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长期以来,煤炭一直是我国最主要的一次能源,其中一半以上用于电力生产。多年来,我国清洁能源装机的比重逐步上升,电源结构不断优化,但不可否认的是,在今后相当长的一段时期内,我国以燃煤为主的发电结构不会发生根本性改变。到本世纪中叶,电力将持续发展并将维持以煤电为主的局面。
燃煤发电在快速发展的同时,如何把重点放在提高效率、降低排放上来,需要从战略层面全面思考。
充分挖掘在运燃煤发电机组“存量”的节能潜力
在国家“上大压斜政策的推动下,大量的超临界和超超临界燃煤机组投入使用,我国已拥有世界上台数最多、总容量最大和高参数等级最多的超临界和超超临界火电机组。但是,由于历史原因,我国尚存在大量的亚临界参数机组,其中,30万千瓦机组占比约为72%,60万千瓦以上机组占比约为30%,还有很多机组容量偏小,设计效率较低,发电煤耗较高。总的来说,我国平均发电煤耗只达到发达国家的中等水平,整体上发展水平参差不齐。
从长远看,我国燃煤机组的数量还将不断增加。2011年,我国燃煤发电装机容量为7.686亿千瓦,预计到2020年,燃煤发电装机容量将达到10.4亿千瓦左右;到2030年,燃煤发电装机容量将达到13.51亿千瓦。可以看到,未来每十年新增装机容量为3.3亿千瓦左右。相比而言,届时我国在运的“存量”机组容量一直占多数,而且“存量”机组容量总是大于“增量”机组容量,所以,要提高燃煤机组的整体性能,在提高“增量”机组技术水平的同时,一定要在“存量”机组上下大功夫,而且能尽快取得实效。
现在人们比较重视新技术的研发和应用,但对于如何挖掘现有机组的节能潜力还不够力度。事实上,现有在运燃煤机组的节能潜力非常大,即使是技术水平先进的超临界机组,依然有节能潜力。
以上海外高桥三厂为例,该厂2台100万千瓦机组先后于2008年3月和6月先后投产,设计供电煤耗295克(标准煤)/千瓦时,设计供电效率41.6%。单从机组设计值看,外高桥三厂的先天条件较好,其技术性能已达到世界先进水平,似乎挖潜的空间已经很校其实不然,外高桥三厂自机组投产以来,不断进行技术改造和创新,大胆给发电机组及热力系统“动手术”,大胆创新,精心实践。从脱硫系统降耗、弹性回热技术、机组运行方式节能,到系统优化、机组启动等多方面都做了大胆的革新,机组的整体性能获得了明显提升。
到2011年,在75%负荷下,供电煤耗达到276克,比设计值降低了近20克,供电效率(包括脱硫和脱硝)达到44.5%,如果折算至设计工况,则其供电效率为46.5%,比设计值提高近5个百分点。该电厂的节能创新是我国燃煤电厂节能增效的典范,充分说明了各类燃煤发电机组的节能潜力很大。
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