熱電技術未來發展方向芻議

　　熱電行業的發展可以說恰好是跟隨著改革開放的步伐。從上世紀80年代熱電的興起至今，已有30多年的歷程。近年來，受能源和環保等因素的影響，熱電行業面臨一次重新洗牌。面對著這一十字路口，我國的熱電之路在何方呢?筆者將從技術角度上來討論，未來十年我國熱電的發展方向。

　　目前，熱電聯產機組的審批，基本上都是高溫高壓以上機組，次高溫次高壓機組，作為一個過渡期存在，其以下參數機組，將逐步淘汰。高參數機組是發展的必然趨勢。

　　鍋爐的選型

　　循環流化床鍋爐(CFB)將優于煤粉鍋爐。一方面CFB鍋爐對煤種的適應性，要遠大于煤粉鍋爐。未來的煤炭資源供應，將會越來越緊張，能選擇的余地，也將會越來越窄，尤其是政府取締了小煤窯以后，煤炭資源被大企業所掌控，煤炭市場自2013年1月1日完全放開市場化后，其價格未來的走向曲線，極有可能是向上的。煤炭的價格趨向，綁架了熱電企業的效益，采用CFB鍋爐，符合電廠的利益。

　　另一方面，脫硝要求越來越嚴，目前有兩種方式脫硝，即SNCR和SCR。其中SNCR是將脫硝藥劑，直接噴入爐膛，投資低廉，運行簡單。但是如果采用了煤粉鍋爐，藥劑在爐膛內停留時間短，煙氣溫度無法滿足SNCR脫硝，因此脫硝效果差，只能采用投資巨大的SCR技術。有鑒于此，在熱電行業，未來十年可能會出現CFB鍋爐一枝獨秀的局面。當然，在環保要求特別嚴的區域，隨著輸氣管線系統的日益成熟，燃氣鍋爐也將會有一席之地。

　　汽輪機機組的選型

　　未來將出現大型火電機組熱電聯產與小型背壓機組共存的局面。隨著蒸汽供熱管道技術不斷進步和成熟，供蒸汽半徑將會越來越大，目前甚至有的已經達到30公里。可以預見，在直徑60公里的一個區域內，只需一個熱電廠，會出現“大魚吃小魚”的局面。

　　在六七年前，30萬及60萬千瓦的火電機組，幾乎沒有誰想到要去搞熱電聯產供熱，將供熱的區域白白丟給了小型熱電廠。但是隨著煤炭價格的不斷上漲，30萬千瓦機組純發電肯定是虧本，此時才認識到要采用供熱，降低生產成本。當然，要奪回失去的供熱市場，是要付出代價的。

　　此外，對于真正的熱電聯產電廠，淘汰抽凝機組，應用背壓機組已經成為共識。未來背壓機組采用反動式高效率的汽輪機，將成為趨勢。反動式高效率的汽輪機，相對于沖動式汽輪機而言，其體積小、汽耗低、穩定性好。熱電汽輪機機組選擇，除了背壓機組，幾乎沒有其他選擇余地。

　　除塵、脫硫、脫硝的選擇

　　電除塵和布袋除塵是熱電行業除塵器的主流。當前，由于環保要求的不斷提高，單純性的電除塵，難以適應環保的排放指標，將會逐漸退出電站鍋爐除塵的歷史舞臺。未來發展趨勢將會是電袋除塵，即采用電除塵與布袋除塵相結合一體的方法，雖然在考察不少除塵器廠家之后發現此工藝仍舊不太成熟，但也將會成為一個發展趨勢。

　　脫硫目前最成熟的還是濕法脫硫，主流是石灰石石膏脫硫方式。筆者認為，半干法脫硫、氨法脫硫、堿法類脫硫等，都還不是成熟的脫硫工藝，難以滿足目前環保要求，尤其在2015年必須取消煙道脫硫旁路以后，這類工藝的脫硫，從連續運行、故障率及對煤炭質量的適應性等方面來看，都仍然存在一些問題，會使主機停機的概率增大。雖然投資較上述其他工藝大，運行費用也可能高，但是石灰石石膏濕法脫硫方式，仍然是能夠真正滿足目前環保要求的工藝。

　　筆者認為未來脫硫的方向是鎂法脫硫。鎂法脫硫基本原理與石灰石石膏脫硫相近，但投資費用低，廠用電率低，故障率極低，在歐美、日本、臺灣等國家和地區，鎂法脫硫是主流。但鎂法脫硫的推廣，主要受氧化鎂原料的地域限制，目前國內只有河北、山東等產地。不過，隨著環保越來越嚴格，取消煙道脫硫旁路后，脫硫運行安全性、可靠性會大于經濟性，鎂法脫硫會成為脫硫的主力軍。

　　在脫硝方面， SNCR是選擇性非催化還原法，即將脫硫藥劑，氨或尿素等直接噴入爐膛，利用煙氣高溫，選擇性地將NOⅹ還原為氮氣與水，投資低廉。但由于反應條件溫度苛刻，需要在927至1093度之間，所以脫硝效率低，一般在40%以下。在脫硝環保要求不是很嚴格的情況下，作為一個過渡，也是不錯的選擇方案。要真正實現脫硝，滿足環保排放指標，一定要采用SCR。與SNCR相比，SCR多了一個催化藥劑，脫硝效率能在80%以上，但其投資巨大、運行費用高。未來脫硫，可以采用SNCR與SCR聯合工藝，根據相應的氨氮排放指標，來靈活運行，降低費用。