超临界燃煤机组技术经济性优势及环保效应分析
一、超临界燃煤机组的发展概况
超临界燃煤机组技术的发展可以追溯到20世纪中叶,当时主要是为了应对火力发电设备日益增长的经济性和可靠性需求。由于燃料价格的上涨和燃料品质的下降,以及国际上对火力发电设备更高的经济性、可靠性和适应性要求,超临界参数定压与变压运行的大容量火力发电机组受到了各国的重视并得到了发展。超临界技术已经成为国际上的常规技术,并且由于脱硫、脱氮技术的成功运用,它成为了一个有竞争力的技术。在中国,一次能源消耗中煤炭占主导地位,燃煤发电量占总发电量的75%以上,电力行业作为煤炭的主要消费者,提高燃煤电厂的效率成为了关键途径。随着电力行业的迅速发展,电厂机组逐渐朝着大容量、高参数、低污染的方向发展,因此,基于降低发电煤耗、提高能源利用率、综合治理污染的原则,超临界和超超临界机组的发展成为了重点。
二、超临界燃煤机组技术经济性优势分析
1. 超临界机组的可用率
火电厂的可靠性对其经济性有着重要影响。实证研究显示,超临界机组的可靠性不弱于亚临界机组。例如,日本的超临界机组可用率在90%以上,事故率在1%以下;德国、美国、原苏联等国家的超临界机组在不同时间段内的可用率也达到或超过了85%;中国的石洞口电厂的超临界机组在投运第二年的可用系数也分别达到了90.8%和93.97%。通过对固态排渣、燃用烟煤的发电机组的统计,在1985-1994年的十年间,超临界机组和亚临界机组的可用率平均值相等,证明在可靠性上不存在超临界和亚临界两种机组的差异,也没有机组容量越大、可靠性越小的问题。
2. 超临界机组的循环效率
超临界参数火力发电机组在近40年的发展中,技术水平不断提高和成熟。实际运行数据表明,超临界机组相比亚临界机组具有更高的循环效率。具体数据体现在如美国、原苏联、日本、德国等国家的超临界机组运行情况中,其中美国的1300MW超临界机组整机平均可用率为92.3%,而原苏联的300MW超临界机组平均可用率也达到了87.8%以上。
三、环保效应分析
超临界燃煤机组除了具有经济性和可靠性优势外,在环保方面也表现出明显的效应。由于超临界参数的使用,使得机组能够以更高的效率运行,从而相对减少了能源消耗和污染排放。加上脱硫、脱氮等技术的应用,使得超临界燃煤机组在运行中对环境的影响进一步降低,成为一项相对环保的燃煤发电技术。这一点对于电力行业这个煤炭的主要消耗者来说尤为重要,因为通过提高燃煤电厂的效率和环保水平,能够在保障电力供应的同时,减少对环境的破坏,实现经济与环保的双赢。
四、结论
超临界燃煤机组在可用率、循环效率、热耗、投资效益、负荷调节特性以及污染物排放等方面均表现出显著的优势。这些优势使得超临界燃煤机组在提高能源利用率、降低环境污染方面有着重要的作用。因此,超临界燃煤机组技术的发展不仅有利于提升电力行业的经济效益,也有助于实现环保目标,具有重要的现实意义。