幾種潔凈煤發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及其特性的比較
目前治理燃煤電站的污染問題主要集中于解決煙塵、NOx和SOx這三項(xiàng)污染物。清除煙氣中的煙塵在技術(shù)上并無困難，采用除塵效率大于90%的靜電除塵器是有效的。我國的除塵問題主要集中于大部分中小容量的燒煤設(shè)備和工業(yè)鍋爐仍然使用著除塵效率不很高的除塵器，而且其布局很分散。
為了滿足我國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對電站燃燒鍋爐提出的NOx限量的規(guī)定，在技術(shù)上和資金上的困難也不是很大的。一般來說，只要采用低NOx的燃燒器就可以把NOx的排放量減少25％～50％，其投資費(fèi)用的增加極其有限。倘若能采用循環(huán)流化床燃燒方式，N0x的解決更不成問題了。歸根結(jié)底，難以解決而且需要耗費(fèi)大量投資費(fèi)用處理的污染物是S0x，它們的耗費(fèi)又與原煤的含硫量密切相關(guān)。目前世界上解決SOx的最有效方法就是采用FGD尾氣脫硫設(shè)備，但其價(jià)格昂貴。據(jù)統(tǒng)計(jì)它要占燃煤電站總投資費(fèi)用的20%～25％。
潔凈煤技術(shù)適用于煤粉爐的燃燒和爐內(nèi)脫硫，希望它能用來控制SOx，并取代FGD，以期獲得比較廉價(jià)的脫硫方法。
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)(CFB)，目前已經(jīng)比較成熟了，而且與250MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套的循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)研制和調(diào)試成功，它為大容量的電站鍋爐使用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)開創(chuàng)了局面。因而從長遠(yuǎn)來說，CFB不僅能廣泛地用于工業(yè)鍋爐，還能用于不同容量的電站鍋爐。它們可以燃用劣質(zhì)煤，脫硫率可以達(dá)到90％，與PC十FGD所能達(dá)到的水平相當(dāng)，而NOx的排放量則要比PC十FGD低很多。CFB鍋爐的價(jià)格與常規(guī)的同等容量的煤粉鍋爐相差不多，因而電站的總比投資費(fèi)用要比PC十FGD者低廉，應(yīng)該說，這種技術(shù)是建設(shè)和改造燃煤電站最為簡便的途徑。但是，它不能改善燃煤電站的供電效率，甚至?xí)蛊渎杂薪档偷内厔�。帶有煤氣化效�?yīng)的CFB技術(shù)在我國正在研制和試驗(yàn)之中，一旦成功，在中小縣城推廣頗有前途，因?yàn)樗饶鼙容^有效地控制污染，又能為中小城市的發(fā)電、供熱和供煤氣提供比較廉價(jià)的方法。
PFBC-CC技術(shù)基本上已趨于成熟。世界上已建成80～100MW等級的PFBC-CC有 4、5個(gè)，可以使原有燃煤電站的供電效率提高3～5個(gè)百分點(diǎn)。2000年左右還有6-7座PFBC-CC電站在建設(shè)之中，其中2～3座是350MW等級的，電站的供電效率有望達(dá)到42％左右，可以燃用劣質(zhì)煤，脫硫和脫硝的水平比CFB者稍微好一些。目前，它的比投資費(fèi)用大約要比PC十FGD者貴10％左右。至于第二代PFBC-CG技術(shù)，雖在美國有示范性計(jì)劃，但要用之于工業(yè)實(shí)際，則是21世紀(jì)初的事了。
IGCC技術(shù)也漸趨成熟。目前，已有3座250MWe等級的IGCC電站投入商業(yè)運(yùn)行，其供電效率達(dá)到40%～43％。98年將有l(wèi)座300MWe等級的IGCC電站投入試驗(yàn)和商業(yè)運(yùn)行，供電效率為43％～45％左右。它們的脫硫效率高達(dá)98.5％～99%，NOx的排放量也很低，大約是美國NSPS標(biāo)準(zhǔn)的10％～15％左右。目前的主要問題是比投資費(fèi)用比較高，至少要比PC十FGD者貴20%左右。預(yù)計(jì)到2010年左右，比投資費(fèi)用才能降低到與PC十FGD相當(dāng)?shù)乃�。IGCC特別適宜于燃用含硫量高于3%的煤種。
