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。
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