2001年-世界发展银行全球_Technology_Assessment_of_Clean_Coal_Technologies_for_China___Volume_1_Electric_Power_Production_208页_13mb

清洁煤技术对中国电力生产的评估总结

核心内容

本报告是ESMAP（联合国开发计划署/世界银行能源部门管理援助计划）对清洁煤技术（CCT）在中国电力生产领域的评估，旨在探讨如何通过采用清洁煤技术实现中国经济发展与环境保护的双重目标。报告分析了多种清洁煤技术在电力生产中的应用，包括污染物控制设备和高效发电技术，并提供了成本与性能的详细比较。

主要观点

• 中国煤炭使用现状：煤炭是中国的主要能源来源，占一次能源消费的74%。由于直接燃烧效率低，超过80%的煤炭被用于非高效设备，如小窑和家庭炉灶，导致能源利用效率仅为工业化国家的一半。
• 环境挑战：煤炭燃烧造成严重的空气污染，颗粒物、二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOₓ）浓度远高于世界卫生组织（WHO）推荐的最高水平。
• 清洁煤技术的重要性：为了实现经济与环境的协调发展，必须采用清洁煤技术，特别是在电力和非电力领域，以提高能源利用效率并减少污染物排放。
• 技术评估方法：本报告基于ESMAP技术评估指南（TAG）的方法，采用美国中西部的基准成本模型，结合中国本地情况（如劳动力成本、进口关税、增值税等）进行成本转换，以确保成本估算的一致性。
• 技术应用前景：报告提出多种清洁煤技术，包括超临界燃煤锅炉、大气流化床燃烧（AFBC）、加压流化床燃烧（PFBC）和整体煤气化联合循环（IGCC）系统，这些技术在不同程度上改善了污染物排放和能源效率。

关键信息

1. 清洁煤技术（CCT）选项

• 空气污染控制设备：包括颗粒物（飞灰）、SO₂和NOₓ的控制设备。
• 高效发电技术：
  • 超临界燃煤锅炉（SC PC）
  • 大气流化床燃烧（AFBC）
  • 加压流化床燃烧（PFBC）
  • 整体煤气化联合循环（IGCC）

2. 技术评估方法

• 报告综合了研究团队多年积累的经验和内部信息。
• 成本估算基于美国中西部基准，再转换为中国本地条件。
• 成本分解为：工程设备、现场材料、安装人工。
• 进口设备与本地设备的成本比例依据国际市场价格计算。
• 劳动力成本按中美劳动率和生产率指数计算。

3. 电力生产技术成本与性能概览

4. 颗粒物控制技术

• 机械收集器：适用于低排放要求，但效率不足，且在中国已不再推荐使用。
• 静电除尘器（ESP）：效率高，技术成熟，适用于当前中国排放标准（200 mg/Nm³），在更严格标准（50 mg/Nm³）下可通过加大设备尺寸实现。
• 袋式过滤器：可满足全球最严格的排放标准（<50 mg/Nm³），但在中国应用较少。

5. 二氧化硫（SO₂）控制技术

• 湿法洗涤：最常见，去除率>95%，适用于所有硫含量的煤。
• 喷雾干燥（干法洗涤）：去除率>90%，适用于低硫煤（<2%）。
• 简化湿法/干法洗涤系统：日本开发，成本较低但去除率略低（80%），已在华进行示范。
• 炉内脱硫（FSI）：去除率30–50%，适用于低硫煤。
• LIFAC工艺：去除率70–80%，成本与喷雾干燥相近。
• 海水洗涤：仅适用于沿海地区，目前主要用于欧洲。
• E-束工艺：利用高能电子束同时控制SO₂和NOₓ，去除率>90%，已在华进行示范。

6. 成本与排放控制

• 颗粒物控制设备成本随排放标准提高而增加，ESP在50 mg/Nm³标准下成本显著上升。
• SO₂控制技术的成本差异较大，湿法洗涤成本较高，而干法洗涤和简化系统成本较低。
• IGCC系统虽然成本高，但其排放控制能力显著优于传统燃煤锅炉，尤其适用于高硫煤。

结论

本报告强调了在中国电力生产中采用清洁煤技术的必要性。通过提高发电效率和减少污染物排放，清洁煤技术有助于实现可持续发展。同时，报告指出，需要推动现有小规模燃煤设备的淘汰，以提升整体能源利用效率和环境质量。