清洁高效的火力发电技术分析

杨晓利

国家电投大连泰山热电有限公司

摘要：社会经济发展，促使社会群体高度重视环境问题。在国家的能源总消耗量中，煤炭资源占据很高比例，每年产生的CO2、硫化物、氮氧化物排放量巨大，严重破坏着大气环境，需要利用高效清洁的发电技术来缓解污染状况，是文中的主要研究方向，希望能够为火力发电企业的持续健康发展提供借鉴。

关键词：清洁；高效；火力发电技术

火力发电技术的应用性广，常规燃煤火力发电在国家电力生产结构中占到很大比重，而巨大的电能需求量，使火力发电所不断扩大能源使用量，CO2、硫化物、氮氧化物等污染物也因此大量排放出来，成为污染大气环境的主要原因，使更多人关注着火力发电技术的创新发展，突出高效、清洁特点，不断优化电力生产形式。所以，实现火力发电厂的高效、清洁，势在必行，以增强煤矿资源利用率，增强污染物防控能力，具有重要的现实意义。

1火力发电现状

火力发电，即依靠燃烧煤、石油、天然气等燃料时的热能进行发电，并且以电动力装置转换热能为动能的发电方式。我国资源丰富，火力发电事业仍有很大的发展前景。我国以火力发电作为最主要发电方式，其中电站锅炉属于火力电站的主机设备，成为火力发电行业发展的重要支撑。火力发电，即以燃烧燃料的方式产生热量，支撑水的加热需求，促使水箱水蒸气转化，用于发动机的运行动力，需要大量燃料的持续支撑，维持稳定的电能供应。

我国煤炭资源储量在世界总煤炭量中只有13.3%的比例，在工业生产和市民生活方面具有重要作用，且必不可少。煤炭的能量高、应用优势明显，但也会加剧环境污染问题。煤炭燃烧过程必然有大量硫元素释放出来，成为酸雨危害形成的重要因素，农田、建筑物、工业设备的原有状态都会产生一定损坏，而且其中的腐蚀性会直接灼伤人体皮肤，水资源污染也明显存在，危害范围较广。

北方主要采用的火力发电方式就是以燃烧煤炭产生电能，在可持续发展战略影响下，火力发电厂积极开发利用清洁能源，改善大量使用不可再生能源产生的大气环境污染问题，具有明显的技术优势，成为未来发展趋势。

2火力发电的清洁能源

2.1清洁能源的结构性

煤炭资源的局限性明显，迫使国家和社会积极投入到新能源开发、利用中来，为各行各业的生产发展提供动力。风能、核能、地热能、太阳能、潮汐能、生物质能等的资源优势，使其成为重点研究方向，但是基本处于初级摸索阶段，但是必将成为支撑各行各业发展的重要资源。国家政策扶持下，科研工作不断深入，能源与动力工程节能技术也在开发、研究中拓宽应用范围，使传统能源逐渐被取代，真正转变新能源为生产动能，加速资源、能源更新，在生产活动中应用和推广，实现资源利用效果更大化。同时降低企业生产中的能源耗费量和资金使用量，才能更好地控制环境污染问题，为环境友好型社会落实工作任务准备必要条件。

2.2协调风力与火力发电

    风力的市场广阔，仅仅依靠风力发电无法满足电商的产量供应需求，需要解决能量不确定、能源不平衡问题，是有损效益、生产风险更大的发电模式。火电和风电机组结合的发电方式，利用了风能的清洁无污染，同时降低了火力发电排放量；规避了风力发电不稳定的能量供应风险，同时利用火力发电创造经济效益。经济因素是风电机组选择的首要因素，以双馈感应风电机、直驱式风电机为常用设备，在风力和电力机组系统结合后，具备了监控风电机组、无功补偿多项操作功能。风电机组实行有效的升温、保护措施，是确保风力发电机组供应发电动力的必要处理。

2.3洁净煤火力发电技术

2.3.1燃料电池

    燃料电池属于新型清洁能源，是在燃料、空气充分接触发生氧化作用后，产出热能、电能，方法简单、便于获取。火力发电企业目前主要采用了MCFC、SOFC两种电池。其中，SOFC是电解质为氧化锆、固化氧化钇，燃料为天然气、碳氧化合物的固化氧化物燃料电池，电能输出率很高。燃料电池能够提高传统电能转换效率20%以上，发电率更高；对于电能需求量增大的客观形势下易于发生限电问题、自然灾害影响性大、电力供应紧缺发生率高等问题具有较好的应对能力，是解决电网供应不足、停电事故频发的重要选择；以方便携带特点，更加适用于野外救援活动。

2.3.2烟气净化

    烟气净化，采用除尘、脱氮、脱硫、脱除重金属几种技术，其中活性焦干法烟气净化技术具有代表性，在火电厂发电的污染物排放方面具有良好作用。基于烟气净化原理，在活性焦的孔隙构造、化学稳定性、化学特性的多重作用下，经吸附、催化、高温加热处理水蒸气、氮氧化物后，析出SO2，同时重金属离子、粉尘等污染物因孔隙构造而析出，使去除汞、氨气、粉尘、二氧化硫的效率提高。活性炭的使用，会浪费一些工艺水，增大水污染负担，适用于水资源污染地区的防控处理。硫化物经过脱除后，可以废物利用、二次加工，出现了钢厂酸洗几种技术处理方式。

2.3.3天然气发电技术

优化火力发电技术结构，以天然气发电技术为重点研究方向，相继引入并且具备了F级、E级燃气轮机制造技术的制造能力。燃气轮机的联合循坏率目前已经达到61%以上，使天然气能源有了较高的利用率。但是，燃气轮机发电技术成果的产生、应用和推广，需要人力、物力、财力的大量投入，但在西方国家垄断技术面前，设备维修仍然需要外国技术的支持，使进口成为大型燃气轮机的主要选择，制约了经济发展潜力。天然气发电技术利用燃气轮机、分布式发电两类技术，以天然气为原料，支持电力供应，并且做好燃气轮机的余热回收，作为供热和供冷用户的热力来源，大大提升了天然气等能源资源的利用率。天然气分布式发电技术的安全性强、资源利用率高，明显优于集中式能源供给形式，是经济效益更大的技术类型。

3火力发电技术清洁高效的措施

3.1循环利用锅炉排出的污水

电厂锅炉系统的运行过程中，常常存在蒸发量过大、引起污水排出量过大的情况。将这些污水直接排出，会造成热能的流失和水资源的浪费，需要采取循环回收的方式提升污水的利用率。充分使用排污扩容器的积极作用，将高温废水中的热量再次应用于热动系统；同时利用冷却器，将其置于排水废水末端，从而有效回收废水热量，并将冷却水回收处理后，转入另一个循环水系统，大大提升了水资源的利用率，有利于环境的保护。

3.2优化热动系统运行

电厂生产经营中有效利用热动系统运行，是减少机组能源消耗的重要方式。电厂热能的节能优化，需要从热动系统机组工作的具体形式入手，应用节流配汽运行；节流配汽与喷嘴配汽的联合使用，适用于带机组正常运行中的节能降耗。电厂的值班人员要对机组的参数加强控制，确保具体参数都能满足规范标准，使机组能够在经济、稳定的环境中安全运行。真空度直接影响着热动系统的运行状态，汽轮机工程师、运行值班人员在具体工作中需要实行动态跟踪方式，实时监控机组真空系统，做好运行参数的记录、总结工作，为调整真空度状态提供依据，确保其时刻保持最佳的运行状态。

结束语

    煤炭资源是人们开采存储于大自然的矿产和物质资源后，转换为生产动力、产生电能，支撑国家基础经济发展和人类进步。但是，严重的大气污染问题也由此形成，是火力发电技术必须不断优化的重点问题，以高效、清洁、低耗为标准，促使发电能源多元化，拓宽太阳能、风力等清洁发电技术的应用范围，保障电力系统的持续、稳定。

参考文献：

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