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高效燃煤發電

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編輯次數: 6 次  更新時間: 2014-04-01 11:05:26

 高效燃煤發電技術是把滿足供電需求、提高效率、控制環境三位一體進行綜合考慮,可使供電效率提高到42%-45%,供電煤耗下降到293-246克/(千瓦·小時),SO2、NO的排放量減少95%以上,CO2降低20%,基本上沒有粉塵排放。高效燃煤發電是一種高效、環境清潔的發電技術,又可叫做清潔煤發電技術或是清潔煤電技術。

高效燃煤發電行業定義及分類

高效燃煤發電行業定義

高效燃煤發電技術是把滿足供電需求、提高效率、控制環境三位一體進行綜合考慮,可使供電效率提高到42%-45%,供電煤耗下降到293-246克/(千瓦·小時),SO2、NO的排放量減少95%以上,CO2降低20%,基本上沒有粉塵排放。高效燃煤發電是一種高效、環境清潔的發電技術,又可叫做清潔煤發電技術或是清潔煤電技術。

高效燃煤發電行業主要包括利用高效燃煤發電技術的電廠、生產高效燃煤發電所需設備的企業和研究高效燃煤發電技術的研究機構或單位等。

高效燃煤發電技術分類

我國高效燃煤發電技術的主要途徑包括:常壓循環流化床燃燒(Circulating Fluidized Bed Combustion,簡稱CFBC)、增壓流化床燃燒(Pressurized Fluidized Be Combustion Combined Cycle,簡稱PFBC-CC)、整體煤氣化聯合循環(Combined Circulation WithIntegr Gasificaltion,簡稱IGCC)和加脫硫、脫硝裝置(SPB+FGD)的超臨界機組等。

圖表1:高效燃煤發電技術分類情況
類型相關說明
循環流化床燃燒(CFBC)循環流化床鍋爐是在鼓泡流化床鍋爐的基礎上發展起來的,它的主要原理是床料在爐膛內充分流化,通過旋風分離器和返料裝置實現物料循環,使燃料平均停留時間較煤粉爐增加幾十倍,達到充分燃燒的目的。同時,以石灰石等為脫硫劑,燃煤煙氣中的SO2與石灰石分解生成的氧化鈣接觸,發生化學反應被脫除。
增壓流化床燃燒(PFBC-CC)原理上基本同常壓流化床燃燒(AFBC)大體一致。采用增壓(6-20個大氣壓)燃燒后,燃燒效率和脫硫效率得到進一步提高。燃燒室熱負荷增大,改善了傳熱效率,鍋爐容積緊湊。除了可在流化床鍋爐中產生蒸汽使汽輪機做功外,從PFBC燃燒室(也就是PFBC鍋爐)出來的增壓煙氣,經過高溫除塵后,可進入燃氣輪機膨脹做功。通過燃氣/蒸汽聯合循環發電,發電效率得到提高。
整體煤氣化聯合循環(IGCC)工作原理是先用氧氣或空氣將煤全部氣化和凈化,產生的清潔煤氣作為燃氣輪機的燃料,燃氣在燃氣輪機中做功后進入余熱鍋爐,產生蒸汽帶動蒸汽輪機,組成蒸汽-燃氣輪機聯合循環。
帶脫硫、脫硝裝置的超臨界機組(SPB+FGD)為建立在郎肯循環基礎上的單蒸汽循環發電,與帶煙氣脫硫裝置的常規煤粉電站(PC+FGD)相比沒有大的差別。提高機組循環效率的主要途徑是提高蒸汽參數、降低排汽參數,以及采用合理的回熱循環來實現。
資料來源:前瞻產業研究院高效燃煤發電行業研究小組整理
圖表2:幾種高效燃煤發電技術對比
高效燃煤發電技術技術成熟性關鍵技術
CFBC商用技術已基本成熟高溫旋風分離器、飛灰回送技術、機組大型化
PFBC-CC商業應用階段、尚需完善熱煙氣除塵、燃料供給、灰渣排放
IGCC商業應用階段、尚需完善煤氣的凈化技術、燃氣輪機技術
SPB+FGD已商用化、成熟的技術耐高溫鋼材、超臨界汽水的流動性
資料來源:前瞻產業研究院高效燃煤發電行業研究小組整理

高效燃煤發電行業政策環境分析

高效燃煤發電行業相關政策

近年來,我國相繼頒布多項政策法規支持高效燃煤發電技術的發展,將多項技術和設備列為國家重點支持的發展對象,相關政策如下:

圖表3:中國高效燃煤發電行業相關政策分析
政策名稱主要內容影響分析
《工業節能"十二五"規劃》到2015年,規模以上工業增加值能耗比2010年下降21%左右,"十二五"期間預計實現節能量6.7億噸標準煤。加快淘汰落后的燃煤鍛造加熱爐,組織實施工業鍋爐窯爐節能改造、內燃機系統節能、電機系統節能改造、余熱余壓回收利用、熱電聯產、工業副產煤氣回收利用等。有利于高效燃煤發電技術的發展,淘汰相關落后的生產設備。
《節能減排"十二五"規劃》到2015年,全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤(按2005年價格計算),比2010年的1.034噸標準煤下降16%,火電供電煤耗降至325克標準煤/千瓦時;合理控制固定資產投資增速和火電、鋼鐵、水泥、造紙、印染等重點行業發展規模;鼓勵建設高效燃氣-蒸汽聯合循環電站,加強示范整體煤氣化聯合循環技術(IGCC)和以煤氣化為龍頭的多聯產技術。有利于高效燃煤發電技術中煤氣化聯合循環技術的發展,對高效燃煤發電行業的發展具有較強的推動作用。
《當前國家鼓勵發展的環保產業設備(產品)目錄》(2010年版)鼓勵發展燃煤鍋爐脫硫劑制備成套裝置、燃煤電廠脫硝催化劑、燃煤鍋爐燃煤催化乳液、沿海燃煤電廠海水煙氣脫硫設備、循環流化床干法煙氣脫硫裝置等。 對燃煤發電行業相關設備的發展利好。
《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南(2011年度)》將煤整體汽化聯合循環技術(IGCC),高參數超超臨界發電技術,煤炭(直接、間接)液化技術,300MW、600MW級超臨界循環流化床鍋爐及輔助設備,高效超超臨界燃煤發電技術等列為優先發展的高技術。為高效燃煤發電技術提供政策支持,有利于行業的發展。
資料來源:前瞻產業研究院高效燃煤發電行業研究小組整理

高效燃煤發電行業相關規劃

2012年3月27日,為進一步貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《國家"十二五"科學和技術發展規劃》,加快推動能源技術產業創新發展,科學技術部組織編制了《潔凈煤技術科技發展"十二五"專項規劃》。相關內容如下:

圖表4:《潔凈煤技術科技發展"十二五"專項規劃》相關內容列表
要點具體說明
規劃目標在煤炭提質與資源綜合利用、高效潔凈燃煤發電、煤基潔凈燃料、高效燃煤與工業節能、隊伍建設和平臺建設等方面,突破重點基礎和核心關鍵,開發出一批具有國際領先水平的新工藝、新技術,實現重大系統技術集成,為煤電、煤轉化等重點示范工程和建設潔凈煤技術戰略性新興產業提供技術支持,達到世界先進、領先水平。
重點方向1)大型超超臨界發電成套技術和高參數超超臨界關鍵技術;
 2)高參數、新型循環流化床燃煤鍋爐;
 3)大規模整體煤氣化聯合循環發電關鍵單元技術及裝備,燃氣輪機及其集成示范;
 4)燃煤污染治理,二氧化碳分離、埋藏及利用技術。
重點任務“十二五”期間,在高參數發電鍋爐材料、煤基天然氣及高密度航油、狹窄空間高效低氮煤粉燃燒、冶金電爐非穩態廢熱回收等方面開發出10-15項關鍵、核心技術,形成約100項發明專利,形成一批達到國際領先或先進水平的技術及裝備,整體達到潔凈煤技術研發和產業應用國際領先水平。
資料來源:前瞻產業研究院高效燃煤發電行業研究小組整理

高效燃煤發電行業發展狀況分析

我國高效燃煤發電行業的市場容量可以參考火電行業的市場規模。2012年,我國火電行業規模以上企業有1207家,平均從業人員70.32萬人。2012年實現銷售收入13531.88億元,同比增長6.41%;工業總產值13585.51億元,同比增長5.06%;利潤總額為845.70億元,同比增長310.65%;產品銷售利潤1737.04億元,同比增長103.60%。

圖表5:2012年中國火電行業狀態描述總結表
狀態描述指標結論
行業產值2011年高效燃煤發電行業實現工業總產值12930.98億元;
 2012年高效燃煤發電行業實現工業總產值13585.51億元。
行業銷售2011年高效燃煤發電行業實現銷售收入12717.08億元;
 2012年高效燃煤發電行業實現銷售收入13531.88億元。
行業利潤2012年高效燃煤發電行業實現產品銷售利潤1737.04億元;實現利潤總額為845.70億元。
資料來源:前瞻產業研究院高效燃煤發電行業研究小組整理

具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國高效燃煤發電行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。

高效燃煤發電行業國際知名企業

德國西門子公司

日本三菱重工業株式會社

美國FOSTER WHEELER

法國阿爾斯通公司(Alstom)

荷蘭皇家殼牌(Shell)

美國GE能源集團

高效燃煤發電行業國內領先企業

西安熱工研究院有限公司

東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司

上海鍋爐廠有限公司

哈爾濱鍋爐廠有限責任公司

北京巴布科克·威爾科克斯有限公司

東方汽輪機有限公司

哈爾濱汽輪機廠有限責任公司

上海電氣電站設備有限公司上海汽輪機廠

東方電氣集團東方電機有限公司

哈爾濱電機廠有限責任公司

 

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