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    4-2 150MWe 燃煤增压流化床
    联合循环示范电厂建设

    0项目与《 中国21世纪议程》文本的关系

      该项目依据《中国 21世纪议程》13A、13B、13C与该项 目有关的《中国21世纪议程》方案领域为:18A、19A

    1背景

      1.1 列入优先项目的必要性  

      煤炭是中国的主要 一次能源,占总能源消费的75%。 据预测,至2000年仍占70%以上。2030 年电站燃煤量占煤炭生产总量的 比例将从目前的28%增加到50%左右 。

      目前煤炭燃烧排放 大量污染物,造成严重的大气污 染。其中SO2占总污染物的 90%,NOx占70%,粉尘占73%。 因此,燃煤电站成为我国一个主 要的空气污染源。我国经济快速 发展对电力的进一步需求有可能 引起进一步的环境污染加剧,这 日益成为国内外关注的一个问题 。

      解决燃煤电站的环 境污染问题和提高发电效率,主 要出路之一是发展燃煤燃气/蒸汽 联合循环发电技术。PFBC-CC和IGCC是 国际国内公认的燃煤联合循环发 电的两大主流技术。PFBC-CC的主要 优点是煤种适应性广,能燃用高 灰、高硫煤,它的投资和运行费 用比IGCC均低20%左右,但可达90-95% 的脱硫效率不如IGCC。

      PFBC-CC受到国内外的 高度重视,发达国家已建成四座 发电功率为80MWe(其中一座为2× 80MWe)的商业示范电站。  

      第一代PFBC-CC电站, 供电效率能达到40~42%,第二代 PFBC-CC技术能达到45-47%,目前尚处 于中试阶段。

      1.2 工作基础

      我国从1981年起,国 家科委就在东南大学布点,作为 国家重点攻关项目,建成了热功 率为1MWe的试验装置(包括高温除 尘系统在内),进行了十年的实验 室规模的研究工作,现已初步掌 握了PFBC的关键技术。  

      国家计委于1991年批 准兴建一座15MWe的PFBC-CC中间试验电 站,计划于1995年全面完成建设和 试运转工作。目前,正集中国内 最有优势的单位联合攻关,包括 工厂(发电厂、锅炉制造厂等) 、研究所、高等院校、设计院等 23个单位270多名科技人员参加。 选择150MWe规模适合于我国电站改 造的国情(国内125MWe的发电机组 数量多,且为超高参数)。

      1.3 问题和难点

      PFBC-CC发电技术是一 项正在发展中的新技术,?尚存在 一些技术难点,如燃气轮机的磨 损、腐蚀、沉积的防护、处理技 术,高性能的高温除尘器,固体 处理技术的长期可靠性,负荷调 节控制技术等。

      这些问题和难点, 通过进一步研究和开发都是可以 解决的。

      1.4 国际合作的可能

      PFBC-CC是一项有重大 意义的跨世纪的技术,目前正处于 第一代技术的发展、成熟阶段, 本世纪末可以实现商业应用目标 。它的第二代、第三代技术的设 想已经接踵被提出,发展的目标 明确,前途长远。第一代PFBC-CC技 术本身就是英、美、德、瑞典等 国共同合作的结果。今后,无论 是第一代技术的改进和商业化, 或是第二代、第三代技术的研究 与发展,都有赖于进一步的国际 合作。中国加入此项国际合作互 利性表现在于:

      中国只有发展到 100MWe以上规模的PFBC-CC电站,甚至 更大的300MWe等级的规模,才有工 业实用价值。开展国际合作可以 加快这一进程。

      中国成功地采用先 进的清洁、高效发电技术,势必 对本国、周边国家乃至世界各国 的环境改善作出积极贡献。这将 受到世界各国的支持。

      中国有广阔的清洁 、高效发电技术和装备的销售市 场。

      中国在PFBC-CC技术上 已有一定的开发研究能力和经验 ,具备开展国际合作的有利条件 。

    2 目标与产出

      建立150MWe的PFBC-CC商 业示范电站。

      结合商业示范电站 的建设,建立燃煤增压流化床联 合循环发电技术工程研究中心, 开展有关的关键技术研究工作。

    3 行动

      3.1 在21世纪初建成 总发电量为150MWe的PFBC-CC商业示范 电站,其中采用超高参数125MWe的 蒸汽轮机发电系统(140bar,565℃ )和25MWe的燃气轮机系统。

      开发研制蒸发量相 当于400T/h的PFBC锅炉(可能部分引 进技术,本国制造),和125MWe的 超高参数蒸汽轮机相匹配。

      开发25MWe,进口温度850℃,压力10-12bar的燃气轮机(可能采用技术引进或联合生产) 。

      通过商业示范电站 验证:效率和经济性,环境指标 ,运行的可靠性,以及系统数据 。

      实施单位:建议由 国家计委、科委及电力工业部组 织国家教委、机械部有关单位及 参加15MwePFBC-CC中试电站的有关单 位实施实施时间:1996-2001年(72个 月)

      3.2 建立《燃煤增压 流化床联合循环发电技术工程研 究中心》

    • 建立相当于1~3MWe 发电能力的第二代PFBC-CC综合试验研究装置; 
    • 研究和开发PFBC-CC 单项关键设备和部件(包括模拟放大); 
    • 研究和PFBC-CC发电技术中的某些高技术; 
    • 燃煤联合循环发 电系统技术经济分析及其总能系统优化研究; 
    • 进行PFBC-CC技术商业推广应用的配套工作研究 ; 
    • 接受国内外有关委托项目的研究和试验,向国际国内开放,开展合作研究。

      实施单位:建议由 国家计委、科委组织国家教委有 关单位实施。实施时间:1996-2000年 (60个月)

    4 投入

      4.1 建立150MWe的PFBC-CC 商业示范电站

      实施该项目通过国家投资的有: 

    • 国内贷款:
      -项目的大部分基本建设费用,列入部门基建项目。 
    • 国家拨款:
      -项目的调试、试运行费用 ;
      -项目的前期准备费和设计费;
      -有关人员的活动、开支;
      -项目实施的相关研究开发费用。 
    • 实施该项目通过 国际合作的费用包括:
      -项目的部分基本建设费用;
      -项目的引进技术和合作生产费用;
      -项目实施中中国无法获得的配套仪器、设备 、部件费用;
      -聘请有经验的国际专家开展项目合作的费用。

      4.2 建立燃煤增压流化床联合循环发电技术工程研究 中心

    • 实施该项目中通过国家投资的有:
      -项目管理;
      -国内专家和其他工作人员、交通、办公设施与设备,以及在中国可获得的必要设 备和仪器;
      -有关的技术资料和专项技术费用;
      -初期运转费。   
    • 必要的国际合作 ;
      -项目实施中必需的,但在中国无法获得的各种仪器、设备;
      -聘请有经验的国际专家和开展合作研究;
      -从国外获得有关的技术资料和专项技术。

      4.3 费用预算:  

      该项目实施预计需 资金8700万美元,费用细目见附表 。

    费用预算表

    单位: 百万美元

    行动 费用项 目 国内 国际 总计
    贷款 拨款 贷款 援助
    行动1 基本建设费 36.0 16.0 52.0
    购 置引进设备、仪器、部件(或合作生产) 12.0 12.0
    引进技术 6.0 6.0
    国外专家合作 费 1.0 1.0
    前期准备和设 计费 5.0 5.0
    本国人员活动 、开支 1.0 1.0
    项目研究开发 费 2.0 2.0
    项目试运行费 2.0 2.0
    总 计(占百分比) 36.0~45% 10.0~12% 34.0~42% 1.0~1% 81.0~100%
    行动2 仪器、设备 2.5 0.8 3.3
    中心场地建设 1.0 1.0
    办公设施 0.5 0.5
    专家费用 0.2 0.2 0.4
    其它工作人员 费用 0.3 0.3
    初期试验费 0.5 0.5
    总计 5.0 1.0 6.0
    合计 36.0 15.0 34.0 2.0 87.0


    5效益

      5.1 近期

      将在中国首次建立 一个高效率、低污染的清洁燃煤 联合循环商业示范电站,为PFBC-CC 发电技术在中国实现商业应用奠 定基础,使现有常规100-200MWe电站 能采用PFBC-CC技术改造。

      该示范电站以提高 发电效率3-4%计,年节约煤炭3.6万 吨;每年减少SO2排放量约1 万吨,减少NOx特别是燃气 轮机制造工业的新发展。

      以此,在2005年左右 使我国的这类电站,能达到约40-42% 的净发电效率,环境排放指标能 够达到或接近目前发达国家的环保标准。

      5.2 长期:

      PFBC-CC技术是21世纪 清洁煤发电技术的主要发展方向 和追求目标之一,具有强大的生 命力。估计在2020年--2030年期间, 有可能占有20-30%的燃煤电站的 市场,其经济社会效益将十分可 观。对于电力工业、机械制造工 业部门乃至整个国民经济将发生 重大影响。更重要的是我国掌握 了清洁煤发电的技术手段,进一步 发展,使它将成为保障人类生存 环境质量的现实重大措施之一。

     相关链接
    优先领域四:清洁能源与交通发展
    4-1 煤气化联合循环发电(IGCC)示范电厂建设
    4-3 核能供热堆安全保障能力与示范工程建设
    4-4 汽车产品排放控制、节能及提高汽车安全性
    4-5A. 太阳能的热利用与光发电
    4-5B. 大型风力发电机的开发与示范
    4-5C. 生物质能开发利用及示范工程
    4-6 大城市现代化交通管理对策与轨道交通示范工程

     

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