清洁高效的火力发电技术分析高湘彬

清洁高效的火力发电技术分析高湘彬

高湘彬

新疆电力建设调试所有限责任公司

摘要：随着社会经济的不断发展,火力发电行业发展越来越好。但目前面临的矛盾，一方面是日益增长的用电需求和不断出现的用电突发状况难以得到解决，一方面是火力发电对能源消耗和环境污染带来的严重掣肘。在当前长期以煤炭为能源的火力发电现状下，应当积极开拓更加清洁高效、低成本的新型火力发电技术。

关键词：火力发电；清洁高效；技术；分析

引言

随着社会经济的不断发展，社会上各行各业的发展速度也随之加快，日常生活中各行业对于能源的需求也不断提高，其中电力资源是生产生活中最不能缺少的。而为了满足社会发展的需要，加快了一些大型的火力发电项目建设，从而使我国电力资源供应紧张局势得到缓解。而当我们在借着火力发电技术提高经济的同时，还需要注意由于通过燃烧各种煤炭资源给自然环境带来的污染问题。

1我国火力发电的现状分析

1.1以煤电为主的电力结构

目前随着日常生活中电力能源发挥的重要作用，已经成为生活中不可缺少的一部分。而对于我国北方大部分地方来说，电力供给的主要来源就是火力发电。而传统的火力发电技术主要是通过燃烧煤炭来转换电能。随着可持续发展战略的提出，目前对于清洁能源的开发利用已经逐步取得成效，尤其是对于火力发电来说，因为其通过牺牲不可再生能源来进行发电，必然会造成能源的紧缺，其次还会造成对大气环境的污染。虽然我国煤炭资源较为丰富，但是对于这种不可短时间内在生能源的使用还需节制。利用清洁能源进行发电是将来社会发展的一个趋势，所以我们必须要重视。

1.2适合国情的火力发电

因为我国北方水资源较为稀少，因此长期以火力发电为主，这样不仅会浪费大量的煤炭资源，还会给自然环境释放大量的二氧化碳气体，从而对大气层产生严重的破坏。此外，由于电能自身不能够储存，所以，在进行火力发电时对于能源转换的量要进行相应的控制。因此，对于火力发电过程中遇到的各种情况也较为复杂，不仅要控制能源消耗问题，还需要解决环境污染问题，因此我们必须要转变传统的思想观念，通过技术创新来实现一个符合我国国情的持续发展火力发电结构。随着环境污染的日益严重，必须要在不减少经济增长的前提下，降低火力发电的能源消耗，并且优化煤电之间的关系，增加发电的效率。

2火力发电清洁能源的分析  

2.1清洁能源的结构性分析

为了有效应对当前日益严重的能源短缺危机，清洁能源越来越为世界各国所重视，我国在火力发电的能源调配上也一改往日的单一能源结构，并逐渐向着多元化的目标稳步发展。在国内的多地实践中，随着国家的政策法规对排放标准的一再提升，产业结构发展方式的转变，多地建立起独立的发电能源模式，逐渐降低化石能源的使用容量，扩大天然气、风能以及地热能等清洁能源的使用量在整个发电能源结构的比例，以能源多样化的实现积极应对当前的火力发电存在的能源消耗问题。比如，核能作为21世纪以来最为清洁的替代能源，已经通过当前较为新颖的核聚变技术将核能转化为电能，我国也建成八个核电站并相继投入商业运行，同时还有一定规模的在建机组未上马。核电虽然有环保、高效、低成本的资源优势特性，但是其安全问题也是不容小觑的。因此在大规模的投入运行前，核能安全的管控将是重要的技术创新区。水力资源基数大、可再生性强，水力发电也是较为流行的一种方式，但同时，目前的天然气等清洁能源的使用率与电能转化效率还远远不能与当前的电力需求匹配。需要未来在这些方面多加以研究和重视。

2.2风力与火力发电的协调

虽然风力作为清洁能源，高效、低耗，有着广阔的市场，但是单纯使用风力发电，不能满足火电厂供电商的产量瞬时供应，因此面临着能量不确定性和能源不平衡的问题。所以，从经济角度和市场角度，发电商只采取单独的风力发电模式最终将有损效益，并存在生产预估风险。因此，可以同时利用火电、风电机组相结合的方式，既实现风能的清洁无污染的特性，又能降低火力发电废气排放的污染量，同时，规避风力发电的能量供应不稳定的风险，还能利用火力发电实现供电商的利润，可以说是一举多得。具体的，首先要考虑经济因素选择适合火电厂的风电机组，现在较为常用的是双馈感应风电机和直驱式风电机，其次完成风力和电力机组系统的结合过程，如电气接线、风电机组的监控及保护、无功补偿等操作。最后，为保证风力发电机组能够源源不断的为发电提供动力，还应当对风电机组配备升温保护等设备。

3洁净煤火力发电技术

3.1燃料电池

燃料电池作为目前世界上关注度比较高的一种新型清洁能源，其主要的发电原理是通过燃料与空气接触产生的氧化反应，这种直接通过化学反应将热能与电能进行产出的方法不仅简单，并且产生来源也是非常方便。目前，大多数火力发电企业在燃料电池的应用上，主要是以MCFC和SOFC两种。其中SOFC是固体氧化物燃料电池，主要是以固态氧化钇、氧化锆为电解质，然后以天然气、碳氢化合物作为主要燃料进行转换，这种燃料电池的输出电能效率非常高。对于燃料电池来说，其主要具备以下一些优点：首先，燃料电池能够提高发电率，通过使用燃料电池能够将传统的火力发电厂的电能转换效率提高近20%。其次，保证了转换电能的稳定性，随着日常生活中人们对于电能需求的不断增加，很容易出现一些限电问题，并且受到自然灾害的影响，电力供应容易出现紧缺。而通过采用燃料电池技术，能够有效地弥补电网供应不足的问题，大大降低了由于停电造成的各种问题发生的几率。此外，这种燃料电池还能够方便携带，在抗震救灾，野外救援时很好地提高电力支持。

3.2煤炭加工

上面所说的燃料电池主要是依靠化学反应，而对于媒体加工技术来说，其主要是以一种物力方法进行。首先，对媒体进行洗选，这样能够有效地降低媒炭自身的灰分，从而减少了煤炭燃烧时产生的二氧化硫，这种洗煤技术是目前国内应用较为广泛的一种技术。但是这种对煤炭的洗选操作对于煤炭浪费十分严重。因此还需要对其进行不断的优化改进，而对于煤炭的集中配送技术来说，其通过将煤炭资源进行综合加工，并以一种产品市场定位及配送方式相结合，然后利用现代化信息管理技术，对于各种用户的煤炭需求进行分析，从而将煤炭进行深度加工，从而建设对环境的污染，提高煤炭资源的利用。

3.3烟气净化

煤炭加工技术中，对于烟气净化的应用较为常见，其中包括了煤炭除尘、重金属脱离、煤炭脱硫等技术。下面我们对活性焦干法烟气净化技术进行详细的分析。首先这种烟气净化技术可以有效地降低煤炭在燃烧过程中污染物的排放量，从而降低环境的污染。其主要是利用活性焦在物理结构上的独特构造，以及化学稳定性和化学特性对煤炭的氮氧化物进行吸附，最终将二氧化硫进行析出。此外，这种方法的自身物理构造能够使煤炭中的一些重金属离子析出，从而大大提高了二氧化硫等一些有害物质的去除效率。并且这种活性炭技术在进行处理过程中不会造成水资源的浪费，并且特别适合水资源受到一定污染的煤炭产地。此外，对于这种技术脱出的硫化物还可以被二次利用，拥有一些钢厂的酸洗操作，从而增加了额外的经济收入。

4结语

根据当前我国的能源分布、能源消耗、环境污染的情况，既然火力发电的供应将长期作为生产生活的主要供应源，那么在这一长期趋势和大背景下，积极的探索清洁高效的火力发电技术就显得尤为重要了。

参考文献

[1]钱海平.火力发电技术的发展方向和设计优化[J].浙江电力，2012.

[2]李艳芳.活性焦烟气联合脱硫脱硝技术[J].煤质技术，2009,（1）：36-39.