厂总投资的5%。我国现在电厂设计中可以节约的地方很多，改进电厂设计，就可以节约很大一笔投资，节约下来的投资，就足够安装高效脱硫设备。新建的定洲电厂已经证明，预计安装了高效脱硫设备后，造价也只有4?000多元/kW。? 　　(2) 硬性规定所有新建燃煤电厂必须安装高效除尘设备，除尘效率要在99%以上。这一点国家新建的电厂都已做到了，而且国产电除尘设备的质量不比进口的差。一般经过电除尘后，烟气中的尘埃量约为50?mg/m3。我在北京一热看到，电除尘后的烟气，脱硫时经过石灰水的洗涤，又除了一次尘，最后排到大气的尘埃只有4～10?mg/m3。福建后石电厂也达到了这个水平。?

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:04:16

(3) 硬性规定必须安装可减少产生氧化氮的燃烧器。后石电厂氧化氮的排放值是85?mg/m3，而国家标准是650?mg/m3。? 　　(4) 硬性规定所有新建燃煤电厂必须建设封闭式的运煤、储煤设施。使煤炭和外界环境隔开，不论刮风、下雨都不污染环境。? 　　(5) 至于二氧化碳，现在的技术还不可能使煤炭在燃烧时不产生二氧化碳，但可以提高电厂效率，减少发电用煤，从而减少二氧化碳的排放。燃烧天然气，一般可比燃煤约减少45%的二氧化碳。? 　　欧洲技术先进的国家，已经建成了超超临界火电厂，其蒸汽压力约为300个大气压，温度约为600?℃，电厂净效率(供电煤耗)可以达到48%，比我国现在生产的亚临界30万、60万kW机组效率(38%)高出10个百分点，可以节约25%的燃料--少产生25%二氧化碳。在丹麦已投运了3台超超临界机组，我国不少大专家、院士去考察过，认为技术是成熟的。? 　　欧洲几大发电设备制造企业已经组织起来，合作进行科技攻关，计划把发电机组的蒸汽温度由600?℃提高到700?℃。?现在试验方案已定，正在进行装配，据说可在3～5年内完成试验。蒸汽温度提高到700?℃之后，火电厂的净效率可以达到55%～57%，到那时每发1?kWh电只要220多g标准煤，比我们现在生产的亚临界机组要少烧40%多的煤炭，少产生40%多的二氧化碳。技术在不断地向前发展，美国能源部正在组织和支持蒸汽温度进一步提高到760?℃和远期800?℃以上的研究项目。我国也应把提高火电厂的蒸汽参数作为一个重要的科研课题来攻关。? 　　我国应首先从欧洲购买4～6套，蒸汽参数为300个大气压、600?℃，净效率为48%的超超临界发电机组，可分为几个电厂来建设，以达到掌握技术、发展自己的超超临界发电设备制造技术的目的，同时应跟踪700?℃技术。这对以煤发电为主的我国，是一项重大的技术决策。因为是有关环境保护方面的技术，进口可能不会受到限制。 　?燃煤电厂采取以上措施后，可以做到其对大气的污染程度不高于其他任何方法建设的燃煤电厂，也不会高于燃用天然气和石油的发电厂，因为它们都不会再安装高效脱硫和高效除尘设备。 　　煤炭只有在大型电厂中使用，才有可能达到清洁的利用。我国应制定一项重大的能源政策，把所生产的煤炭，除了作为化工原料外，基本上供发电使用，其他使用煤炭为能源的单位和居民转为使用电能或天然气和生物能源。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:04:59

5　关于超超临界发电机组的效率和造价问题 　　我遇到过多位考察过丹麦超超临界电厂的我国专家，他们认为这个技术是成熟可靠的，但在机组48％的净效率问题上，认为与那里的冷却水温低有很大关系。我在北京和上海遇到过两位专家，他们也怀疑这个48％的效率，认为超超临界发电机组的效率应是43％，因为超临界机组的效率只有40％，而日本的超超临界机组的效率是43％左右。 　　我认为不相信48％的效率是没有根据的。欧洲几大公司生产的设备，而且已运行了多年，机组的效率都实际测试过，他们不可能撒谎。冷却水温低，在效率上确实得到了一些好处。好处到底有多大，我作了些调查： 　　丹麦那里的冷却水温最低为1℃、最高为21℃、平均为9℃，在锅炉效率94.7％(河北三河电厂的锅炉效率实测为94．8％)、厂用电率5．5％的情况下，若平均冷却水温为9℃时，汽轮机背压为0．0203个大气压，电厂净效率为48．18％；若平均冷却水温为17℃时(浙江秦山地区的平均水温)，汽轮机背压为0．0333个大气压，电厂净效率为47．56％；若平均冷却水温为21℃时，汽轮机背压为0．0423个大气压，电厂净效率为47．04％。 　　也就是说，丹麦这台超超临界发电机组，若安装在秦山地区，净效率相差只有0．62个百分点，若安装在广东大亚湾地区，因为那里海水浅、流动慢，冷却水温较高，年平均为24．5℃，净效率也只相差不足1．5个百分点。我还了解到华能营口电厂的年平均冷却水温为13℃，大港电厂的年平均冷却水温为20℃。 　　我国汽轮机热力计算专家吴立成，经过计算并结合他以前设计机组的经验，认为在平均冷却水温从9℃升到21℃，效率降低1个百分点是可信的。当然若将此机组安装在平均冷却水温很高的地区，净效率还要下降。 　　我们常说的电厂的净效率(供电煤耗)都是指机组按额定功率运行时的设计效率，而在实际运行中，机组出力要随着电网负荷的变化而变化，如一台60万kW的机组，有时只需发30万kW，此时它的效率就达不到设计效率。为了有可比性，我们都按设计效率来比较机组的效率。因为机组承担的电网负荷不同，不可能用平均效率来比较。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:05:25

提高燃煤电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数(压力、温度)，同时进一步提高汽轮机、锅炉、发电机的效率和辅助机械的效率，特别是电厂的系统效率也是十分重要的。 　　关于超超临界机组的造价，我在一次会议上听到有同志发言，说丹麦发展超超临界机组是不惜工本!这个说法是没有根据的。丹麦专家在中国作过多次介绍，说超超临界机组比我国现在生产的相同容量的亚临界机组，电站建设费用要增加5％。我经过核算认为这个数字不是做不到，而是过大了一些，其分析结果如下： 　　（1）同容量的锅炉，因为超超临界采用的是直流锅炉，没有了庞大的汽包(亚临界60万kW锅炉汽包重约260t)，同时炉顶上没有汽包，整个锅炉的钢架也要小些，从而使锅炉总重量要轻l／3。另外由于超超临界蒸汽参数高，单位公斤蒸汽的热含量比亚临界参数蒸汽要高约1／4，也就是同样发60万kW蒸汽总量要少1／4，超超临界机组锅炉的受热面积也应减少。亚临界参数蒸汽的过热温度是540℃，所以超超临界参数锅炉在540℃之前的炉体钢管材料应和亚临界锅炉相同，但蒸汽压力增加，锅炉管道的厚度要增加。超超临界锅炉蒸汽的过热温度为600℃，从过热温度540℃区段开始到600℃的区段要增加一段过热器并要采用更高一级的合金钢材。所以说锅炉及主蒸汽管道的投资在总重量减少1／3、540℃以前区段的受热面减少l／4、增加一段用更高一级钢材生产的过热器的情况下应可以做到基本持平。 　　（2）超超临界机组汽轮机的低压和中压部分，基本和亚临界机组相同。主汽门和高压部分，汽缸要相应加厚，材料要用更高一级的耐热钢，但由于蒸汽量减少l／4，后汽缸排汽面积也应减少，现在亚临界60万kW机组的汽轮机是两个后汽缸，双向4组大叶片，至少可以减去1／4，相应冷凝器也应减去1／4。这一增一减，汽轮机的造价也相差无几。 　　（3）发电机不应因蒸汽参数变化而变化。 　　（4）辅机除了给水泵因压力增大而需增加投资外，其他运输、制粉、高低压加热器和电除尘器等，都因蒸汽量减少和少烧煤而减小投资。 　　从上面分析情况可以得知，相同容量的超超临界和亚临界机组的电厂建设造价是相差无几的。而超超临界机组可以节约25％燃料，将带来巨大的经济效益和社会效益——少污染。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:06:17

附
燃煤电厂可做到清洁燃烧  　　远大空调公司登出一则电视广告说21世纪要用清洁的能源，这无疑是很正确的方向。但什么是清洁的能源，准确地说就是没有污染的能源。无污染的能源目前是指可再生能源，如风能、太阳能、水能和生物能等。我国有十分丰富的可再生能源：有几十亿千瓦可以利用的太阳能；20多亿千瓦可以利用的风能；3．78亿千瓦的水能和相当可观的生物能及地热能、海浪能、潮汐能。将来利用丰富的太阳能和风能所生产的氢气也是无污染的清洁能源。多年之后，随着科学技术进一步发展，这些可再生能源应该基本上能满足我国15亿人民需要。我国应马上着手编制一个可再生能源远景发展规划，还要制定一些可行的政策，加大可再生能源科研和开发利用的力度。 　　目前人们常常把利用石油特别是天然气也算作清洁的能源，实际上它们不是一点污染也没有，而是比用现在的方法烧煤对环境污染轻得多的能源。使用天然气基本上不产生尘埃，但同样也产生二氧化碳、氧化氮和二氧化硫，只是产生的二氧化碳比燃煤约少50％，产生的二氧化硫量决定于脱硫的水平。用天然气作为能源除对大气污染少之外，还有许多优点，如利用方便、干净等等。国家应加大对天然气的勘探和开发，并能设法从国外引进。利用天然气时也必须促使其价格在市场上有竞争力。 　　远大公司所登的广告中，还有一个画面，在21世纪用煤发电上打了一个“×”，就是说21世纪不再用煤发电了。这是一个美好的愿望，若在我国或在世界上21世纪只用清洁的可再生能源发电，或用很少污染的天然气来发电就能满足需要，那是再好也没有了。但实际是在几十年内，煤炭依然是我国能源的主力，要占50％以上。就是技术、经济很发达的美国，在21世纪里前几十年发电也难离开煤炭。 　　我国电力工业在这20年，高速发展，截至2000年，全国发电总装机容量达到了3亿多千瓦，是1980年的5倍。但按人均计算一个人只有0．25千瓦。要达到中等发达国家的经济水平，全国平均每人最低需要1千瓦的装机。预计到2020年全国发电装机至少应达到7．5亿千瓦，届时人均也只有0.5千瓦。而要达到这个目标，全国还要增加约4．5亿千瓦装机，只靠发展可再生能源和天然气发电很难达到这个数字。 　　煤炭资源是我国能源中的一大优势，它储量大、价格合理、使用方便。预计在21世纪的前20年为满足经济发展，煤炭的产量还会有较大幅度的增长，推算可能需要新增5亿吨左右，即总产量达到16亿吨，新增的煤炭主要用于发电。 　　按现在已经成熟的技术，用比较经济的方法燃煤发电时，可以做到清洁的燃烧，可以达到或低于利用天然气发电对大气的污染水平，也不会高于整体煤气联合循环发电(IGCC)对大气的污染水平，更可以超过世界上正在发展的增压流化床联合循环发电(PFBC)对大气的污染水平。燃煤发电对大气的污染物主要是：尘埃、二氧化硫、氧化氮和二氧化碳。就尘埃、二氧化硫、氧化氮而言，我国批量生产的电除尘设备，可以除掉99％以上的尘埃(99．8％)，这个指标可以说达到了清洁能源的要求。国外生产的脱硫设备，也可以脱去99％以上的硫。1987年从日本购置的两套湿法脱硫设备，安装在珞璜电厂，就达到了这个标准。改变燃烧方法加装脱氮设备后，氮氧化物的排放值也可以远远低于国家标准，从这三项污染物的排放来看，都做到了清洁燃烧。至于二氧化碳，若发展超超临界发电技术，生产相同电量，比我国现在批量建设的30万、60万千瓦发电机组少烧25％的煤炭，可以减少其排放量。福建省的后石电厂，已经达到了尘埃、二氧化硫、氧化氮的清洁排放，而且电厂从卸煤、运煤到存煤都做到了全封闭运行，刮风下雨都不会污染环境。这个电厂给我们树了一个样板，可供我们认真学习和推广。 　　电除尘设备国内已经批量生产和应用，技术水平也达到国际标准，脱氮设备的投资不太大，比较容易做到。所以燃煤电厂是否做到清洁燃烧，关键看是否安装了高脱硫效率设备。这方面是说得多，做得少，原因是脱硫设备价格高。珞璜电厂的脱硫设备约占电厂总投资的15％，我专门去这个电厂考察过，从日本引进的高效湿法脱硫设备，多为容器、管道、风机和泵类，没有什么尖端设备。珞璜电厂在购置脱硫设备的同时，已经按合同带进了所有供制造的图纸和资料，由于没有项目采用，从未生产过。 　　因为安装高效脱硫设备要增加投资，所以国内的电厂基本上还未推广和采用。现在我国燃煤电厂的设计是： 　　 (1)不该花的地方大量地花钱。这方面的例子举不胜数，如：我国现在电厂占地面积与日本、德国同容量电厂相比至少可以减少40％，安装汽轮发电机的厂房面积比国外至少多三分之一；俄国、捷克供中国的50万千瓦机组，都是纵向布置，汽机头对着锅炉，占厂房面积少，蒸汽管道短，压损少，而我国20万千瓦及以上机组都是横向布置；我们厂房的吊车也比国外的重，用日本技术建设的大连华能电厂，发电机组单机功率为35万千瓦，吊车只有50吨，而我国建设的单机30万千瓦的吊车却是75吨，吊车大了，其厂房的梁、柱基础都要加大；日本的电厂办公室就紧靠着发电厂房，建筑物也很小；而我国是单独建一个很大的办公室，到厂房要过一条很长的天桥；我们的控制室面积砍去一半还不算小；汽动给水泵能力按50％设计，所以要安装两套，而外国多是按100％能力计算装一套，简化了系统，既安全，投资也少。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:06:46

(2)需要花钱的地方又怕花钱。如安装脱硫设备、采用更安全、占地少的全封闭开关等等。 　　只要认真学习国外先进做法，电厂的总投资就可以大大地节约，用节约下来的资金就够安装高效脱硫设备。改进电厂设计后，即使增加了高效脱硫设备，也可以基本做到不比现在建设的燃煤电厂的投资大。我在2001年4月参观了福建省的后石电厂，全部设备从日本购买，输煤系统全部封闭，安装了高效除尘、脱硫、脱氮设备，电厂达到了清洁燃烧的标准，而上网电价是0．38元／千瓦时，这个电价肯定还能赚钱归还贷款，资方答应若能准许增加上网电量，上网电价还可下调。由上网电价可以推出电厂的投资并不高，也证明了只要电广设计合理，不该花的投资不花，就是增加了脱硫等环保设备，电厂的投资也不会有大的增加。国家要硬性规定新建燃煤电厂必须安装高效脱硫等环保设备，老电厂也要改造安装。大家使用得多了，有了批量，脱硫等设备的价格还会下降，制造质量也会提高。 　　我国已经生产了10多亿吨煤炭，其中只有4亿吨用于发电，冶金、化工用了不足2亿吨，其他5亿吨都用在中、小锅炉和供民用。煤炭只有在1000，蒸吨/小时以上的大型锅炉中燃烧，才能用比较经济的方法实现清洁利用。要采取措施使我国生产的煤炭大部分用于发电，现在直接烧煤的单位、居民改为用电。使用电能干净、方便、高效和安全，美国目前的产煤量和我国差不多，他们所生产的煤炭90％以上用来发电”，就是这个原因。 　　从当前国内外实际技术状况出发，为发展技术、促进环保，建设增压流化床联合循环发电厂(PFBC)和整体煤气联合循环发电厂(1GCC)作为试验和掌握技术，是应该得到支持的。但它们的系统复杂、技术全新、难点很多，操作人员也不熟悉，而且在热效率和环保指标上都未显出明显的优势，都比不上采用超超临界参数，增加脱硫脱氮设备建设的大家熟悉的传统燃煤电厂。 　　常规燃煤电厂采用超超临界蒸汽参数，已是世界上成熟的技术，其净热效率已达到48％，还有进一步提高的能力。国内自己制造，主要遇到耐高温钢管的供应问题，若一时生产不了，可以暂时进口。 　　常压流化床发电，优点是锅炉内燃烧温度较低，产生的氮化物较少，采用石灰石脱硫成本低，但热效率只有35％左右。加压流化床(PFBC)利用带压力和温度排出的烟气再带动燃气轮机发电，可以提高热效率，目前已达到42％左右，但制造复杂，锅炉外壳就是一个钢铁大容器，排出的高温烟气的除尘技术也十分困难，此类电厂最终对大气的污染程度还是高于后石电厂。 　　整体煤气联合循环发电(IGCC)系统太复杂，首先是把，煤炭变成气体，然后利用所产生的气体带动燃气轮机及余热产生的蒸汽带动汽轮机发电。计划在烟台建的IGCC工程，其净热效率为43％。提高效率还有潜力，但投资过高，目前是1500-2000美元／千瓦。 　　从以上情况看，采用高蒸汽参数的常规燃煤电厂，是可以做到煤炭的清洁燃烧，其清洁程度不低于IGCC，还远高于PF-BC，而且技术成熟，易操作，所以今后国家计划部门和环保部门，都应把安装了除尘、脱硫、脱氮的高效超临界(超超临界)燃煤电厂看作是洁净煤技术，应大力在全国推广。 结束语： 　　(1)只有可再生能源及用它派生出的氢气可以称得上是干净的能源。国家应采取有力措施和政策促使其加快发展。 　　(2)对大气污染较少的是天然气发电，应大力发展。但在21世纪，特别在前几十年内，煤炭依然是我国能源的主力，新增发电量还离不开煤炭。 　　(3)常规燃煤电厂特别是采用高效超临界参数，并增加除尘、脱硫、脱氮设备后，也能做到清洁燃煤，对大气污染甚少，远低于被称为洁净煤燃烧技术的增压流化床电厂。 　　(4)当前解决燃煤电厂对大气的污染，关键是要安装高效脱硫设备。国内已有样板可供学习。现在电厂的设计，在确保运行安全的情况下，要进行大的改进，其目的是降低电厂的总投资，要求在增加高效脱硫设备后，电厂的总投资基本维持在现在的水平上。 　　我国今后几十年内，要采取有力措施和政策，大力发展可再生能源，促使其能真正成为能源领域的一个重要方面军，它是我国经济可持续发展的基石。但新增加的电量主要还得依靠煤炭。新建燃煤电厂，特别在沿海和经济发达地区，都应采用装有高效脱硫等环保设备的超超临界机组，这样的电厂完全可以达到环保要求，成为清洁的燃煤电厂。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:07:19

减少二氧化碳的排放**
　　人类在利用矿物质能源的同时，对环境产生了一系列影响，特别是煤炭的利用，使用石油和天然气对环境也有影响。这些影响中，由于矿物质燃烧而大量产生的温室气体——二氧化碳对环境的影响越来越受到社会的关注。目前，对于二氧化碳还没有经济的办法加以处理广最有效的办法是大力发展可再生能源，减少矿物能源的消耗，从而减少二氧化碳的排放。所以，要做到能源利用和环境保护的和谐，应大力发展可再生能源，这是我国今后发展能源工业的主攻方向。目前，可再生能源主要是指水能、风能、太阳能和生物能，还有地热能、潮夕能和波浪能等。世界不少国家，规划到2050年，可再生能源要占到总能源的50％，我国也应有个远景规划。 　　我国可以利用的水能资源有3．78亿千瓦，现在大约只利用了20％。为加快利用水能，应有新的思路、新的做法，如：在人口稀少、淹没耕地少的西部地区，应尽量建设高坝，多蓄水、多发电，有大水库还可以调节下游用水量；在人口密度大、淹没耕地多的地区，要建低坝，把原设计建一个电厂的厂址，分为多级来开发，做到不淹或少淹耕地；移民问题应放在全国范围来解决，如全国每年都要从农村召部分职工，应尽量在淹没区征召；建设中，从设计、施工到发电，都需进行大的改革，目的是缩短建设工期，降低工程造价。在报上看到装机容量150万千瓦的公伯峡水电站2001年8月开工，2004年发电，上网电价每千瓦时0．20元，就是一个好例子。 　　我国太阳能资源十分丰富，不少地区年日照在3000小时以上(宁夏为3200小时)。近些年，全国发展了大量的塑料大棚和太阳能热水器。应加大太阳能热水器的生产批量，促进降低售价，使农民都用得起。太阳能发电技术国际上进步很快，千瓦造价大幅度下降，再过10年，其发电成本有可能降到煤电的水平。国家应加大科技投入，紧跟世界技术。我国将来可，以在大沙漠中建设大型太阳能发电厂，用所发的电来生产氢气。 　　生物能中的沼气利用，我国已有多年历史，取得的成绩不小。发展沼气不能再走一家建一个小沼气池的路，它产气率低，工作条件差。应根据一个村、一个养殖场和一个小镇的生产沼气资源情况，建设相应的大型沼气池，要用现代技术，设专人管理，使其一年四季都能高效产气。在农村要大力发展用秸秆为饲料的养殖业，用动物粪便作为生产沼气的主要原料，粪便在沼气池中灭菌后，沼气液和渣都是很好的肥料。这是很理想的一个生物循环，将对优化农村环境贡献巨大。 　　利用酒精作为汽车燃料，在巴西已经取得成功。我国可生产酒精的农产品很多，应加快发展。 　　下面重点讲讲风电。 　　1990年我国召开了第一次全国性的风电会议，此后国内风电有一定的发展，现在全国已安装的风电总容量为34万千瓦，但与世界发展风电的速度相比差距很大。这十来年世界上风电可以说是在飞速的发展，年递增在26％以上。德国1999年新增了150万千瓦风电装机，2000年又增加了140万千瓦，规划今后20年内每年不少于100万千瓦，到2050年风电量要达到总发电量的50％。而丹麦在2030年就要达到这个目标。从技术水乎看，已由单机几十千瓦、几百千瓦，发展到几兆瓦。丹麦新建了5个功率为15万千瓦的风电场，2000年已经投产了一座，单机容量为2000千瓦。摩洛哥在北方托莱斯新建的风电场单机容量为2100千瓦，计划还要建4处。德国在北海水深20米处建设一座总功率为100万千瓦的大型风电场，计划2004年建成，单机功率为5000千瓦，第一台样机已经完成了试制。 　　我国的风力资源十分丰富，有多少可以利用的资源现在可能谁也说不准。就9000多公里的近海和沿海，再加上各个岛屿，据说就有大概几亿千瓦的风力资源可以利用。仅苏北600公里的浅海，按德国标准(6X6公里水深20米，可装50万千瓦)就可以安装近亿千瓦的风电。福建平潭县，全岛的近海、沿海和山区就可以装上百万千瓦风电，每年可以利用3200小时。内蒙古的阿拉善地区一年有200多天刮大风，2001年7月我去那里考察的那天，说是无大风天气，可风速也有6～7米／秒，那里有23万平方公里，假如选出5万平方公里来安装风电，按每平方公里安装6台100O千瓦的风机计算，总装机容量也有3亿千瓦。在新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等省区都有很多大风口，可建大型风力发电场。就是在内陆地区如鄱阳湖、武夷山、张北……都可以找到建风力发电的场地。多年前，曾看到一个报道，老科学家钱学森同志讲要建20万台风力发电机，来解决我国的能源供应问题。现在看来这不是幻想，而是很有现实意义的科学论断，将来执行的结果很可能超过这个目标。 　　当前，由于建设规模太小，多是利用国外贷款，每批购买设备的数量也少，没有形成经济批量，所以技术也很难学到手，风电设备的价格降不下来，结果风电的上网电价远远超过煤电，阻碍了风电的发展。现在丹麦、美国等许多国家都能做要加快发展风电，使其能真正成为能源领域的一个重要方面军，不解放思想、不改变老的传统做法、不采取重大举措可能是办不到的。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:07:47

另外，还有一种设想：在风口大规模建设风力田，可以减缓西北的风力，从而促使东南的湿空气向北移，增加西北的雨量。 　　1997年沈阳有两位高级技术专家，提出了解决西北地区干旰的建议，主要思路是在西北几个大风口建设引风器，使风经过引风器转90°向上方排，用此方法来减缓风势。这个想法可能有—定的道理，但要建几百公里的挡风设备，工程量过大，投资太高，所能阻挡风的高度有限，可能不超过40米。领导叫我回复此方案时，我建议把建引风器改为建设风力田，一排一排的风力发电机，可以更好地起到阻挡风力作用。这样，一是建风电有可观的收入，可以收回投资；二是若建单机1000千瓦级的风电，阻挡风的高度可达100米以上。2001年7月初，看到日本有位专家也建议用建设风力田的方法减弱西北的风力，来减少大风沙天气。 　　再次谈高效清洁地利用煤炭。 　　国家应采取重大措施来提高煤炭的利用效率和高标准清洁的燃烧煤炭，做到利用煤炭时，基本上不污染。在21世纪，起码是在前几十年，煤炭依然是我国能源的主力军。燃烧煤炭对大气的污染主要是：尘埃、硫化物、氮化物和二氧化碳，利用现代成熟的技术可以把尘埃、硫化物和氮化物除去99％以上，可以说达到了清洁的燃烧，基本上不污染大气(福建的后石电厂已基本做到这点)，为此多花一点投资也是划得来的。至于二氧化碳，提高了煤炭的利用效率，相应地可以减少其排放量。以上这些目标在小型锅炉、中型锅炉及工业炉窑里是很难做到的，所以国家应把所生产的煤炭，除了冶金工业和作为化工原料外，都用来供大型电厂发电。锅炉容量至少在每小时1000蒸吨以上，才能做到煤炭的高效利用和清洁的燃烧。美国所生产煤炭80％以上是用来发电，而我国目前只有30％。煤炭基本用于大型电厂发电后，工业和居民用电来作为能源，它方便、干净、安全和高效。 　　要提高燃煤电厂的效率，主要靠提高锅炉蒸汽的压力和温度。我们现在批量生产的30万和60万千瓦机组，是亚临界参数，蒸气压力约170个大气压，温度为540℃，是世界60年代的技术。国外已从240个大气压、560℃的超临界参数，发展到超超临界参数，其压力为300个大气压，温度为600℃。这种参数发电机组，发电净效率可以达到50％，进一步要达到55％以上，而我们生产的亚临界机组，净效率只有38％，相应要多燃烧25％以上的煤炭。超超临界参数发电技术已是公认的成熟技术，丹麦是个小国，已建成投产了3套。我国应尽快引进技术来发展超超临界发电技术。 　　总之，通过发展可再生能源，以及借助科技手段高效清洁地利用矿物燃料，减少二氧化碳的排放，是可以做到能源与环境协调发展的。

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