清潔能源發(fā)電技術(shù)之煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)

　　1、清潔能源發(fā)電技術(shù)的重要地位及我國在研究應(yīng)用方面的差距

　　1994年國務(wù)院正式批準《中國21世紀議程》（以下簡稱“議程”），標志著我國開始實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。“議程”：指出：“改變能源生產(chǎn)與消費方式，實現(xiàn)能源、電力結(jié)構(gòu)多樣化，建立對環(huán)境危害較小甚至無害的能源系統(tǒng)，是中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分?！?/p>

　　根據(jù)能源消費后是否造成環(huán)境污染，可分為污染型能源和清潔型能源。煤炭和石油屬污染型能源，太陽能、風能和電力屬清潔型能源。廣義的清潔能源技術(shù)包括：（1）清潔型能源的開發(fā)和利用技術(shù)；（2）旨在減少污染型能源污染物排放和提高利用效率的開發(fā)和利用技術(shù)，如潔凈煤技術(shù)。

　　能源還可以分為不可再生能源和可再生能源。從目前乃至21世紀，估計不可再生能源仍是主導能源。而到22世紀，則可再生能源（特別是太陽能）和核聚變能可能占主導地位?？稍偕茉词俏磥砟茉吹幕A(chǔ)。

　　無論從建立對環(huán)境危害較小或無害的能源系統(tǒng)，還是逐步建立用之不竭的能源系統(tǒng)來看，清潔能源技術(shù)都是非常關(guān)鍵的技術(shù)，對可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。以電力為中心的能源發(fā)展戰(zhàn)略是世界能源發(fā)展的規(guī)律性總結(jié)，電力工業(yè)應(yīng)逐步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，由此確立了電力工業(yè)和清潔能源發(fā)電技術(shù)的重要地位。

　　我國電力工業(yè)在清潔能源技術(shù)研究與應(yīng)用方面的差距主要表現(xiàn)在：

　　（1） 燃煤發(fā)電方面的差距主要表現(xiàn)在：平均供電煤耗比工業(yè)國家高（70-80）g/（kW.h），污染嚴重，不能滿足下世紀的發(fā)展要求。SO2和NOx排放控制剛剛開始起步，先進發(fā)電系統(tǒng)方面有不同程度的進步。在潔凈煤發(fā)電技術(shù)研究和國產(chǎn)化方面有很大的差距。

　?。?）天然氣發(fā)電所占的比例太小，燃氣輪機與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)同工業(yè)國家相比差距大。

　?。?）在太陽能、風能和燃料電池發(fā)電等的研究和應(yīng)用上也有比較大的差距。

　　2、熱工研究院（TPRI）清潔能源發(fā)電技術(shù)研究與開發(fā)概況

　　清潔能源發(fā)電技術(shù)是TPRI的主要研究方向。電站鍋爐煤清潔燃燒國家工程中心、鍋爐與環(huán)保研究所及聯(lián)合循環(huán)中心主要從事這方面研究。TPRI已成為我國清潔能源發(fā)電技術(shù)的一個重要研究開發(fā)中心。

　　2.1. 循環(huán)流化床（CFB）鍋爐技術(shù)

　　CFBC試驗裝置及相關(guān)實驗研究

　　已建成包括我國最大的1MW CFBC 試驗裝置在內(nèi)的多個CFBC試驗臺，結(jié)合工程已進行大量試驗研究，多項成果已得到實際應(yīng)用。

　　內(nèi)江電廠引進410t/h CFB鍋爐技術(shù)消化吸收：完成“八五”科技攻關(guān)項目的兩個專題研究，為國產(chǎn)100MW CFB鍋爐及其輔助設(shè)備、系統(tǒng)的研制提供了可以實際應(yīng)用的大量數(shù)據(jù)與資料。

　　CFB鍋爐設(shè)計：TPRI與國內(nèi)制造廠合作設(shè)計了75t/h、220t/h、410t/h CFB鍋爐，其中一臺220t/h CFB鍋爐將于年內(nèi)投運。 CFB鍋爐輔機及配套系統(tǒng)的開發(fā)研制：包括CFB鍋爐燃料與石灰石制備系統(tǒng)、冷渣系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、自控系統(tǒng)及風機等。

　　已完成30多臺容量為（35-410）t/h CFB鍋爐啟動調(diào)試、性能考核和燃燒調(diào)整試驗，積累了豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，并已建立較為完整的CFB鍋爐試驗方法。

　　CFB鍋爐大型化技術(shù)：TPRI在國家有關(guān)部門的統(tǒng)一部署下，正在進行CFB鍋爐全套技術(shù)的開發(fā)，并擬同國外有關(guān)單位合作研究開發(fā)300MW等級大型CFB電站鍋爐。

　　2.2. 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電技術(shù)

　　我國在1979年曾由國家科委立項，由TPRI牽頭在蘇州電廠籌建一座10MW級的IGCC試驗電站。此后雖然由于各種原因這一工程中止建設(shè)，但仍然進行了不少前期工作。

　　1994年5月，我國成立了國家科委、電力部任組長、主要由三委三部組成的IGCC示范項目領(lǐng)導小組。同年6月，又成立了由國內(nèi)十一個單位組成的IGCC課題組，集中了國內(nèi)眾多專家和教授，由TPRI任組長。1994-1995年課題組完成了我國IGCC示范項目技術(shù)可行性論證（國家“八五”科技攻關(guān)專題85-20-06），

　　研究結(jié)果得到國內(nèi)外專家的高度評價。

　　近幾年TPRI先后完成了中國-荷蘭、亞洲開發(fā)銀行技援項目等IGCC國際合作項目。

　　目前TPRI正在負責一項國家“八五”科技攻關(guān)項目“IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究”（97-A26）。TPRI在熱力系統(tǒng)分析及軟件開發(fā)、運行技術(shù)、移動顆粒層高溫除塵等方面取得高水平的研究成果。

　　我國IGCC示范項目正在申請立項，TPRI做了大量立項準備工作。

　　2.3. 燃氣輪機和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)

　　TPRI長期從事燃氣輪機發(fā)電技術(shù)研究，在運行技術(shù)、葉片高溫腐蝕、航空燃機發(fā)電、自由活塞燃氣輪機發(fā)電等方面取得重要研究成果并積累了豐富的經(jīng)驗。

　　60年代末、70年代初，我國建立了第一臺13500千瓦燃用天然氣的聯(lián)合循環(huán)試驗電站。TPRI負責正壓鍋爐設(shè)計、燃氣輪機改燒天然氣設(shè)計等并取得成功。

　　2.4. 電站燃煤鍋爐NOX排放控制技術(shù)

　　基礎(chǔ)性研究及試驗研究

　　煤的裂解機理研究及煤的數(shù)據(jù)庫的建立。

　　建立試驗臺架并進行低NOX燃燒器模型試驗研究：TPRI已建成 1 MW大型燃燒試驗臺和一維火焰爐，可用于低NOX燃燒控制的熱態(tài)試驗、空氣分級或三級燃燒試驗。目前針對某低NOX燃燒器正在建立試驗臺架。