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火力发电产业发展与技术研究

2021-02-18侯建

科学与生活 2021年30期
关键词:火力发电技术发展

侯建

摘要:随着我国社会经济和科学技术不断发展,社会各领域进入一个全新的发展阶段,在科学技术带动下,企业发展速度有所提升,电力企业在我国经济发展中扮演着重要角色。火力发电的发展顺应我国国情,已经在全国范围内广泛普及,火力发电的应用具有较强的优势,可以维持电力输送的稳定性,满足我国人口的用电需求,促进我国生产水平提升,但是在使用过程中也会对环境产生不良影响。为了协调好电力输送和环境保护的关系,火电厂需要根据目前的发展情况,引进先进的发电技术,优化火力发电方式。文章以火力发电为主,首先分析火力发电的发展情况,然后提出技术更新,促进我国火力发电的健康发展。

关键词:火力发电;发展;技术

引言

近年来我国产业结构调整和优化,经济发展进入一个新的环阶段。电力行业在我国经济发展中占据着重要地位,火力发电引起社会大众的广泛关注,已经成为我国主要的发电形式,在我国总发电量中占据70%左右,由此可见火力发电的重要性。据目前我国火力发电发展情况来看,运用范围越来越广泛,涉及燃煤发电、燃气、燃油等多个领域,是我国火力发电的主要形式。其中燃煤发电是我国火力发电的重点,火力发电技术也在不断探索和研究,为我国电力行业发展提供技术支持,更好地服务于人们的用电需求。因此,电力行业要根据我国国情和人们的用电需求开发火力发电的形式,从技术层面入手优化火力发电,明确火力发电的技术和产业发展方向。

一、火力发电行业发展现状分析

随着我国电力行业的发展,发电方式也逐渐丰富,其中火力发电在我国生产和生活中占据着重要位置,火力发电的工作原理就是通过燃烧时产生的热能,由发电装置转化成电能,在我国电力行业中得以广泛应用。我国煤炭资源丰富,利用燃煤发电已经成为常态,据统计我国1990年煤炭产量10.9亿吨,其中用于发电领域仅占12%,火力发电还有更大的发展空间。

火力发电以两种形式存在,一个是单纯供电;另一个是发电又供热,火力发电也分为好几种类型,以原动机分类主要是汽轮机发电、燃气轮机发电和柴油机发电,根据发电所有的燃料分类,可以分为燃煤、燃气和燃油三种发电方式,更是丰富了火力发电的形式。

我国生态化建设理念提出,电力企业转型已成必然之势,在节能减排和提高经济效益的基础上,火力发电应该向燃料基地靠拢,为城镇的人们提供足够的电量,保证人们正常生活。

火力发电历经多个发展阶段,才进入全面普及的时期,最早出现火力发电是在1875年巴黎北火車站,随着发电机等科学技术不断发展和完善,给火力发电提供更广阔的发展空间。尤其是当下我国生产和生活用电需求来不断增加,更是拓宽了火力发电的渠道,早在20世纪30年代以后,火力发电进入高速发展阶段。

随着时间的推移和科学技术的发展,给火力发电带来越来越多的优势,火力发电机组容量从一开始的200兆瓦上升到300-600兆瓦,证明火力发电的一大突破和进展。在1973年,火电机组已经达到了最大兆瓦1300,不管是发电技术还是效率都有所提升,给人们带来新的用电体验。

到80年代后期,火力发电进一步发展,日本具有世界上最大的火电厂----鹿儿岛火电厂,容量可以达到最高4400兆瓦,但是由于机组过大也会带来一定的发电压力,很大程度上降低火力发电的稳定性和效率。到了90年代初,为了保证火力发电的稳定性和安全性,将发电容量固定在300-700兆瓦,在中国总装机容量中占据70%以上。

火力发电中,燃煤发电是最常用的发电方式,每年使用的煤炭要占据工业用煤的50%以上,目前我国关于燃煤发电达到了全国总煤炭消耗量的50%,这些数据意味着我国90%的二氧化硫和80%的二氧化碳都是由煤电产生。我国火电发电总量在逐渐增加,已经达到了80%以上,国家对于生态化建设很是重视,关于火力发电的未来发展中提出相关任务,希望朝着节能减排的方向发展。并且,火力发电在未来仍然占据重要地位,可以有效弥补我国供电的不足,在火力发电发展的过程中,节能减排也会成为电力行业发展的核心内容。

二、火力发电前沿技术路线

(一)集中式技术路线

文章提出火力发电的技术路线,也是明确火力发电的未来发展趋势,可以将火力发电技术分为高效清洁发电技术、集中式联合循环技术与多联产技术路线等等多种技术路线。集中式高效清洁发电技术路线,是需要依托于化石燃料,利用高参数、搞笑的发电技术进行,在先进燃料技术的参与下,可以有效控制发电过程中的污染物,以此保证发电的高效率和清洁。集中式技术路线是由多个技术组合而成,其中700℃超临界、煤基超临界二氧化碳布雷顿循环技术,在富氧燃烧和CCUS技术支持下,实现火力发电的高效能和清洁作用,从而减少环境污染。集中式联合循环比较复杂,也是需要在多项技术支持下完成,利用化石燃料与IGCU、ISCC等联合技术,配合冷热电联供、制氢技术、热电联产等技术,在保证火力供电效率的同时,还能提供电能、供暖、制冷等多种技术。

我国绿色发展观念的提出,对于火力发电节能减排提出更高的要求,而集中式非常规燃料与用途路线可以满足火力发电的高效率、减少污染的需求,需要利用煤矸石、劣质煤、生物质和垃圾等非常规燃料进行,在CFB和超临界技术的支持下,可以达到高效率发电的目的。

(二)分布式技术路线

分布式技术在发电中灵活性较强,在火力发电技术中,分布式主要是以常规化石燃料或者非常规燃料为主,通过多样化的方式进行分布式发电,配合储能技术、冷热电联供、先进热交换系统和智能微网等技术,很大程度上满足人们的用电需求。微燃机、内燃机式分布式火力发电的主要技术组合,也是分布式发电技术的核心内容,在实际运作的过程中可以配合余热回收、余热发电、储能技术等其他技术,可以满足火力发电的多样性,为用户提供所需的电能、动力、制冷等服务。

(三)开发IGCC多联产技术

IGCC多联产技术在火力发电中得以广泛应用,并且由于其技术优势,很可能成为未来火力发电的主流技术。多联产技术灵活性较高,可以同时满足高效率和环保的需求,火力发电中燃煤发电会释放大量的二氧化碳,而多联产技术的应用可以有效去除二氧化碳,给火电厂带来更多经济效益,已经成为公认的最具潜力的发电技术。

随着科学技术不断发展,火力发电技术也逐渐丰富,在原有的技术上加以完善,将更多新技术融入火力发电中,为IGCC电厂解决技术问题提供更多途径。在2004年初,美国GE公司收购Texaco公司的煤气化技术,为了加强火力发电的效率和水平,又与Bech-tel公司合作在IGCC电厂的规划和建设层面,从而提高美国GE公司的发展水平和竞争力。我国关于IGCC发电技术关注度较高,并且关于这项研究已经持续10多年之久,目前在火力发电技术上也有一定的经验。我国式煤炭资源丰富的国家,应该加快IGCC技术研究,推动我国火力发电的发展,根据我国用电情况扩大IGCC电厂建设规模,从而实现多联产和商业化运行。

结束语

综上所述,随着国家生产和发展对电力的需求,进一步推动我国电力企业发展,在科学技术带动下,我国发电方式也逐渐丰富,其中火力发电在人们生产和生活中得以广泛应用。根据火力发电的技术特点研究可以氛围燃气发电、燃煤和燃油发电,尤其是燃煤发电进入高速发展阶段,每年关于燃煤发电就要使用大量的煤炭,释放更多二氧化硫和二样化碳,会对环境造成污染。基于此,国家关于火力发电提出新的要求,希望可以顺应绿色发展观念,在实际发展中遵循节能减排的原则,也会成为火力发电未来发展的核心思路。

参考文献

[1]马兆纬.火力发电技术发展趋势[J].江西电力职业技术学院学报,2003,16(4):6-10.1673-0097.2003.04.002.

[2]李美.浅谈火力发电技术的发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2013(33).

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