煤炭如何轉(zhuǎn)變成電力

專家解說：碳燃燒，燒熱水，水沸騰，產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪機(jī)，汽輪機(jī) 帶動發(fā)電機(jī)，就此發(fā)電

專家解說：中國煤炭和電力的關(guān)系 --------------------------------------------------------------------------------2006-2-16 一、煤炭是中國的主要一次能源——過去中國的一次能源消費(fèi)中煤炭占絕大比重 1952年一次能源消費(fèi)中煤炭占95%，50年代、60年代都在90%左右，70年代占80%左右，80年代、90年代70%左右，到2000年煤炭比重仍在65%?！诮窈笙喈?dāng)長的時(shí)間里，煤炭仍然是主要能源 根據(jù)原能源部1990-1997年的能源發(fā)展戰(zhàn)略研究，1997-1998年中國工程院“中國可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略研究”等的研究，中國到2050年一次能源消費(fèi)中煤炭的比重仍然在50%左右?！禾渴侵袊幕A(chǔ)能源 中國人口眾多，中國的現(xiàn)代化需要能源支持，中國著力改善能源結(jié)構(gòu)，爭取更多地使用能源，但從中國和世界能源狀況，中國還煤炭為基礎(chǔ)能源的道路。 全國人大“十五”計(jì)劃綱要提出，“能源建設(shè)要發(fā)揮資源優(yōu)勢，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高利用效率，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。以煤炭為基礎(chǔ)能源，加大潔凈煤技術(shù)研究開發(fā)力度，加快國內(nèi)油氣資源勘探，開發(fā)和利用，積極利用國外油氣資源，積極發(fā)展水電，適度發(fā)展核電，積極發(fā)展新能源和可再生能源。這是一條以煤炭為基礎(chǔ)能源的多元化的可持續(xù)發(fā)展的中國能源發(fā)展之路，這一條適合中國國情的能源發(fā)展之路。二、煤炭和電力工業(yè)密切關(guān)聯(lián) 中國曾經(jīng)提出能源工業(yè)的發(fā)展和建設(shè)要以電力為中心，以煤炭為基礎(chǔ)，生動地描述了中國煤炭工業(yè)和中國電力工業(yè)的關(guān)系，電力工業(yè)離不開煤炭，煤炭工業(yè)也離不開電力工業(yè)。——中國電力工業(yè)已成為中國煤炭的最大用戶 由于中國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，因此中國的電力工業(yè)是以燃煤火電為主的，中國在1952年時(shí)，煤電曾占總裝機(jī)容量的90.4%，總發(fā)電量的82.2%，以后雖然比重有所下降，但到2000年煤電仍占總裝機(jī)容量的74.4%，占總發(fā)電量的81.0%。由于中國電力工業(yè)的迅速發(fā)展發(fā)電用煤占煤炭產(chǎn)量的比重逐年提高，由1980年的18%，提高到2000年約61%，發(fā)電已成為煤炭工業(yè)的最大用戶?！袊娏I(yè)今后將繼續(xù)依靠煤炭發(fā)電 中國的幾次能源發(fā)展戰(zhàn)略研究都認(rèn)為，中國電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)多元化，利用多種能源資源，但限于條件，中國即使積極發(fā)展水電，適度發(fā)展核電，積極發(fā)展新能源和可再生能源用于發(fā)電，預(yù)計(jì)到2050年燃煤電廠仍然要占50%左右。這是因?yàn)椋? ●中國和世界的油氣資源不可能為中國的發(fā)電廠提供的燃料。 中國曾經(jīng)在70年代和90年代兩次發(fā)展燒油電廠，都因?yàn)槭臀C(jī)和石油價(jià)格暴漲而實(shí)行煤改油，燃天然氣電廠也有同樣情況，所以中國不可能大量發(fā)展燃油燃天然氣的電廠。 ●中國的水能資源全部開發(fā)后所占的比重也不大； 中國有世界最豐富的水能資源，據(jù)估計(jì)水能資源的經(jīng)濟(jì)可開發(fā)容量約為2.6億千瓦，即使全部開發(fā)利用，考慮人均1千瓦計(jì)，也足能解決中國所需電力裝機(jī)容量的1/6。 ●中國的新能源和可再生能源發(fā)電開發(fā)的數(shù)量不可能很多； 中國有豐富的新能源和可再生能源資源，中國也計(jì)劃積極開發(fā)利用，但現(xiàn)實(shí)的新能源和可再生能源資源能用于發(fā)電的（除水電外），主要是風(fēng)能和太陽能發(fā)電，這些能源用于發(fā)電不僅投資大，而且是間歇性能源，需要蓄電或與其他電廠配合這行，所以近期開發(fā)的數(shù)量不可能很多。 ●電力工業(yè)是當(dāng)今世界最善于干凈利用煤炭的部門 世界各國干凈利用煤炭的經(jīng)驗(yàn)證明，電力工業(yè)是當(dāng)今世界最善于干凈利用煤炭的部門，大多數(shù)潔凈煤利用技術(shù)也都是與電力工業(yè)有密切關(guān)系，所以許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家的煤炭除冶金等作為原料用煤外，80%-90%都用于發(fā)電。從我國一次能源消費(fèi)以煤為主的情況下，應(yīng)當(dāng)將更多的煤炭經(jīng)過轉(zhuǎn)化成電能使用比較容易解決污染問題。 從解決中國能源利用的污染問題來看，中國應(yīng)當(dāng)把石油和天然氣等比較干凈的能源提供給樓宇民用和交通運(yùn)輸，把煤炭替換出來。煤炭主要供電發(fā)電及工業(yè)部門使用，電力工業(yè)已經(jīng)有可能消除煙塵，nox和so2等污染物，將來發(fā)展?jié)崈舻哪茉垂S，還有可能做到污染物，包括co2 的零排放。三、煤炭和電力要協(xié)調(diào)發(fā)展 出于提高煤炭利用效率和實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)的考慮，中國應(yīng)當(dāng)提高煤炭發(fā)電的比例，將更多的煤炭用于集中發(fā)電。為了提高煤炭工業(yè)和電力工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，煤炭、電力、運(yùn)輸要協(xié)調(diào)發(fā)展。——煤、電、運(yùn)要統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展 中國曾經(jīng)提出能源發(fā)展與建設(shè)要以電力為中心，煤炭為基礎(chǔ)，是完全正確的，這里說的能源發(fā)展與建設(shè)，主要是指煤炭工業(yè)。如果煤炭工業(yè)的建設(shè)能夠與電力工業(yè)的建設(shè)相協(xié)調(diào)，就可以減少，煤炭的長途運(yùn)輸，節(jié)約人力、物力、節(jié)約能源消耗。我國的鐵路、水運(yùn)有40%-50%是用于煤炭運(yùn)輸?shù)?，因此，煤、電、運(yùn)統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展是非常重要的?！l(fā)展動力煤的洗煤和動力煤的配煤； 中國從90年代初就提出動煤的洗煤問題，凡是下海運(yùn)輸?shù)膭恿γ旱陌l(fā)熱量要求達(dá)到6500千卡/千克，凡是跨省運(yùn)輸?shù)拿禾恳筮_(dá)到5500千卡/千克，這樣做可以減少，煤炭的含硫量和灰分，減少、運(yùn)輸量的運(yùn)輸成本，這一條應(yīng)當(dāng)逐步做到?！l(fā)水煤漿代油； 我國還有一部分燃油電場，將燃油電廠改為燃煤電廠耗費(fèi)極大，該用水煤漿比較方便。我國已經(jīng)擁有先進(jìn)的水煤漿技術(shù)，2噸水煤漿可以替代一噸重油，1噸水煤漿的到廠價(jià)為350-400元左右，而1噸重油價(jià)格在1500元以上，用水煤漿代油可以節(jié)省大量費(fèi)用，煙氣排放可以符合國家環(huán)保要求。——電力工業(yè)要采用潔凈燃煤技術(shù)。 中國的火電廠已經(jīng)廣泛使用電除塵器，大機(jī)組上成功使用低nox 燃燒器，開始在部分燃煤電廠里開展脫硫發(fā)工程，如果對現(xiàn)有凝汽式火力發(fā)電廠進(jìn)行脫硫改造，有可能將燃煤造成的污染物的絕大部分清除掉。中國電力部門已在四川白馬電廠建設(shè)30萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐發(fā)工程，在江蘇賈電廠建設(shè)加壓循環(huán)流化床發(fā)工程，在山東煙臺建設(shè)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電發(fā)工程，隨著這些發(fā)工程取得經(jīng)驗(yàn)之后，逐步推廣應(yīng)用，燃煤電廠的污染問題可以得到妥善解決。 四、結(jié)語 未來50年，中國電力工業(yè)將繼續(xù)保持高速度發(fā)展態(tài)勢，雖然未來煤電裝機(jī)容量和發(fā)電的比重會有所下降，但由于電力工業(yè)的發(fā)展速度很快，燃煤電廠的絕對量還會繼續(xù)快速增長。中國2000年全國擁有裝機(jī)容量3.19億千瓦，其中有燃煤電廠約2.2億千瓦，消耗于發(fā)電和供熱的原煤約6億噸。今年由于關(guān)閉鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，運(yùn)力的制約和煤炭出口激增，已經(jīng)出現(xiàn)電煤緊狀態(tài)，發(fā)電用煤石的情況又有所抬頭，在一定程度上制約著燃煤電廠的發(fā)展。我們必須看到，中國雖然采取了改善能源結(jié)構(gòu)的措施，但燃煤電廠繼續(xù)增長的勢頭不可遇制，初步估計(jì)，假如創(chuàng)2050年全國人均裝機(jī)容量達(dá)到1千瓦，全國就要裝機(jī)容量16億千瓦以上，其中燃煤電廠約為9億千瓦左右，屈時(shí)需發(fā)電和供熱用原煤20億噸左右。2050年發(fā)電用煤約為2000年的3.3倍。考慮到煤炭產(chǎn)區(qū)水資源短缺，可能有相當(dāng)數(shù)量的燃煤電廠要建在海邊，即港口電廠，煤炭的運(yùn)輸量必然會急劇增長，就此必須抓緊做好中長期的煤、電、運(yùn)規(guī)劃，務(wù)期煤炭、電力、運(yùn)輸協(xié)調(diào)發(fā)展。