发展洁净煤发电技术的意义和现状

    我国能源工业结构经过几十年的发展已形成了以煤为主，多能互补的能源生产和消费结构。我国煤炭资源丰富。据统计，1996年全国煤炭产量为13.74亿吨，用于火力发电的约为三分之一。2000年煤炭计划产量为14.5亿吨， 2010年原煤产量估计达到17.7亿吨，发电用煤量预计至少占煤产量的38%以上，以煤为主要发电用燃料的格局不会变化。1997年完成的全国第三次煤炭资源预测，动力煤储量平均硫份为1.15%。1996年，我国煤炭生产总量中含硫量大于1%的中、高硫煤占25%，用于火力发电的煤炭中、高硫煤占30%~~40%。中、高硫煤主要分布在四川、贵州、广西等省份。1996年全国火电机组排放的烟尘为370万吨，二氧化硫为680万吨，约占这类污染物排放总量的四分之一左右。目前我国大、中型燃煤电厂己普遍采用了高效的静电除尘器，使烟尘排放基本得到了控制。按照1996年制定的GB13223一96《火电厂大气污染物排放标准》的要求，二氧化硫的允许排放浓度以燃煤含硫量为1%来划分：含硫小于1%时，允许排放值为2100mg／Nm3：含硫大于1%，允许值1200mg/Nm3，不仅远高于工业发达国家（200~~300 mg/Nm3），而且也高于东南亚国家的水平（750~~850 mg/Nm3）。该标准仅对蒸发量大于1000t/h的电站锅炉规定NOx不得大于650 mg/Nm3 （固态排渣），与东南亚国家水平相当，但明显高于欧共体标准（200 mg/Nm3）。尽管如此，国内燃煤火电厂在二氧化硫和氮氧化物排放的控制上也还不能完全满足现行标准要求。至于C0x排放的控制，国内尚无硬性规定。
    
    国内洁净煤发电技术现状及与国外先进水平的差距
    
    我国动力用煤与污染物排放治理现状
    国外工业发达国家都十分重视洁净煤技术（CCT）．投入大量人力和物力开展了从煤炭开发到利用全过程的研究，旨在减少污染物排放和提高转换效率。主要有煤炭选洗、加工（型煤、水煤浆）、转化（煤炭气化、液化）、先进燃煤技术和烟气净化等方面的内容，其中某些领域己取得重大进展和处于接近商业化的推广阶段。本课题仅讨论其中的先进燃烧技术、提高煤电转换效率和烟气净化等有限内容。
    
    我国发展洁净煤燃烧技术可追溯到60年代末，那时为解决煤矸石燃烧难题开始研制我国第一代小型流化床（鼓泡床）锅炉，但没有及时向脱硫等环保效益更好的循环流化床锅炉发展，直到80年代我国自行研制的中、小型循环流化床锅炉才推入市场。而大型循环流化床电站锅炉还依靠国外引进。我国从80年代起开始研究增压流化床锅炉技术，分别建立了实验室和小型中间试验机组，取得了一定的成绩，试验机组已进入调试阶段，在烟气脱硫脱硝技术方面，也以自行开发和国际合作的方式做了许多尝试，包括炉内喷钙、旋转喷雾、简易湿法脱硫和电子束技术等，但都未达到商业化使用的程度。近年来根据引进技术生产的容量300MW和600MW的蒸汽发电机组均配备有低NOx燃烧器，在烧烟煤时N0x的排放可低于650 mg/Nm3的水平，其它情况下，氮氧化物的排放尚缺乏有效的治理。我国平均供电煤耗较工业发达国家高60 mg/Nm3左右，所以CO2的排放量也相对较大。以上这些情况表明，从总体上看我国洁净煤发电技术还处于起步阶段，与发达国家相比差距很大。
    
    因此只要我国的发电设备制造企业能生产国际上己成熟的洁净煤发电技术设备、并装备电厂，那么我国的大气污染状况就会得到明显改善，现仅以达到国外排放标准为例，则电厂的S02将从现在的年排放680万吨降到170万吨， N0x下降到现在排放量的30%，CO2排放减少2500万吨.