2014年以來,隨著「能源革命」理念提出,「一帶一路」戰略正式實施,國家能源領域多項重要政策陸續發布,循環流化床發電技術的內外部環境發生了重大變化。在能源發展的新形勢下,循環流化床發電技術面臨怎樣的發展格局?
循環流化床發電技術迎三大機遇
中國電力報 中電新聞網記者 馮義軍
「在推進能源革命的新的徵程上,『一帶一路』戰略、煤炭『深度』利用、火電『超低排放』這三方面可謂循環流化床發電技術發展面臨的新的三大機遇。」在4月下旬中國電力科技網主辦的首屆超臨界循環流化床技術研討會暨高級培訓班上,中國電力科技網CEO魏毓璞在接受《中國電力報》記者採訪時表示。
5月5日,《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》發布,這是又一關乎循環流化床發電技術的國家政策。
2014年以來,《火電廠大氣汙染物排放標準》、《煤矸石綜合利用管理辦法》等標準制度相繼修訂,《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的願景與行動》、《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014~2020年)》、《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》等政策陸續出臺,燃煤電廠達標排放、超低排放的要求越來越嚴格。這些都是將對循環流化床發電技術發展產生深遠影響。中國華能集團公司總經理助理蔣敏華向記者分析道。
「一帶一路」利好循環流化床發電技術
「羅馬尼亞維納裡1×60萬千瓦超臨界循環流化床項目,在李克強總理訪問羅馬尼亞的見證下,中羅合作建設協議正式籤字。這說明了我國研發製造的超臨界60萬千瓦循環流化床鍋爐沿著『一帶一路』宏大戰略已經起航!」國家發展和改革委員會自主研發超臨界60萬千瓦循環流化床鍋爐專家組組長馬懷新在上述會議上講道。
我國從2006年正式起步研發的世界首臺超臨界60萬千瓦循環流化床鍋爐,在白馬示範電站獲得了圓滿成功,至今已安全運行兩年。專家組對該機組進行了許多優化改造工作,使其進一步完善提高。
在馬懷新看來,我國提出的「一帶一路」偉大戰略,為循環流化床發電技術走出去提供了無限商機和前所未有的大機遇。「一帶一路」包括了整個亞洲、澳洲和歐洲並延展到非洲。中亞、西亞、東歐、東南亞大多是欠發達,甚至不發達國家,他們急需發展自己的基礎設施,以提升國力,改善民生。
「這自然為電力發展提供了機遇,從而為電站建設提供了更大的市場空間。而這『一帶一路』上煤炭資源中劣質煤所佔比很大,所以對新建大型循環流化床機組尤為迫切。」馬懷新分析。
據初步測算,「一帶一路」基礎設施建設需投資20萬億美元。過去苦於資金鍊斷裂,東南亞許多火電項目而成為了 「半拉子」工程,甚至停工(如越南)。如今亞洲開發投資銀行吸引了數十個意向創始國的加入,無疑為廣大市場提供了強大的「輸血」功能。 我國研發的60萬千瓦循環流化床發電技術在「一帶一路」戰略中是否可以「坐以待利」呢?馬懷新告訴記者:「回答是否定的。」據了解,前不久,專家組在白馬超臨界60萬千瓦循環流化床示範電站建設經驗的基礎上,對「羅馬尼亞維納裡1×60萬千瓦超臨界循環流化床鍋爐及配套輔機設計方案」提出了多達26項改進意見。
「為什麼?就是該設備無論是從設計、製造、配套設備等方面還有許多需要優化、改進,甚至是重大改進的問題,且不說維納裡電站燃煤特性與白馬項目的完全不同。如果要實現60萬千瓦循環流化床發電技術走出去就達到高效節能,清潔環保,無疑還任重而道遠。」馬懷新表示,推動技術進步迫在眉睫。
推進煤炭「深度」利用的迫切需要
在今年5月5日《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》發布前,新版的《煤矸石綜合利用管理辦法》剛剛修訂,並於今年3月1日施行。追溯以前,循環流化床發電技術還曾被列為《潔淨煤技術科技發展『十二五』專項規劃》。
記者注意到,在這多項涉及「煤炭利用」的國家政策裡面,循環流化床發電技術是其重要內容。
「煤炭清潔高效利用、煤矸石綜合利用、潔淨煤技術的發展,這可以概括為煤炭的『深度』利用,這些都與循環流化床發電技術的推廣應用息息相關,可以說循環流化床發電技術是推進煤炭『深度』利用的迫切需要。」魏毓璞表示。
隨著國民經濟發展對於煤炭需求的增長,煤炭產量逐年提高,煤矸石排放總量也不斷增長。預計2015年煤矸石排放量將接近8億噸,累計堆存量45億噸,形成的煤矸石山2600多座,佔地1.3萬公頃。隨著潔淨煤技術的發展及採煤機械化水平的提高,煤矸石的比例還將逐步增加,煤矸石綜合利用仍面臨較大壓力和挑戰。
「目前我國已經有2600座煤矸石山。相關政策提出,到2020年煤矸石綜合利用率不低於80%,也就是要有2000座左右的煤矸石山要得到綜合利用。這是一個重大課題。」重慶大學動力工程學院熱能工程系教授盧嘯風向記者分析。
「在可見的未來,我國能源以煤為主的格局不會改變,與之伴生的採煤和洗煤副產品(矸石、洗中煤、煤泥)的清潔和高效利用是必須解決的問題。循環流化床發電技術是迄今大規模利用此類副產品的最現實可行的技術。」蔣敏華告訴《中國電力報》記者。
近年來,煤矸石綜合利用雖然取得了一定成效。高參數、高效率、大容量循環流化床鍋爐燃燒技術廣泛應用於煤矸石發電機組,13.5萬千瓦及以上單機容量煤矸石發電機組佔煤矸石發電總裝機容量70%以上。「矸石充填置換煤關鍵技術研究與應用」項目獲得國家科學技術進步二等獎。
2009年洗選後的煤泥過億噸,低品位能源如何綜合利用?「發展大型循環流化床摻燒煤泥清潔發電技術會為電廠帶來巨大經濟效益和社會效益。」中國大唐集團科學技術研究院火電技術研究所劉彥鵬在接受記者採訪時表示,「對於2×30萬千瓦循環流化床機組的電廠,如果摻燒煤泥至少節約燃料成本2000萬/年」。據了解,臨渙中利電廠在30萬千瓦等級大型循環流化床發電技術中摻燒煤泥在國內、國外均屬首次。
記者注意到,剛剛發布的《煤炭清潔高效利用行動計劃 (2015~2020年)》提出:「加大煤矸石、煤泥、煤礦瓦斯、礦井水等資源化利用的力度。支持低熱值煤(煤泥、煤矸石)循環流化床燃燒技術及鍋爐的研發及應用。」近年來,國家重點建設和開發了13個大型煤炭基地,將淨增煤炭入洗能力15億噸,將產生5.36億噸低熱值煤。這或將被看作循環流化床發電技術的重大發展機遇。
較低成本可實現電廠達標排放
「現今,『超低排放』正席捲中國燃煤發電行業,循環流化床發電技術似乎由於難以實現『超低排放』而面臨挑戰。」蔣敏華曾撰文指出:「在相當部分的決策者看來,循環流化床發電技術是落後技術,是應當被淘汰的技術。這是因為與大型煤粉鍋爐相比,在我國發電廠服役的循環流化床鍋爐的性能存在很大差距。」鍋爐作為火力電站主機設備,主要有煤粉爐和循環流化床鍋爐兩類。「囯家在中東部大力推行火力發電超低排發或燃機排放,這隻有燒好煤才有可行性,因此供應這些超低排放機組(煤粉爐)的動力煤也要先洗選才行。洗選出的煤泥矸石只有循環流化床機組能燒。因此,將來超低排放機組越多,循環流化床機組也相應增多。」盧嘯風向《中國電力報》記者表示:「與煤粉爐相比,百萬機組、超超臨界、二次再熱等等這些技術手段還沒在循環流化床機組上應用,因此,循環流化床發電技術還有很大的發展空間。」「循環流化床發電技術本身就是推進廢棄物資源化利用,減少汙染物排放。」在山西國際能源集團有限公司首席工程師蔡新春看來,循環流化床發電技術本身就是國家定位的潔淨煤技術,就是煤炭清潔高效利用的重要內容。
「循環流化床發電技術環保特性方面氮氧化物、二氧化硫原始排放低,在技術上可以進一步脫除,運行成本低,更容易實現超低排放、超淨排放。」中國電力科技網循環流化床首席專家王大軍在上述會議上提出。 「超臨界循環流化床發電技術能夠以較低成本實現火電廠達標排放。」中國華能集團清潔能源技術研究院首席科學家孫獻斌表示。
據孫獻斌介紹,對於折算硫分較高的煤種,循環流化床發電技術採用爐內及爐外兩級脫硫工藝後,較煤粉鍋爐單純採用爐外脫硫工藝更容易達到99%以上的脫硫效率。
對於低揮發分煤種,循環流化床發電技術採用爐內分級燃燒技術後,氮氧化物排放值可穩定在100毫克/立方米以下而實現達標排放。
對於煙煤等揮發分較高煤種,循環流化床發電技術鍋爐輔之以較煤粉鍋爐SCR工藝成本相對較低的SNCR技術,氮氧化物排放值可進一步控制在50毫克/立方米以下,達到超低排放水平。
「循環流化床技術是一項發展中的技術。發展中出現的問題要通過發展來解決。循環流化床超臨界過程中要穩紮穩打,要避免項目和技術的 『一哄而上』和『一哄而下』。」中國華能集團清潔能源技術研究院黃中告訴記者。
「可以預測,大型超超臨界循環流化床發電技術屬電力工業有較大需求的先進技術,建議國家有關部門組織國內科研院所和製造單位聯合攻關,儘快研製建成世界首臺60萬千瓦超超臨界循環流化床鍋爐示範工程。」魏毓璞對超超臨界循環流化床發電技術充滿期待。記者從上述會議上獲悉,相關廠家正在醞釀設計製造100萬千瓦等級的循環流化床鍋爐。
責任編輯:王妍婷 投稿郵箱:網上投稿