搜索
洁净煤发电技术一、洁净煤发电技术概念洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体，成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种：*循环流化床燃烧技术（CFB）*整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电（IGCC）*增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电（PCFB－CC）*超临界燃煤电站加烟气脱硫、脱硝装置（SC+FGD+De-NOx）二、洁净煤发电技术的技术特点1.循环流化床燃烧（FBC）技术特点循环流化床燃烧（FBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙(CaO)接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到２～２.５左右时，脱硫率可达９０％以上。同时由于该锅炉炉温比较低，并采用分级送风燃烧方式，所以可大大减少氮氧化物（NOx）的生成。循环流化床燃烧方式的优点主要是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NOx排放可减少５０％；２．煤种适应性强，特别适合中、低硫煤；３.燃烧效率高，可达９５％～９９％；４．负荷适应性好。负荷调节范围为30～100％2.整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电技术特点（IGCC）IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合，是当今国际正在兴起的一种先进的洁净煤（CCT）发电技术，具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。它的原理是：煤经过气化和净化后，除去煤气中９９％以上的硫化氢和接近１００％的粉尘，将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料，以驱动燃气轮机发电，使燃气发电与蒸汽发电联合起来。IGCC由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：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作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有很好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的单机功率已达300MW以上，净效率可达43%～45％，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg／NM3左右。（目前国家二氧化硫限额约为1200mg／NM3），氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3，有利于环境保护。3.增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电技术特点（PFBC－CC）增压流化床燃烧（PFBC）技术从原理上基本同常压流化床燃烧（FBC）大体一致，燃烧空气通过布风板进入燃烧室，，加入的煤粒和脱硫剂（通常是石灰石或白云石）处于悬浮状态，形成一定高度的流态化“床”层。流化床中，脱硫剂在煤燃烧的同时脱除二氧化硫，再由于流化床燃烧温度控制在900℃以下，抑制了燃烧过程中氮氧化物的生成，所以大大减少了污染物的排放。同FBC一样，PFBC的燃烧效率高，对煤种适应性强。增压流化床燃烧（PFBC）技术采用增压（6～20个大气压）燃烧，燃烧效率和脱硫效率可以得到进一步提高。燃烧室热负荷增大，改善了传热效率，锅炉容积紧凑。该技术除了可在流化床锅炉中产生蒸汽使汽轮机做功外，从PFBC燃烧室（也就是PFBC锅炉）出来的加压烟气，经过高温除尘后，可进入燃气轮机膨胀做功。通过燃气/蒸汽联合循环发电，发电效率得到提高。目前可在相同蒸汽参数的单蒸汽循环发电提高3～4％。采用增压流化床燃烧联合循环（PFBC-CC）发电能较大幅度地提高发电效率，并能减少由于燃煤对环境的污染。PFBC将成为21世纪主要的洁净煤发电技术之一。4.超临界燃煤电站加脱硫、脱硝装置（SC+FGD+De-NOx）对于常规的燃煤机组而言，采用超临界参数，提高电厂热效率，降低煤耗（减少燃料消耗量）是污染物减排的首要措施；采用先进的燃烧技术，合理有效地组织燃烧过程，在燃烧过程中减排也是重要的污染物减排技术，可以大幅度降低污染物排放，但当排放的限制更严格，而且靠炉内燃烧减排不能满足要求时，需要采取烟气脱硫脱氮技术措施。