1燃煤發(fā)電對環(huán)境產(chǎn)生的污染

我國的能源消費以煤為主，1995年煤炭產(chǎn)量為12.8億t。預(yù)測到2000年、2010年、2020年，我國煤炭產(chǎn)量將分別達(dá)到14億t、23億t和30億t。煤炭在為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供豐富能源的同時，也成為我國環(huán)境污染的主要污染源。

我國的環(huán)境形勢非常嚴(yán)峻，煙塵、粉塵、SO2、Nox以及由此而產(chǎn)生的酸雨等對大氣環(huán)境造成了極大的危害，酸雨面積已超過國土面積的29%。

燃煤電廠是煤炭的主要用戶，由于電能在使用上有比其它能源有無可比擬的優(yōu)越性，以及從節(jié)能的觀點出發(fā)，應(yīng)從能源發(fā)展戰(zhàn)略上考慮將供各種工業(yè)和生活鍋爐及民用所消耗的煤轉(zhuǎn)化為電能，逐步達(dá)到先進產(chǎn)煤國家80%的煤用于發(fā)電的水平。據(jù)統(tǒng)計，1991年全國SO2排放量1622萬t，燃煤電廠排放460萬t，占排放總量的28.4%。1995年全國SO2排放量達(dá)到2370萬t，燃煤電廠排放的SO2約占排放總量的30%。2000年，預(yù)計燃煤電廠煤消費量為5.4億t，預(yù)測排放SO2量為1100萬t，全國預(yù)測SO2排放總量為2163萬t，燃煤電廠排放SO2占總排放量的50.86%。

根據(jù)我國電力工業(yè)“九.五”發(fā)展目標(biāo)，到本世紀(jì)末，總裝機容量為3億kW，年發(fā)電量為1.4億kW.h。燃煤電廠帶來的大氣污染問題是我國可持續(xù)發(fā)展必須解決的一個現(xiàn)實問題，因此，燃煤電廠的發(fā)展要和環(huán)境保護密切結(jié)合，加快開發(fā)煤炭潔凈燃燒技術(shù)，積極開發(fā)可替代煤的清潔能源，例如，核電、水電、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芗吧镔|(zhì)能等，特別是發(fā)展水電和核電，將會對減少SO2排放作出較大貢獻(xiàn)。

2脫硫的分類和方法

二氧化硫的治理可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后進行三大類。燃燒前是指對燃料進行處理，如洗煤、氣化、液化等;燃燒中是指爐內(nèi)脫硫，如流化床燃燒脫硫、爐內(nèi)噴鈣脫硫、型煤固硫和利用脫硫添加劑等;燃燒后脫硫即指煙氣脫硫，目前國內(nèi)外采用的脫硫技術(shù)中，主要采用的方法仍然是煙氣脫硫。

發(fā)電用原煤在我國原煤消耗中的比例在1986年之前大致占20%，目前已增加到30%，估計2010年可達(dá)40%。發(fā)電用煤幾乎都是采用煤粉燃燒方式，因為煤粉燃燒方式能使燃燒效率達(dá)到98%～99%以上，設(shè)備投資相對較小，對煤種適應(yīng)性強，技術(shù)上成熟。

當(dāng)前實用的脫硫技術(shù)主要有三種：濕式石灰石/石膏法(濕法)，噴霧干燥脫硫法(半干法)，爐內(nèi)噴鈣/增濕活化法(干法)。

3脫硫的費用

為了使燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫總量得到控制，就必須對位于酸雨控制區(qū)、二氧化硫污染控制區(qū)的燃煤電廠，逐步安裝脫硫設(shè)備。

根據(jù)電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2000年火電裝機容量將達(dá)2億kW，年用煤量將達(dá)5.4×108t，屆時二氧化硫?qū)⑦_(dá)1100萬t，預(yù)計將有1×107kW左右的機組要安裝脫硫設(shè)備。1996年電力工業(yè)計劃投資總規(guī)模為962.6億元，完成大中型投產(chǎn)裝機1281.49萬kW，平均1kW的投資費為7511.6元。若以安裝脫硫設(shè)備的投資占電廠總投資10%計，則1×107kW的機組安裝脫硫設(shè)備需75.12億元。如每年增加火電裝機容量均為1×107kW，則每年增加脫硫設(shè)備的投資至少為75.12億元。除增加脫硫設(shè)備的投資外，還有運行費用也很可觀：如四川重慶珞璜電廠從日本引進的2×360MW的年運行費為4000萬元，而且還使電廠的供電效率下降1個百分點，如以年運行6500計小時，折合為0.0855元/(kW.h)。因而對于發(fā)展中國家來說，石灰石/石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)往往是令人生畏地可望而不可及。即使以運行費用為0.05元/(kW.h)，年運行6500小時，每年增加的1×107kW的火電機組的運行費用也高達(dá)32.5億元。如將2000年年發(fā)電量1.4億kW.h，按平均脫硫的運行費0.05元/(kW.h)計算，燃煤發(fā)電量為8千億kWh時，脫硫的運行費就高達(dá)400億元。

4減少脫硫費用的對策和途徑

4.1逐步改變一次能源以煤為主的能源戰(zhàn)略

中國、南非、波蘭和朝鮮是當(dāng)今世界上煤炭消耗比重超過70%的4個國家，其它3國正在改變其以煤為主的能源戰(zhàn)略。我國在短期內(nèi)改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是不可能的，也是不現(xiàn)實的。但從長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略考慮，為了緩解燃煤帶來的環(huán)境污染，提高國民經(jīng)濟運行的總體效益和人民的生活質(zhì)量，應(yīng)有計劃有步驟的逐步改變一次能源以煤為主的能源戰(zhàn)略。

大力發(fā)展水電、核電和風(fēng)力發(fā)電等發(fā)電方式是改變以煤為主能源結(jié)構(gòu)的必由之路。

我國水力資源蘊藏量為680GW，可供開發(fā)的為380GW，居世界首位。水電是無SO2排放、可再生的能源。

用核電來替代燃煤是減少SO2排放的有效途徑，對目前人們最擔(dān)心的核電安全問題，理論和運行實踐證明是安全可*的。中長期將成為我國的主要能源之一。從1980年到1986年，法國總發(fā)電量中核電的比例，由24%上升到70%，同期法國發(fā)電量增加40%，而SO2排放量減少56%，Nox排放量減少9%，煙塵排放量減少36%，大氣質(zhì)量有明顯改善。

4.2依*科技進步，節(jié)能降耗，減少SO2排放

以300MW、600MW等大型、特大型機組為主，逐步淘汰低效高耗的中低壓機組，如1kW.h的煤耗2000年比1990年降低60g標(biāo)準(zhǔn)煤，僅此一項可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6600萬t左右，減少SO2排放量180萬t。

4.3煤炭的清潔使用和發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)

我國是一個以煤為主要能源的國家，即使再過半個世紀(jì)，煤炭在我國一次能源中的比例仍將不低于40%。因此，煤炭的潔凈使用和發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)在未來我國可持續(xù)發(fā)展中將占有舉足輕重的地位。我國是發(fā)展中國家，面臨經(jīng)濟建設(shè)的任務(wù)很重，不可能拿出大量的資金用于環(huán)境治理。為此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)應(yīng)遵循技術(shù)上的可行性與經(jīng)濟上的合理性。

此項主要有煤炭的洗選加工;工業(yè)與民用型煤;限制高硫煤開采與使用;煤炭氣化、液化;水煤漿;循環(huán)流化床燃燒(CFBC);煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC);增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(PFBC)等。

4.4開發(fā)適合我國國情的煙氣脫硫技術(shù)

4.5大力研究和推廣有利于提高我國綜合能源利用效率，如峰谷電價、冰蓄冷技術(shù)、抽水蓄能、超導(dǎo)電感儲能等。

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