我国电力工业节能减排的现状及技术途径

余海明

摘要：介绍了我国电力工业的现状及节能减排的形势，针对我国电力工业的能效现状，详细分析了火电机组效率及二氧化硫排放的影响因素，阐述了电力工业实现节能减排的技术途径,最后对我国电力工业节能减排的发展前景进行了展望。

关键词：电力工业 节能减排 技术途径

1 我国电力工业的发展及节能减排现状

随着我国经济的快速发展，对电的需求量不断扩大，电力行业发展迅猛。截至2006年年底，全国发电装机容量达到6.2亿千瓦。其中，火电达到4.8亿千瓦，约占总容量的77.8%。根据电力“十一五”规划，预计2010全国发电装机容量将达到7.5亿千瓦左右，2020年发电装机容量将达到10亿千瓦左右。我国火电企业在电力工业中的比重高达80%以上，是名副其实的能源消耗及污染物排放大户。根据《国务院关于“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复》要求，到2010年电力行业二氧化硫排放应控制在951.7万吨。由此可见，当前电力行业节能减排的形势十分严峻。

2 我国电力工业能效的技术经济指标

长期以来，我国电力工业通过优化发展、结构升级和技术改造，电力技术经济指标不断改善，但仍与世界先进水平差距较大。

2.1 供电标煤耗率 1995年至2006年，供电标准煤耗由412 g/kWh时下降至366g/kWh时。我国火电企业的平均供电煤耗与世界先进水平（1999年）相差约50g/kWh。如日本东京电力公司1999年的供电煤耗为320g/kWh；法国电力公司1999年的供电煤耗为331.6g/kWh。

2.2 厂用电率 2005年平均厂用电率为5.95%，与世界先进水平（1999年）相差约2%。如日本东京电力公司1999年的厂用电率为4%；法国电力公司1999年的厂用电率为4.47%。

2.3 发电水耗 2000年火电厂水的单耗为4.2kg/kWh，2006年的单耗为3.0kg/kWh。

2.4 线变损率 2005年线变损率为7.18%，比世界先进水平（2004年）高2～2.5%。美国、日本2000年的电网综合线损率分别为6.0%、3.89%。

2.5 燃油量 从近十年的情况看，全国电力用油从最高的年烧油3000余万吨，下降并基本稳定在1300万吨水平左右，说明单位耗油量的趋势是逐年下降。

2.6 二氧化硫排放量 2006年我国电力企业二氧化硫排放量达到1770万吨，占全国二氧化硫排放总量2804万吨的63%。

3 节能减排技术途径与分析

3.1 添加催化燃烧剂 通过在煤中添加催化燃烧剂，使燃烧更充分，达到节能的燃煤目的。试验结果表明，使用燃煤催化燃烧剂可使锅炉正反平衡效率平均提高5.2％，固体不完全燃烧损失降低4.2％，烟气二氧化硫减排25％。企业实际应用显示，使用燃煤催化燃烧剂可以节省原煤8％~15％。

3.2蓄热式燃烧器 蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧(2％~20％)状态下实现燃烧。与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。

3.3 电能质量优化节电 电能质量优化的可采用无功功率补偿、谐波消除等方法。其中采用低压无功补偿可以使电石炉功率因数提高至0.91以上，增加产量15％，节约电耗80kWh/t。电解装置二次侧采用低压无功补偿和谐波消除，可以使电解装置功率因数提高至0.94以上，节约电耗8％。

3.4 变频调速节电 针对企业大马拉小车情况，可采用几种不同方式的调节：档板调节、风机动叶可调调节、液力偶合器调节、水电阻调节、高压变频器调节等。变频调速分为低压变频调速和高压变频调速。低压变频调速技术作为成熟技术早已经过市场的检验；高压变频器的使用经历了两个阶段：第一阶段是高-低-高模式；第二阶段为高-高模式。

3.5 蒸汽蓄热器 蒸汽蓄热器安装于锅炉与用汽设备之间，用以平衡用汽设备的波动负荷。蓄热器为一密闭压力容器，蓄热器内90％的空间充有饱和热水，其余水面以上空间为蒸汽；水空间内设有充热装置。蒸汽蓄热器的蓄热和放热是通过内部饱和热水间接实现的。蒸汽蓄热器用于负荷波动较大的供汽系统，可平衡对波动负荷的供汽，使锅炉负荷稳定。用在余热利用系统，能有效地回收热量。合理利用蒸汽蓄热器，节能效果效著，一般可节约燃料3％~20％。

3.6 疏水阀余压回收节能 以疏水阀余压为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备。特点是不仅回收利用了凝结水，而且二次闪蒸汽也得到了充分利用。

3.7 蒸汽管道系统节能 蒸汽管道系统是将蒸汽从锅炉房输送到用汽点。蒸汽管道系统遵循高压输送、低压使用的原则。高压输送可以减少管道费用、减少散热损失。而低压使用可以降低设备的等级，充分利用蒸汽中的潜热能，降低冷凝水的排放温度，减少蒸汽的消耗量。

3.8 回收和利用冷凝水 在蒸汽使用过程中，蒸汽放出蒸发潜热供生产使用，本身冷凝成为冷凝水。通过回收冷凝水，可以使蒸汽系统效率提高10％~15％。在蒸汽系统中，冷凝水所具有的巨大潜能是显而易见的。通过采用合适的方式对冷凝水进行有效回收利用，不仅可以节约能源，而且不会影响蒸汽系统其他设备的工作。高压的冷凝水从疏水阀排放到低压后会产生闪蒸蒸汽。闪蒸蒸汽放空不仅浪费能源，同时也污染环境。回收的闪蒸蒸汽可以用于其他工艺的预热或锅炉的给水等。

3.9 采用氨法脱硫技术 目前我国大型火电机组中，其烟气脱硫备几乎全部采用石灰石——石膏法脱硫工艺，产生的石膏综合利用压力不断增大，脱废水难以有效处理。近期化工行业推出的烟气脱硫新技术——氨法脱硫。该技术以脱硫效率高、无二次污染、可资源化等独特优势备受关注。

4 结论与展望

为了从根本上解决我国电力工业的能源高消耗、环境污染严重等问题。我国一方面加快推进节能减排市场运行机制的发展，另一方面加大了节能减排新技术的开发和推广力度。据预测，到2010年全国火电厂的每千瓦时供电煤耗将由2005年的370克降低至355克，五年共降低4.05%。由于电力二氧化硫排放量占全国排放量的60%以上，“十一五”期间火电厂二氧化硫排放量的削减实际上将承担全国削减任务的90%以上。火电二氧化硫排放量将由2005年的年排放1300万吨下降至950万吨以内。

参考文献:

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