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加强技术创新 助推发电产业可持续发展. 华电电力科学研究院 应光伟 2013 年 3 月 22 日·北京. 主要内容. 一、火力发电可持续发展面临的科技问题 二、当前集团火力发电技术创新典型事例 三、强化科技支撑平台建设 助推火电产业可持续发展. 一、火力发电可持续发展面临的科技问题 —— 污染物近零排放. 为满足现有和将来发布的控制空气污染物排放法规,须开发: 1 、 NO X 、 SO 2 、 SO 3 ,各种煤粉颗粒的脱除符合排放标准,甚至更低,能够实现全年可靠、经济运行的污染物控制系统。 2 、实现汞、硒等重金属脱除的污染物控制系统 。.
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加强技术创新 助推发电产业可持续发展 华电电力科学研究院 应光伟 2013年3月22日·北京
主要内容 一、火力发电可持续发展面临的科技问题 二、当前集团火力发电技术创新典型事例 三、强化科技支撑平台建设 助推火电产业可持续发展
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——污染物近零排放一、火力发电可持续发展面临的科技问题——污染物近零排放 为满足现有和将来发布的控制空气污染物排放法规,须开发: 1、NOX、SO2、SO3,各种煤粉颗粒的脱除符合排放标准,甚至更低,能够实现全年可靠、经济运行的污染物控制系统。 2、实现汞、硒等重金属脱除的污染物控制系统。
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——污染物近零排放一、火力发电可持续发展面临的科技问题——污染物近零排放 国内外先进超(超)临界机组排放指标对比
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——CO2捕获与封存技术一、火力发电可持续发展面临的科技问题——CO2捕获与封存技术 N2 O2 燃烧后(PC) CO2分离 电能&热能 CO2 煤炭 空气 燃烧前(IGCC) 蒸汽 CO2 空气/O2 H2 CO2压缩和脱水 气化 转化、气体净化+CO2分离 电能&热能 煤炭 空气 富氧燃烧 空气 空气分离 O2 煤炭 电能&热能 CO2
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——高级超超临界发电一、火力发电可持续发展面临的科技问题——高级超超临界发电 开发高级超超临界技术,机组效率将提高到50%以上,与目前超超临界相比,煤耗可降低30g/kW•h左右,CO2排放排放减少近11%。 掌握和应用700℃等级超超临界发电技术,是实现我国火力发电行业可持续发展的重要途径。不同等级超超临界机组供电效率和煤耗指标如下表所示。
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——先进冷却和“零液排放”一、火力发电可持续发展面临的科技问题——先进冷却和“零液排放” • 开发先进的空冷、风冷、组合型冷却技术,提高发电机组冷却效果,降低用水量。 • 采用蒸发或反渗透等工艺,实现电厂废水“零液排放”。
一、火力发电可持续发展面临的科技问题——先进燃烧技术和煤炭高效转化一、火力发电可持续发展面临的科技问题——先进燃烧技术和煤炭高效转化 • 富氧燃烧 • 化学链燃烧 • 热解气化 • 热解液、气一体化
二、当前集团火力发电技术创新典型事例 ——现役机组技改升级 通过先进成熟技术的组合使用,实现现役机组性能提高, 供电煤耗下降,效果如下:
品位 燃料 温度对口、分配得当 实现能效梯级综合利用 电 高温 驱动热泵 供热/制冷 中温 除湿 采暖 生活热水 低温 可再生能源 环境 二.当前集团火力发电技术创新典型事例----能效梯级利用
二、当前集团火力发电技术创新典型事例 • 300MW供热机组热泵回收余热 能量利用率80% • 电力输出 • 28% • 供热输出 • 30% 因热泵回收低温余热而新增供热22% 其他损失20% 燃料总热量100% 11
二、当前集团火力发电技术创新典型事例 某2*300MW机组低温循环水余热项目 • 电厂可新增供热能力134MW(206万GJ),实现新增供热面积243.6万平米; • 在供热面积增加的情况下,单台机组全年可降低煤耗约54g/kwh,年可节约标煤7.25万吨。 • 在供热面积不增加情况下,单台机组全年可降低煤耗约25g/kwh。 12
二、当前集团火力发电技术创新典型事例 某燃气联合循环机组能量梯级利用项目 • 采用热泵回收汽机低温循环水余热 • 采用典型热泵供热技术回收低温余热,是热泵技术在联合循环的首次应用。 • 热泵技术可实现回收余热52.87MW,年新增供热量41万GJ,年节约天然气1843万Nm3。 • 余热锅炉烟气余热回收 • 通过改造增加余热锅炉低压省煤器和热网换热器受热面。 • 将余热锅炉的排烟温度从120℃降低至90℃。 系统原效率 投入热泵后系统效率 余热锅炉改造后系统效率
二、当前集团火力发电技术创新典型事例 通过对现有机组供热性能优化及余热利用技术改造,可 实施: 1、在不增加机组装机容量的情况下,提高供热面积,增加收益; 2、在供热面积不增加的情况下,则利用从余热中提取的热能替代现有部分抽汽的供热能力,降低煤耗,提高效率。
二、当前集团火力发电技术创新典型事例-----煤炭循环利用二、当前集团火力发电技术创新典型事例-----煤炭循环利用 • 二氧化碳捕捉 • 净化 燃气&硫、CO2制品 煤场洒水 干灰渣调湿 系统冲洗 绿化等 废水 气 回用 半焦 煤炭 快速热解 电能&热能 高效燃烧 筑路 农业 建材 油 飞灰&底渣 • 蒸馏 • 加氢处理 高品质燃料&化学品
三、强化科技支撑平台建设 助推火电产业可持续发展 实现发电企业可持续发展是构建“四位一体”产业发展格局的基础,火电产业可持续发展面临复杂的科技问题,同时也有很大的发展空间,科技创新是实现发电产业可持续发展的强劲动力,因此电科院要在集团公司和相关单位支持下,进一步强化发电技术科技支撑平台的建设,助推发电企业可持续发展,其主要包括: 1.建设节能、环保、煤炭、技术监督、技术标准、精益化检修信息系统及管理体系; 16
2.建立发电技术试验、研究、新技术推广应用及覆盖各发电企业的服务体系;2.建立发电技术试验、研究、新技术推广应用及覆盖各发电企业的服务体系; 3.成为发电技术交流、国内外技术合作、人员技术培训的基地; 4.开展科技创新试点,实施先进技术示范工程并建立相应的管理体系; 5.加强人才队伍建设,为集团公司储备科技人才。