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高效燃煤发电

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编辑次数: 6 次  更新时间: 2014-04-01 11:05:26

 高效燃煤发电技术是把满足供电需求、提高效率、控制环境三位一体进行综合考虑,可使供电效率提高到42%-45%,供电煤耗下降到293-246克/(千瓦·小时),SO2、NO的排放量减少95%以上,CO2降低20%,基本上没有粉尘排放。高效燃煤发电是一种高效、环境清洁的发电技术,又可叫做清洁煤发电技术或是清洁煤电技术。

高效燃煤发电行业定义及分类

高效燃煤发电行业定义

高效燃煤发电技术是把满足供电需求、提高效率、控制环境三位一体进行综合考虑,可使供电效率提高到42%-45%,供电煤耗下降到293-246克/(千瓦·小时),SO2、NO的排放量减少95%以上,CO2降低20%,基本上没有粉尘排放。高效燃煤发电是一种高效、环境清洁的发电技术,又可叫做清洁煤发电技术或是清洁煤电技术。

高效燃煤发电行业主要包括利用高效燃煤发电技术的电厂、生产高效燃煤发电所需设备的企业和研究高效燃煤发电技术的研究机构或单位等。

高效燃煤发电技术分类

我国高效燃煤发电技术的主要途径包括:常压循环流化床燃烧(Circulating Fluidized Bed Combustion,简称CFBC)、增压流化床燃烧(Pressurized Fluidized Be Combustion Combined Cycle,简称PFBC-CC)、整体煤气化联合循环(Combined Circulation WithIntegr Gasificaltion,简称IGCC)和加脱硫、脱硝装置(SPB+FGD)的超临界机组等。

图表1:高效燃煤发电技术分类情况
类型相关说明
循环流化床燃烧(CFBC)循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉的基础上发展起来的,它的主要原理是床料在炉膛内充分流化,通过旋风分离器和返料装置实现物料循环,使燃料平均停留时间较煤粉炉增加几十倍,达到充分燃烧的目的。同时,以石灰石等为脱硫剂,燃煤烟气中的SO2与石灰石分解生成的氧化钙接触,发生化学反应被脱除。
增压流化床燃烧(PFBC-CC)原理上基本同常压流化床燃烧(AFBC)大体一致。采用增压(6-20个大气压)燃烧后,燃烧效率和脱硫效率得到进一步提高。燃烧室热负荷增大,改善了传热效率,锅炉容积紧凑。除了可在流化床锅炉中产生蒸汽使汽轮机做功外,从PFBC燃烧室(也就是PFBC锅炉)出来的增压烟气,经过高温除尘后,可进入燃气轮机膨胀做功。通过燃气/蒸汽联合循环发电,发电效率得到提高。
整体煤气化联合循环(IGCC)工作原理是先用氧气或空气将煤全部气化和净化,产生的清洁煤气作为燃气轮机的燃料,燃气在燃气轮机中做功后进入余热锅炉,产生蒸汽带动蒸汽轮机,组成蒸汽-燃气轮机联合循环。
带脱硫、脱硝装置的超临界机组(SPB+FGD)为建立在郎肯循环基础上的单蒸汽循环发电,与带烟气脱硫装置的常规煤粉电站(PC+FGD)相比没有大的差别。提高机组循环效率的主要途径是提高蒸汽参数、降低排汽参数,以及采用合理的回热循环来实现。
资料来源:前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组整理
图表2:几种高效燃煤发电技术对比
高效燃煤发电技术技术成熟性关键技术
CFBC商用技术已基本成熟高温旋风分离器、飞灰回送技术、机组大型化
PFBC-CC商业应用阶段、尚需完善热烟气除尘、燃料供给、灰渣排放
IGCC商业应用阶段、尚需完善煤气的净化技术、燃气轮机技术
SPB+FGD已商用化、成熟的技术耐高温钢材、超临界汽水的流动性
资料来源:前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组整理

高效燃煤发电行业政策环境分析

高效燃煤发电行业相关政策

近年来,我国相继颁布多项政策法规支持高效燃煤发电技术的发展,将多项技术和设备列为国家重点支持的发展对象,相关政策如下:

图表3:中国高效燃煤发电行业相关政策分析
政策名称主要内容影响分析
《工业节能"十二五"规划》到2015年,规模以上工业增加值能耗比2010年下降21%左右,"十二五"期间预计实现节能量6.7亿吨标准煤。加快淘汰落后的燃煤锻造加热炉,组织实施工业锅炉窑炉节能改造、内燃机系统节能、电机系统节能改造、余热余压回收利用、热电联产、工业副产煤气回收利用等。有利于高效燃煤发电技术的发展,淘汰相关落后的生产设备。
《节能减排"十二五"规划》到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算),比2010年的1.034吨标准煤下降16%,火电供电煤耗降至325克标准煤/千瓦时;合理控制固定资产投资增速和火电、钢铁、水泥、造纸、印染等重点行业发展规模;鼓励建设高效燃气-蒸汽联合循环电站,加强示范整体煤气化联合循环技术(IGCC)和以煤气化为龙头的多联产技术。有利于高效燃煤发电技术中煤气化联合循环技术的发展,对高效燃煤发电行业的发展具有较强的推动作用。
《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(2010年版)鼓励发展燃煤锅炉脱硫剂制备成套装置、燃煤电厂脱硝催化剂、燃煤锅炉燃煤催化乳液、沿海燃煤电厂海水烟气脱硫设备、循环流化床干法烟气脱硫装置等。 对燃煤发电行业相关设备的发展利好。
《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》将煤整体汽化联合循环技术(IGCC),高参数超超临界发电技术,煤炭(直接、间接)液化技术,300MW、600MW级超临界循环流化床锅炉及辅助设备,高效超超临界燃煤发电技术等列为优先发展的高技术。为高效燃煤发电技术提供政策支持,有利于行业的发展。
资料来源:前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组整理

高效燃煤发电行业相关规划

2012年3月27日,为进一步贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《国家"十二五"科学和技术发展规划》,加快推动能源技术产业创新发展,科学技术部组织编制了《洁净煤技术科技发展"十二五"专项规划》。相关内容如下:

图表4:《洁净煤技术科技发展"十二五"专项规划》相关内容列表
要点具体说明
规划目标在煤炭提质与资源综合利用、高效洁净燃煤发电、煤基洁净燃料、高效燃煤与工业节能、队伍建设和平台建设等方面,突破重点基础和核心关键,开发出一批具有国际领先水平的新工艺、新技术,实现重大系统技术集成,为煤电、煤转化等重点示范工程和建设洁净煤技术战略性新兴产业提供技术支持,达到世界先进、领先水平。
重点方向1)大型超超临界发电成套技术和高参数超超临界关键技术;
 2)高参数、新型循环流化床燃煤锅炉;
 3)大规模整体煤气化联合循环发电关键单元技术及装备,燃气轮机及其集成示范;
 4)燃煤污染治理,二氧化碳分离、埋藏及利用技术。
重点任务“十二五”期间,在高参数发电锅炉材料、煤基天然气及高密度航油、狭窄空间高效低氮煤粉燃烧、冶金电炉非稳态废热回收等方面开发出10-15项关键、核心技术,形成约100项发明专利,形成一批达到国际领先或先进水平的技术及装备,整体达到洁净煤技术研发和产业应用国际领先水平。
资料来源:前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组整理

高效燃煤发电行业发展状况分析

我国高效燃煤发电行业的市场容量可以参考火电行业的市场规模。2012年,我国火电行业规模以上企业有1207家,平均从业人员70.32万人。2012年实现销售收入13531.88亿元,同比增长6.41%;工业总产值13585.51亿元,同比增长5.06%;利润总额为845.70亿元,同比增长310.65%;产品销售利润1737.04亿元,同比增长103.60%。

图表5:2012年中国火电行业状态描述总结表
状态描述指标结论
行业产值2011年高效燃煤发电行业实现工业总产值12930.98亿元;
 2012年高效燃煤发电行业实现工业总产值13585.51亿元。
行业销售2011年高效燃煤发电行业实现销售收入12717.08亿元;
 2012年高效燃煤发电行业实现销售收入13531.88亿元。
行业利润2012年高效燃煤发电行业实现产品销售利润1737.04亿元;实现利润总额为845.70亿元。
资料来源:前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组整理

具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国高效燃煤发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

高效燃煤发电行业国际知名企业

德国西门子公司

日本三菱重工业株式会社

美国FOSTER WHEELER

法国阿尔斯通公司(Alstom)

荷兰皇家壳牌(Shell)

美国GE能源集团

高效燃煤发电行业国内领先企业

西安热工研究院有限公司

东方电气集团东方锅炉股份有限公司

上海锅炉厂有限公司

哈尔滨锅炉厂有限责任公司

北京巴布科克·威尔科克斯有限公司

东方汽轮机有限公司

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂

东方电气集团东方电机有限公司

哈尔滨电机厂有限责任公司

 

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