工程院院士倪维斗：中国煤炭清洁高效利用之路-第2页-北极星电力新闻网

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中国将来1200亿吨煤怎么用呢？一个是发展电力，电力是最好的二次能源，用起来最方便，效率最高，还有一个是煤基多联产能源系统技术。先进的燃煤发电技术先介绍上海外高桥第三发电厂的一些指标，目前该电厂的煤耗量是276gce/kwh（全国是330gce/kwh），在全年平均负荷率为75-81%的条件下，其实际全年平均供电煤耗（包括脱硫和脱硝）276gce/kWh，粉尘排放11.63mg/m，二氧化硫排放317.71mg/m3，氮氧化物排放27.25mg/m3，除了二氧化碳排放以外，其他排放已经达到气电的水平，目前来看，在中国做一个超超临界的电站投资也就4000元/KW，相对其他来说便宜得多，唯一的根本问题是二氧化碳的问题，这是上海外三的模式不能处理的。二氧化碳在烟气中的收集成本很高，全世界做过很多工作，基本上是这样，如果要从烟囱的烟气中把二氧化碳收集起来，同时埋存的话，无论是基本投资，电价会大幅度增加，因为烟气中的二氧化碳浓度比较低（13%-14%），燃烧时是空气燃烧，大量的氮气存在，所以从烟气中收集二氧化碳比较难，要大量的喷淋，还要用化学物质分离，总的来说就是这样的情况，电厂的发电效率要降低11%-12%（这就是煤直接燃烧效率会降低），同时单位成本提高，投资成本增加一倍；本身的发电成本也增加，这条路大家都在说（国外也说），但是真正的商业化大规模使用在目前还没有，我感觉这个路照目前这个技术条件，这么走不现实，以上是超超临界的发展。第二条呢就是IGCC，现在我们华能集团在天津有一台250MW的，现在已经基本运行了，但是最主要的问题就是系统复杂，价格较贵，首套的造价差不多12000元/KW，而超临界也就4000元/KW。我个人看法是这样，IGCC本身是很好的概念，在目前条件之下，在中国纯粹的发电的IGCC估计也不会有大发展，但是IGCC有一个最大的优点就是将来比较容易的把二氧化碳取出来，二氧化碳浓度较高达到40%左右，压力比较大，体积比较小，容易取出。所以我们基本是这样一种方案，多联产或者叫能化共轨，也就是说煤经过气化以后成为合成气，合成气出来以后净化，它可以同时又生产化工原料，又同时发电，两者同时进行，这样把一些煤里的物质利用和能源利用得到最好。所以这样的系统，我认为应该重点来做的，这样有几个好处，一个就是通过化工合成与动力生产过程的集成耦合，把能量流、物质流总体优化，同时氢碳产品的合理利用，电力与化工在运行当中可以互相调峰，使最昂贵的气化系统总是满负荷运行，后面的产品来调解它利用的多少。多联产我们也做了一些仔细的分析，多联产有串联形式和并联形式，并联形式就是把气化炉出来的气体分成两部分，一部分做化工产品，一部分发电；串联形式是把气化炉出来的合成气先到化工里去反应，把化工不能反应的尾气拿到燃气轮机里去燃烧发电。我们发现串联的要比并联的好，我们考验一个系统或者一个物质最好的两个指标是节能率，物质利用率。串联系统的节能率（比并联系统）可以高8个百分点，碳元素和氢元素的利用率也优于并联系统，所以说串联的无变换不再循环的这种多联产系统效率（45%）最高，碳元素和氢元素的利用率最高，同时根据目前技术的发展，高温净化技术，能效能进一步提高3%达到49.3%。如更好的制氧办法，空分制氧代替制氧机，又可以提高效率到50%，还有就是燃技术机（1700℃）效率达53%，还有一个就是水煤浆加热，水煤浆进入气化炉以前预热一下，把其中的水蒸气在炉子中所要耗费的能量先在外面蒸发了，这样可以节省很多炉子里的能量。所以我认为这个系统中国就好好做，这个系统对二氧化碳减排都大有好处。多联产是综合解决我国能源问题的重要方案，有助于缓解能源总量要求，尤其是可以用大量的高硫煤来做；有助于缓解液体燃料短缺，可以大规模地生产甲醇、F-T合成油等替代燃料，缓解石油进口压力；彻底解决燃煤污染问题，同时就是用甲醇来做二甲醚，二甲醚是基本上和LPG（液化石油气）同样性质的液体，可以大量的供应小城镇的需要；满足未来减排CO2的需要，所以说，在煤的清洁高效利用方面电化共轨（或能化共轨）有很大潜力，是重要方向。

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