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清洁煤发电技艺发扬10年进程缓慢 亟待突破

编辑:马建胜     文章来源:中电资讯网     浏览次数:1616     发布时间:2013-07-18

中电资讯网记者 马建胜

  “这十年我国在清洁煤发电技艺上没有任何进步,要尽快地处置清洁煤的发电技艺。”近日,南方电网企业副总经理王久玲在第三届全球智库峰会“世界动力新格局”分论坛上慎重呼吁。

  王久玲指出,近十年来,新动力技艺吸引了众多科学技术进步的眼球,而清洁煤发电技艺却被忽略了,因此化石动力的清洁利用是当前动力技艺进步最紧要最迫切的使命。

  曾被热捧的清洁煤发电技艺

  从中长期看,我国以煤为主的动力格局很难产生根本改变,因此提高煤炭利用效率、减少二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放以及减少温室气体的排放是燃煤发电职业大趋势。而作为囊括了选煤、清洁燃烧、脱硫脱硝除尘等煤电全过程的清洁煤发电技艺则无疑是未来煤电的必然选择。

  中国动力学会会长、中国工程院院士倪维斗甚至曾经提议过“煤的清洁利用也属于新动力”的观点。由于碳氢比高,煤炭燃烧将产生较多污染物以及碳排放,如果不能发扬清洁煤技艺,以煤为主的动力格局必将和低碳经济相抵触。

  世界各国都十分重视清洁煤发电技艺的开发与应用,美国、日本及欧盟等发达国家走在了前列。早在2005年,美国就决定投资100多亿美金增强其动力基础设施建设,其中用于煤炭清洁燃烧技艺的研发就达20亿美金;荷兰和西班牙分别于1994年和1997年建成了两座IGCC(整体煤气化联合循环发电)电站。

  在国内,1997年国务院批准了《中国洁净煤技艺“九五”筹划和2018年发扬纲要》,成为中国发扬洁净煤产业的纲领性文件。然而,由于主管部门的机构调整等原因,我国的清洁煤发电技艺在2009年左右才逐渐被大范围推广。

  相对其他清洁煤发电技艺而言,IGCC具有发电效率高、污染排放低、节水和低碳等优势,以IGCC为核心的机组成为清洁煤发电主流机组。

  2009年之时,五大发电集团筹划投资的IGCC名目就有8个,单个名目投资规模最高达到220亿元。

  进程缓慢的IGCC

  IGCC的原理是煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平做功,燃气轮机排气加入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功。

  2007年时,全世界曾规划建设2500万千瓦的IGCC电厂,但后来大多偃旗息鼓,此刻,全世界以煤为原料的IGCC电厂只有6座。在国内,众多名目在与地方政府签订协作协议甚至经过环评之后再无音讯。

  坚持下来的只有华能天津IGCC名目,这是我国首座也是唯一一座已经投运的IGCC电厂,于2009年5月经过核准,同年7月开工建设,机组规模25万千瓦,采用华能自主研发的2000吨/天级两段式  干煤粉气化炉。

  气化炉、燃气轮机、空气分离装置和余热锅炉是IGCC关键设备,此刻,核心技艺和设备把握在GE、壳牌、西门子、三菱等国际巨头手中。

  如果单纯从国外进口关键技艺和设备,成本非常高,就算已经实现气化炉国产化的华能天津IGCC电厂的造价也已达到每千瓦1万元左右,约为普通燃煤电厂造价成本的3倍。同时,IGCC名目的建设周期远远长于普通燃煤电厂,这些导致了国内IGCC名目只能赔钱运转。

  不把握核心技艺带来的高昂造价是国内IGCC名目发展缓慢的主因,只有发扬自主技艺,实现设备国产化,才能让清洁煤发电技艺有更大的市场。

  不过,以华能天津IGCC名目的投运为代表,包括低热值燃气轮机、大型深冷空分设备等IGCC电站关键设备已经开始实现国产化,关键技艺煤气化炉的国产化进程也在加快,那些搁浅的国内IGCC名目重启之日或已不远。

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