清潔煤技術(shù)助加拿大電廠節(jié)能減排效益顯著

北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:燃煤技術(shù)依然在向前發(fā)展。“清潔煤”概念經(jīng)常被提及，概念釋義之一是指清潔利用煤炭的方法。

主要清潔煤技術(shù)

超臨界壓力煤粉燃燒技術(shù)：加拿大的Genesee3號(hào)機(jī)組以煤炭為燃料發(fā)電，在2005年3月1日正式開(kāi)始商業(yè)運(yùn)營(yíng)，具有較好的代表性。G3是加拿大第一個(gè)使用超臨界壓力煤粉燃燒技術(shù)的電廠。幾乎所有電廠都用煤粉燃燒技術(shù)，即在燃燒之前把煤轉(zhuǎn)化成煤粉，以便燃燒得更完全。G3不同于那些機(jī)組，將水加熱到臨界溫度然后給蒸汽鍋爐以壓力，這提高了電廠的效率，與傳統(tǒng)燃煤電廠相比燃料消耗率（以及溫室氣體排放量）減少了18%。G3機(jī)組配備了污染控制設(shè)備，運(yùn)營(yíng)商也承諾購(gòu)買(mǎi)碳補(bǔ)償，以減少溫室氣體的排放水平，達(dá)到聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電設(shè)施水平。G3是加拿大第一個(gè)超臨界燃煤機(jī)組，該技術(shù)對(duì)現(xiàn)有電廠來(lái)說(shuō)十分先進(jìn)，并在美國(guó)、歐洲和亞洲得到了應(yīng)用。因此，超臨界燃煤電廠對(duì)新電廠來(lái)說(shuō)是一個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)的選擇。硫化床技術(shù)：PA是加拿大唯一的商業(yè)硫化床電廠。該技術(shù)在燃燒煤粉時(shí)混合了石灰石以吸收硫，同時(shí)降低燃燒溫度減少氮氧化物的形成。然而，低溫也降低了整體效率，因此與同樣電量產(chǎn)出的超臨界燃煤電廠相比，硫化床電廠消耗較多的燃料，并產(chǎn)生更多的二氧化碳。

整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)：還有一種先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)叫整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。IGCC電廠使用氣化爐把煤轉(zhuǎn)化成合成氣，即一氧化碳和氫氣的混合物，然后燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)。IGCC的優(yōu)勢(shì)不僅僅是提高了電力生產(chǎn)效率，還在燃燒之前從燃料中去除了硫和重金屬等有害物質(zhì)。高效率的結(jié)果是低的燃料消耗及溫室氣體排放。

現(xiàn)在少數(shù)的IGCC試點(diǎn)電廠已經(jīng)在其他國(guó)家建成，氣化煤的基本技術(shù)以及聯(lián)合循環(huán)電廠已經(jīng)分別被證實(shí)，二者結(jié)合仍是新技術(shù)，增加了建設(shè)成本的不確定性和對(duì)可靠性的關(guān)注。目前，平準(zhǔn)化發(fā)電機(jī)組的成本預(yù)計(jì)將高于超臨界燃煤技術(shù)15%~20%。如果足夠的經(jīng)驗(yàn)不斷地積累，IGCC有潛力成為燃煤發(fā)電的首選技術(shù)。

碳捕捉與封存技術(shù)：即使技術(shù)有了改進(jìn)，溫室氣體排放依然是燃煤發(fā)電的關(guān)鍵，所以碳捕捉與封存技術(shù)（CCS）將扮演重要角色。現(xiàn)在有若干潛在的碳捕捉與封存技術(shù)，包括在燃燒后從廢氣中洗滌二氧化碳，或者在發(fā)電前從燃料中分離二氧化碳。前者效率較低，但是如果二氧化碳洗滌器遇到技術(shù)問(wèn)題，電廠可以正常運(yùn)營(yíng)；后者即燃燒前洗滌通常涉及到在一個(gè)IGCC電廠中把二氧化碳捕獲和氣化技術(shù)結(jié)合起來(lái)。這種方法更為有效卻把電廠運(yùn)作和碳捕捉設(shè)備捆綁在一起，使電廠喪失了獨(dú)立運(yùn)作的能力。

一旦二氧化碳已收集，便通過(guò)管道運(yùn)送到儲(chǔ)存區(qū)。即一些特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中。

如在開(kāi)采的或已經(jīng)枯竭的石油、天然氣儲(chǔ)藏區(qū)，或者深部鹽堿咸水層。在加拿大多數(shù)省份均有合適的二氧化碳儲(chǔ)存區(qū)，其中埃爾伯塔是碳封存的絕佳候選省。

潛在技術(shù)的發(fā)展，大大減少了燃煤發(fā)電對(duì)環(huán)境造成的影響。這些技術(shù)能否幫助燃煤發(fā)電比核電、天然氣發(fā)電等擁有成本優(yōu)勢(shì)，則仍有待觀察。