2014年以來，隨著“能源革命”理念提出，“一帶一路”戰(zhàn)略正式實施，國家能源領(lǐng)域多項重要政策陸續(xù)發(fā)布，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生了重大變化。在能源發(fā)展的新形勢下，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)面臨怎樣的發(fā)展格局?

循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)迎三大機(jī)遇

“在推進(jìn)能源革命的新的征程上，‘一帶一路’戰(zhàn)略、煤炭‘深度’利用、火電‘超低排放’這三方面可謂循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)發(fā)展面臨的新的三大機(jī)遇。”在4月下旬中國電力科技網(wǎng)主辦的首屆超臨界循環(huán)流化床技術(shù)研討會暨高級培訓(xùn)班上，中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在接受《中國電力報》記者采訪時表示。

5月5日，《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》發(fā)布，這是又一關(guān)乎循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的國家政策。

2014年以來，《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《煤矸石綜合利用管理辦法》等標(biāo)準(zhǔn)制度相繼修訂，《推動共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動》、《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014~2020年)》、《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》等政策陸續(xù)出臺，燃煤電廠達(dá)標(biāo)排放、超低排放的要求越來越嚴(yán)格。這些都是將對循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。中國華能集團(tuán)公司總經(jīng)理助理蔣敏華向記者分析道。

“一帶一路”利好循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)

“羅馬尼亞維納里1×60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床項目，在李克強(qiáng)總理訪問羅馬尼亞的見證下，中羅合作建設(shè)協(xié)議正式簽字。這說明了我國研發(fā)制造的超臨界60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐沿著‘一帶一路’宏大戰(zhàn)略已經(jīng)起航!”國家發(fā)展和改革委員會自主研發(fā)超臨界60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐專家組組長馬懷新在上述會議上講道。

我國從2006年正式起步研發(fā)的世界首臺超臨界60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐，在白馬示范電站獲得了圓滿成功，至今已安全運行兩年。專家組對該機(jī)組進(jìn)行了許多優(yōu)化改造工作，使其進(jìn)一步完善提高。

在馬懷新看來，我國提出的“一帶一路”偉大戰(zhàn)略，為循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)走出去提供了無限商機(jī)和前所未有的大機(jī)遇。“一帶一路”包括了整個亞洲、澳洲和歐洲并延展到非洲。中亞、西亞、東歐、東南亞大多是欠發(fā)達(dá)，甚至不發(fā)達(dá)國家，他們急需發(fā)展自己的基礎(chǔ)設(shè)施，以提升國力，改善民生。

“這自然為電力發(fā)展提供了機(jī)遇，從而為電站建設(shè)提供了更大的市場空間。而這‘一帶一路’上煤炭資源中劣質(zhì)煤所占比很大，所以對新建大型循環(huán)流化床機(jī)組尤為迫切。”馬懷新分析。

據(jù)初步測算，“一帶一路”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需投資20萬億美元。過去苦于資金鏈斷裂，東南亞許多火電項目而成為了 “半拉子”工程，甚至停工(如越南)。如今亞洲開發(fā)投資銀行吸引了數(shù)十個意向創(chuàng)始國的加入，無疑為廣大市場提供了強(qiáng)大的“輸血”功能。 我國研發(fā)的60萬千瓦循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)在“一帶一路”戰(zhàn)略中是否可以“坐以待利”呢?馬懷新告訴記者：“回答是否定的。”據(jù)了解，前不久，專家組在白馬超臨界60萬千瓦循環(huán)流化床示范電站建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對“羅馬尼亞維納里1×60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐及配套輔機(jī)設(shè)計方案”提出了多達(dá)26項改進(jìn)意見。

“為什么?就是該設(shè)備無論是從設(shè)計、制造、配套設(shè)備等方面還有許多需要優(yōu)化、改進(jìn)，甚至是重大改進(jìn)的問題，且不說維納里電站燃煤特性與白馬項目的完全不同。如果要實現(xiàn)60萬千瓦循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)走出去就達(dá)到高效節(jié)能，清潔環(huán)保，無疑還任重而道遠(yuǎn)。”馬懷新表示，推動技術(shù)進(jìn)步迫在眉睫。

推進(jìn)煤炭“深度”利用的迫切需要

在今年5月5日《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》發(fā)布前，新版的《煤矸石綜合利用管理辦法》剛剛修訂，并于今年3月1日施行。追溯以前，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)還曾被列為《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展‘十二五’專項規(guī)劃》。

記者注意到，在這多項涉及“煤炭利用”的國家政策里面，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是其重要內(nèi)容。

“煤炭清潔高效利用、煤矸石綜合利用、潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，這可以概括為煤炭的‘深度’利用，這些都與循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用息息相關(guān)，可以說循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是推進(jìn)煤炭‘深度’利用的迫切需要。”魏毓璞表示。

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于煤炭需求的增長，煤炭產(chǎn)量逐年提高，煤矸石排放總量也不斷增長。預(yù)計2015年煤矸石排放量將接近8億噸，累計堆存量45億噸，形成的煤矸石山2600多座，占地1.3萬公頃。隨著潔凈煤技術(shù)的發(fā)展及采煤機(jī)械化水平的提高，煤矸石的比例還將逐步增加，煤矸石綜合利用仍面臨較大壓力和挑戰(zhàn)。

“目前我國已經(jīng)有2600座煤矸石山。相關(guān)政策提出，到2020年煤矸石綜合利用率不低于80%，也就是要有2000座左右的煤矸石山要得到綜合利用。這是一個重大課題。”重慶大學(xué)動力工程學(xué)院熱能工程系教授盧嘯風(fēng)向記者分析。

“在可見的未來，我國能源以煤為主的格局不會改變，與之伴生的采煤和洗煤副產(chǎn)品(矸石、洗中煤、煤泥)的清潔和高效利用是必須解決的問題。循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是迄今大規(guī)模利用此類副產(chǎn)品的最現(xiàn)實可行的技術(shù)。”蔣敏華告訴《中國電力報》記者。

近年來，煤矸石綜合利用雖然取得了一定成效。高參數(shù)、高效率、大容量循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤矸石發(fā)電機(jī)組，13.5萬千瓦及以上單機(jī)容量煤矸石發(fā)電機(jī)組占煤矸石發(fā)電總裝機(jī)容量70%以上。“矸石充填置換煤關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項目獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

2009年洗選后的煤泥過億噸,低品位能源如何綜合利用?“發(fā)展大型循環(huán)流化床摻燒煤泥清潔發(fā)電技術(shù)會為電廠帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。”中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院火電技術(shù)研究所劉彥鵬在接受記者采訪時表示，“對于2×30萬千瓦循環(huán)流化床機(jī)組的電廠，如果摻燒煤泥至少節(jié)約燃料成本2000萬/年”。據(jù)了解，臨渙中利電廠在30萬千瓦等級大型循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)中摻燒煤泥在國內(nèi)、國外均屬首次。

記者注意到，剛剛發(fā)布的《煤炭清潔高效利用行動計劃 (2015~2020年)》提出：“加大煤矸石、煤泥、煤礦瓦斯、礦井水等資源化利用的力度。支持低熱值煤(煤泥、煤矸石)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)及鍋爐的研發(fā)及應(yīng)用。”近年來，國家重點建設(shè)和開發(fā)了13個大型煤炭基地，將凈增煤炭入洗能力15億噸，將產(chǎn)生5.36億噸低熱值煤。這或?qū)⒈豢醋餮h(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的重大發(fā)展機(jī)遇。

較低成本可實現(xiàn)電廠達(dá)標(biāo)排放

“現(xiàn)今，‘超低排放’正席卷中國燃煤發(fā)電行業(yè)，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)似乎由于難以實現(xiàn)‘超低排放’而面臨挑戰(zhàn)。”蔣敏華曾撰文指出：“在相當(dāng)部分的決策者看來，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是落后技術(shù)，是應(yīng)當(dāng)被淘汰的技術(shù)。這是因為與大型煤粉鍋爐相比，在我國發(fā)電廠服役的循環(huán)流化床鍋爐的性能存在很大差距。”鍋爐作為火力電站主機(jī)設(shè)備，主要有煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐兩類。“囯家在中東部大力推行火力發(fā)電超低排發(fā)或燃機(jī)排放，這只有燒好煤才有可行性，因此供應(yīng)這些超低排放機(jī)組(煤粉爐)的動力煤也要先洗選才行。洗選出的煤泥矸石只有循環(huán)流化床機(jī)組能燒。因此，將來超低排放機(jī)組越多，循環(huán)流化床機(jī)組也相應(yīng)增多。”盧嘯風(fēng)向《中國電力報》記者表示：“與煤粉爐相比，百萬機(jī)組、超超臨界、二次再熱等等這些技術(shù)手段還沒在循環(huán)流化床機(jī)組上應(yīng)用，因此，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。”“循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)本身就是推進(jìn)廢棄物資源化利用，減少污染物排放。”在山西國際能源集團(tuán)有限公司首席工程師蔡新春看來，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)本身就是國家定位的潔凈煤技術(shù)，就是煤炭清潔高效利用的重要內(nèi)容。

“循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)環(huán)保特性方面氮氧化物、二氧化硫原始排放低，在技術(shù)上可以進(jìn)一步脫除，運行成本低，更容易實現(xiàn)超低排放、超凈排放。”中國電力科技網(wǎng)循環(huán)流化床首席專家王大軍在上述會議上提出。 “超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)能夠以較低成本實現(xiàn)火電廠達(dá)標(biāo)排放。”中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院首席科學(xué)家孫獻(xiàn)斌表示。

據(jù)孫獻(xiàn)斌介紹，對于折算硫分較高的煤種，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)采用爐內(nèi)及爐外兩級脫硫工藝后，較煤粉鍋爐單純采用爐外脫硫工藝更容易達(dá)到99%以上的脫硫效率。

對于低揮發(fā)分煤種，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)采用爐內(nèi)分級燃燒技術(shù)后，氮氧化物排放值可穩(wěn)定在100毫克/立方米以下而實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

對于煙煤等揮發(fā)分較高煤種，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)鍋爐輔之以較煤粉鍋爐SCR工藝成本相對較低的SNCR技術(shù)，氮氧化物排放值可進(jìn)一步控制在50毫克/立方米以下，達(dá)到超低排放水平。

“循環(huán)流化床技術(shù)是一項發(fā)展中的技術(shù)。發(fā)展中出現(xiàn)的問題要通過發(fā)展來解決。循環(huán)流化床超臨界過程中要穩(wěn)扎穩(wěn)打，要避免項目和技術(shù)的 ‘一哄而上’和‘一哄而下’。”中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院黃中告訴記者。

“可以預(yù)測，大型超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)屬電力工業(yè)有較大需求的先進(jìn)技術(shù)，建議國家有關(guān)部門組織國內(nèi)科研院所和制造單位聯(lián)合攻關(guān)，盡快研制建成世界首臺60萬千瓦超超臨界循環(huán)流化床鍋爐示范工程。”魏毓璞對超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)充滿期待。記者從上述會議上獲悉，相關(guān)廠家正在醞釀設(shè)計制造100萬千瓦等級的循環(huán)流化床鍋爐。