能源短缺能源短缺

环境污染环境污染

气候变化气候变化

解决方案？解决方案？

开发燃煤电厂污染物控制技术

燃煤电站锅炉

烟 ( 粉 )尘

二氧化硫

氮氧化物（ NOx）

除尘

脱硫

脱硝

提高发电效率？提高发电效率？

燃煤发电原理与热力循环

热力学第一定律热力学第一定律 自然界中一切物质都具有能量，能量不可能被创造，也不可能被消灭；但能量可以从一种形态转变为另一种形态；在能量的转化过程中，一定量的一种形态的能量总是确定地相应于一定量的另一种形态的能量，能的总量保持不变。

热力学第二定律热力学第二定律 热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。

1824年卡诺发现了热转变为机械能的根本条件，即必须有温度不同的热源和冷源。

卡诺循环热效率卡诺循环热效率ηk ＝ 1 － T2/

T1

朗肯循环

超（超）临界发电技术

燃煤电站锅炉

二氧化硫

氮氧化物（ NOx）

烟 ( 粉 ) 尘

锅炉蒸汽提高蒸汽温度压力

（提高效率）

（烟气净化）

欧洲超临界燃煤机组发展路线图

10

锅炉换热管组超温锅炉换热管组超温

490

500

510

520

530

540

550

560

570

580

590

600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

¹ ÜÆÁº Å

³ö¿Ú

ζÈ

¡æ

浙江北仑发电厂美国 CE公司制造

450

460

470

480

490

500

510

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530

540

550

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

Number of tube panels

Stea

m te

mpe

ratu

re (

¡æ)

日本三菱公司

6 台 350MW再热器都发生爆管

-2. 0

-1. 5

-1. 0

-0. 5

0. 0

0. 5

1. 0

1. 5

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

X/D

Eu

0度母线

60度母线

90度母线

原因

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

管屏编号

屏间

流量

偏差

系数

ABB-CE SJTU

计算方法错误

锅炉

汽轮机

高温引起换热管内氧化皮，使锅炉管组爆管，汽轮机叶片打坏

当前超临界面临问题

联合循环联合循环发电技术发电技术

ηk ＝ 1 － T2/T1

燃气轮机

蒸汽轮机

天然气电厂

如何把煤变成“天然气”如何把煤变成“天然气”？？

整体煤气化联合循环发电技术（整体煤气化联合循环发电技术（ IGCIGCCC ））

西班牙 Puertollano IGCC,300MWe

19

目前经济安全性还不如目前经济安全性还不如超超临界燃烧发电技术超超临界燃烧发电技术

先进洁净煤发电技术谁会赢？

超临界

IGCC

二氧化碳捕获与封存二氧化碳捕获与封存

燃烧前捕获

富氧燃烧

纯氧煤粉

高浓度二氧化碳捕获

Vattenfall 30 MWth Oxy-fuel

净化气体

烟气吸收法

微藻生产反应器

生物柴油炼制

阳光

含油藻

烟气

适合部分烟气

二氧化碳减排

乙醇胺捕集 CO2

设备庞大能耗高

乙醇胺捕捉 CO2系统流程图

吸收系统 精制系统

华能 3000 吨 / 年燃煤电厂 CO2 示范项目

那那种种捕捕集集方方法法有有前前途途

？？

燃烧前

富氧

吸收