我國(guó)電力工業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀及技術(shù)途徑

余海明

摘要：介紹了我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀及節(jié)能減排的形勢(shì)，針對(duì)我國(guó)電力工業(yè)的能效現(xiàn)狀，詳細(xì)分析了火電機(jī)組效率及二氧化硫排放的影響因素，闡述了電力工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的技術(shù)途徑,最后對(duì)我國(guó)電力工業(yè)節(jié)能減排的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：電力工業(yè) 節(jié)能減排 技術(shù)途徑

1 我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展及節(jié)能減排現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電的需求量不斷擴(kuò)大，電力行業(yè)發(fā)展迅猛。截至2006年年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到6.2億千瓦。其中，火電達(dá)到4.8億千瓦，約占總?cè)萘康?7.8%。根據(jù)電力“十一五”規(guī)劃，預(yù)計(jì)2010全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到7.5億千瓦左右，2020年發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到10億千瓦左右。我國(guó)火電企業(yè)在電力工業(yè)中的比重高達(dá)80%以上，是名副其實(shí)的能源消耗及污染物排放大戶。根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于“十一五”期間全國(guó)主要污染物排放總量控制計(jì)劃的批復(fù)》要求，到2010年電力行業(yè)二氧化硫排放應(yīng)控制在951.7萬(wàn)噸。由此可見(jiàn)，當(dāng)前電力行業(yè)節(jié)能減排的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

2 我國(guó)電力工業(yè)能效的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)通過(guò)優(yōu)化發(fā)展、結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)改造，電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷改善，但仍與世界先進(jìn)水平差距較大。

2.1 供電標(biāo)煤耗率 1995年至2006年，供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗由412 g/kWh時(shí)下降至366g/kWh時(shí)。我國(guó)火電企業(yè)的平均供電煤耗與世界先進(jìn)水平（1999年）相差約50g/kWh。如日本東京電力公司1999年的供電煤耗為320g/kWh；法國(guó)電力公司1999年的供電煤耗為331.6g/kWh。

2.2 廠用電率 2005年平均廠用電率為5.95%，與世界先進(jìn)水平（1999年）相差約2%。如日本東京電力公司1999年的廠用電率為4%；法國(guó)電力公司1999年的廠用電率為4.47%。

2.3 發(fā)電水耗 2000年火電廠水的單耗為4.2kg/kWh，2006年的單耗為3.0kg/kWh。

2.4 線變損率 2005年線變損率為7.18%，比世界先進(jìn)水平（2004年）高2～2.5%。美國(guó)、日本2000年的電網(wǎng)綜合線損率分別為6.0%、3.89%。

2.5 燃油量 從近十年的情況看，全國(guó)電力用油從最高的年燒油3000余萬(wàn)噸，下降并基本穩(wěn)定在1300萬(wàn)噸水平左右，說(shuō)明單位耗油量的趨勢(shì)是逐年下降。

2.6 二氧化硫排放量 2006年我國(guó)電力企業(yè)二氧化硫排放量達(dá)到1770萬(wàn)噸，占全國(guó)二氧化硫排放總量2804萬(wàn)噸的63%。

3 節(jié)能減排技術(shù)途徑與分析

3.1 添加催化燃燒劑 通過(guò)在煤中添加催化燃燒劑，使燃燒更充分，達(dá)到節(jié)能的燃煤目的。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用燃煤催化燃燒劑可使鍋爐正反平衡效率平均提高5.2％，固體不完全燃燒損失降低4.2％，煙氣二氧化硫減排25％。企業(yè)實(shí)際應(yīng)用顯示，使用燃煤催化燃燒劑可以節(jié)省原煤8％~15％。

3.2蓄熱式燃燒器 蓄熱式燃燒器是在極短時(shí)間內(nèi)把常溫空氣加熱，被加熱的高溫空氣進(jìn)入爐膛后，卷吸周圍爐內(nèi)的煙氣形成一股含氧量大大低于21％的稀薄貧氧高溫氣流，同時(shí)往稀薄高溫空氣附近注入燃料，燃料在貧氧(2％~20％)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)燃燒。與此同時(shí)，爐膛內(nèi)燃燒后的熱煙氣經(jīng)過(guò)另一個(gè)蓄熱式燃燒器排空，將高溫?zé)煔鈨?chǔ)存在另一個(gè)蓄熱式燃燒器內(nèi)。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進(jìn)行切換，兩個(gè)蓄熱式燃燒器處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)能目的。

3.3 電能質(zhì)量?jī)?yōu)化節(jié)電 電能質(zhì)量?jī)?yōu)化的可采用無(wú)功功率補(bǔ)償、諧波消除等方法。其中采用低壓無(wú)功補(bǔ)償可以使電石爐功率因數(shù)提高至0.91以上，增加產(chǎn)量15％，節(jié)約電耗80kWh/t。電解裝置二次側(cè)采用低壓無(wú)功補(bǔ)償和諧波消除，可以使電解裝置功率因數(shù)提高至0.94以上，節(jié)約電耗8％。

3.4 變頻調(diào)速節(jié)電 針對(duì)企業(yè)大馬拉小車情況，可采用幾種不同方式的調(diào)節(jié)：檔板調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)動(dòng)葉可調(diào)調(diào)節(jié)、液力偶合器調(diào)節(jié)、水電阻調(diào)節(jié)、高壓變頻器調(diào)節(jié)等。變頻調(diào)速分為低壓變頻調(diào)速和高壓變頻調(diào)速。低壓變頻調(diào)速技術(shù)作為成熟技術(shù)早已經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的檢驗(yàn)；高壓變頻器的使用經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是高-低-高模式；第二階段為高-高模式。

3.5 蒸汽蓄熱器 蒸汽蓄熱器安裝于鍋爐與用汽設(shè)備之間，用以平衡用汽設(shè)備的波動(dòng)負(fù)荷。蓄熱器為一密閉壓力容器，蓄熱器內(nèi)90％的空間充有飽和熱水，其余水面以上空間為蒸汽；水空間內(nèi)設(shè)有充熱裝置。蒸汽蓄熱器的蓄熱和放熱是通過(guò)內(nèi)部飽和熱水間接實(shí)現(xiàn)的。蒸汽蓄熱器用于負(fù)荷波動(dòng)較大的供汽系統(tǒng)，可平衡對(duì)波動(dòng)負(fù)荷的供汽，使鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定。用在余熱利用系統(tǒng)，能有效地回收熱量。合理利用蒸汽蓄熱器，節(jié)能效果效著，一般可節(jié)約燃料3％~20％。

3.6 疏水閥余壓回收節(jié)能 以疏水閥余壓為動(dòng)力將凝結(jié)水及閃蒸汽輸送到指定回水點(diǎn)。適用于加熱蒸汽壓力比較高、回水背壓不太高的各種加熱設(shè)備。特點(diǎn)是不僅回收利用了凝結(jié)水，而且二次閃蒸汽也得到了充分利用。

3.7 蒸汽管道系統(tǒng)節(jié)能 蒸汽管道系統(tǒng)是將蒸汽從鍋爐房輸送到用汽點(diǎn)。蒸汽管道系統(tǒng)遵循高壓輸送、低壓使用的原則。高壓輸送可以減少管道費(fèi)用、減少散熱損失。而低壓使用可以降低設(shè)備的等級(jí)，充分利用蒸汽中的潛熱能，降低冷凝水的排放溫度，減少蒸汽的消耗量。

3.8 回收和利用冷凝水 在蒸汽使用過(guò)程中，蒸汽放出蒸發(fā)潛熱供生產(chǎn)使用，本身冷凝成為冷凝水。通過(guò)回收冷凝水，可以使蒸汽系統(tǒng)效率提高10％~15％。在蒸汽系統(tǒng)中，冷凝水所具有的巨大潛能是顯而易見(jiàn)的。通過(guò)采用合適的方式對(duì)冷凝水進(jìn)行有效回收利用，不僅可以節(jié)約能源，而且不會(huì)影響蒸汽系統(tǒng)其他設(shè)備的工作。高壓的冷凝水從疏水閥排放到低壓后會(huì)產(chǎn)生閃蒸蒸汽。閃蒸蒸汽放空不僅浪費(fèi)能源，同時(shí)也污染環(huán)境。回收的閃蒸蒸汽可以用于其他工藝的預(yù)熱或鍋爐的給水等。

3.9 采用氨法脫硫技術(shù) 目前我國(guó)大型火電機(jī)組中，其煙氣脫硫備幾乎全部采用石灰石——石膏法脫硫工藝，產(chǎn)生的石膏綜合利用壓力不斷增大，脫廢水難以有效處理。近期化工行業(yè)推出的煙氣脫硫新技術(shù)——氨法脫硫。該技術(shù)以脫硫效率高、無(wú)二次污染、可資源化等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。

4 結(jié)論與展望

為了從根本上解決我國(guó)電力工業(yè)的能源高消耗、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。我國(guó)一方面加快推進(jìn)節(jié)能減排市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制的發(fā)展，另一方面加大了節(jié)能減排新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣力度。據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年全國(guó)火電廠的每千瓦時(shí)供電煤耗將由2005年的370克降低至355克，五年共降低4.05%。由于電力二氧化硫排放量占全國(guó)排放量的60%以上，“十一五”期間火電廠二氧化硫排放量的削減實(shí)際上將承擔(dān)全國(guó)削減任務(wù)的90%以上?；痣姸趸蚺欧帕繉⒂?005年的年排放1300萬(wàn)噸下降至950萬(wàn)噸以內(nèi)。

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