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【摘 要】在我国各类能源消耗中，煤炭资源所占比例较高，对于环境的污染影响较大，对此，可推广应用清洁能源，通过将清洁能源应用于火力发电中，可有效缓解大气污染。对此，本文首先对我国火力发电现状进行介绍，然后对清洁能源的结构性进行分析，并对清洁能源在火力发电中的应用进行详细探究。
【关键词】火力发电;清洁能源;应用
1 引言
电力资源是促进人类发展进步的基础能源物质，在各类发电技术中，火力发电技术是主要的电力生产方式。在火力发电中，会产生严重的污染问题，为保证电力生产的可持续性，应尽量减少化石能源的消耗量，大力开发和应用清洁型能源。因此，对清洁能源在火力发电中的应用进行深入研究迫在眉睫。
2 我国火力发电的现状
现如今，我国电力结构主要为煤电，在电力生产中，主要采用火力发电技术。在火力发电能源物质中，煤炭、石油和水所占比例较大，三者均属于一级能源，在经过加工处理后即可成为电力能源。随着社会经济的快速发展，各行各业对于能源需求量逐渐增加，能源紧张问题日渐明显，尤其是石油。随着科学技术的快速发展，很多新能源被开发利用，因此，在火力发电中应用清洁能源也成为火力发电的发展方向。我国煤炭资源丰富，在未来火力发电中，电力结构主要以煤电为主。
3 清洁能源的结构性分析
能源短缺问题越来越严重，世界各国也逐渐意识到开发利用清洁能源的重要性。在火力发电中，应积极改变传统单一的能源结构形式，选择多元化能源结构形式。现如今，国家政策以及相关规定，排放标准不断提升，电力产业结构也在逐渐发生变化，逐渐建立了很多独立的发电能源模式，天然气、风能以及地热能等清洁能源的使用比例逐渐增加，在火力发电中呈现出能源多样化的局势。比如，核能是当前最清洁的能源，通过利用核聚变技术，可将核能转变为电能。需要注意，核电虽然环保、高效，但是，其安全性问题至关重要，在大规模投入运行前，必须制定完善的安全防控方案。另外，水力资源也是当前比较流行的发电技术，具有可再生强、基数大等优势。
4 火力发电技术中清洁能源的应用
4.1洁净煤火力发电技术
4.1.1燃料电池
燃料电池是一种新型清洁能源发电技术类型，当燃料与空气接触时，即可发生氧化反应，可将燃料的化学能转化为热能以及电能。在火力发电中，所应用的燃料电池有两种，即MCFC和SOFC。其中，SOFC指的是固体氧化物燃料电池，其电解质为固态氧化钇以及氧化锆，而燃料则包括碳氢化合物、天然气以及气化煤气，在燃料电池中，其所输出的电能效率最高，具体的反应方式如图1所示。
在火力发电中，燃料电池的作用主要包括以下几点：第一，有利于提高火力发电效率。我国传统的火力发电转化效率在50%左右，而通过应用新型燃料电池，可将发电效率提升10%～20%之间。第二，有利于保证供电稳定性。现如今，在社会经济发展中，对于电能的需求量逐渐增加，但是，当发生自然灾害时，就容易导致大规模断电事故，比如洪涝灾害。对此，可采用燃料电池技术，对电网起到补充作用，提升电网对于灾害所致停电事故的应对能力，减少停电事故所造成的财产损失。
4.1.2煤炭加工
煤炭加工是利用物理技术进行加工，在加工工序中，选煤洗选加工至关重要，可以有效去除矸石，同时降低灰分，可从火力发电源头上减少SO2的污染，是当前火力发电中一种比较常见的技术类型。对于洗选比例，可根据煤炭资源特性来确定。在煤炭加工技术中，集中配送技术也至关重要，其主要内容包括以下几点：第一，综合加工技术，包括选煤、配煤、型煤以及固硫;第二，市场体系，具体包括工厂定位、产品市场定位、煤炭资源的配送方式;第三，采用计算机技术、信息管理技术，准确识别电力用户的实际需求，在系统之间传递各类信息，并最终完成反馈。
4.1.3烟气净化
烟气净化也是一种比较常见的技术类型，具体包括除尘技术、重金属脱除技术、脱氮技术、脱硫技术等等，本文选择活性焦干法烟气净化进行描述。在火力发电中，为有效减少污染物排放，可采用活性焦干法。活性焦的物理结构为孔隙构造，具有独特的化学稳定性以及化学特性，可吸附氮氧化物以及水蒸气，再通过催化反应以及高温加热处理，即可析出二氧化硫，另外，由于其物理构造为空隙结构，因此，还能够析出重金属离子、粉尘等污染物。在活性炭技术的应用中，不会造成工艺水浪费问题，现如今，水资源紧张问题逐渐显现，水资源污染问题也越来越严重，对此，可推广应用活性炭技术，对于脱除出来的硫化物，还可进行废物利用以及二次加工。
4.1.4煤炭转化
在火力发电技术中，煤炭转化技术也比较常见。煤炭转化指的是原煤在有机质以及气化剂的的作用下发生化学反应，并转化为可燃气体，如图2所示。原料煤在经过气化反应后，通过干湿法，能够去除粗煤气中的污染气体，同时利用高压蒸汽驱动蒸汽轮机发电，可有效提高火力发电效率，同时减少污染排放量。
4.2天然气发电技术
现如今，天然气发电技术主要有两种，即燃气轮机发电技术以及分布式發电技术。为了改良火力发电技术结构类型，天然气发电技术的应用比例逐渐增加，当前，我国已具备F级、E级燃气轮机的制造能力，同时也逐渐建设了很多燃气轮机电站，燃机电站设计、建设以及运行技术水平逐渐提高。在燃气轮机的应用中，可充分利用清洁能源。但是，由于我国没有掌握重型燃气轮机的自主知识产权，对于中低热值合成气技术的掌握和应用水平比较低，很多高性能微小型燃气轮机主要依赖进口。
天然气分布式发电技术的原料为天然气，主要设备类型为燃气轮机，在产生电能时，对于系统余热，还可回收利用与用户供暖或者供冷中，即天然气冷热电三联供技术。天然气分布式发电站主要被建设在办公楼、小区、商务区等建设区域，在负荷中心位置可达到能源最大利用效率。与传统的集中式能源供给方式相比，天然气分布式发电技术的安全性较高，大气污染排放量远低于常规燃煤火力发电技术。
5 结语
综上所述，本文主要对清洁能源在火力发电中的应用进行了详细探究。在我国未来的生产生活中，火力发电技术依然是最主要的发电技术类型，而传统的火力发电会造成严重污染问题，对此，可推广应用清洁能源，减少火力发电中的能源消耗量，降低环境污染，提高火力发电效率。
参考文献：
[1]王二伟.火力发电技术中清洁能源的分析[J].中国新技术新产品，2015，No.300（14）：91-91.
[2]李欣民.清洁能源发电技术及市场现状研究[J].电力需求侧管理，2017，19（6）：29-32.
[3]沈克宇，吕苏榆.浅析我国清洁能源技术引进[J].科技管理研究，2015，7（4）：233-237.
（作者单位：国家电投集团贵州金元股份有限公司）
【关键词】火力发电;清洁能源;应用
1 引言
电力资源是促进人类发展进步的基础能源物质，在各类发电技术中，火力发电技术是主要的电力生产方式。在火力发电中，会产生严重的污染问题，为保证电力生产的可持续性，应尽量减少化石能源的消耗量，大力开发和应用清洁型能源。因此，对清洁能源在火力发电中的应用进行深入研究迫在眉睫。
2 我国火力发电的现状
现如今，我国电力结构主要为煤电，在电力生产中，主要采用火力发电技术。在火力发电能源物质中，煤炭、石油和水所占比例较大，三者均属于一级能源，在经过加工处理后即可成为电力能源。随着社会经济的快速发展，各行各业对于能源需求量逐渐增加，能源紧张问题日渐明显，尤其是石油。随着科学技术的快速发展，很多新能源被开发利用，因此，在火力发电中应用清洁能源也成为火力发电的发展方向。我国煤炭资源丰富，在未来火力发电中，电力结构主要以煤电为主。
3 清洁能源的结构性分析
能源短缺问题越来越严重，世界各国也逐渐意识到开发利用清洁能源的重要性。在火力发电中，应积极改变传统单一的能源结构形式，选择多元化能源结构形式。现如今，国家政策以及相关规定，排放标准不断提升，电力产业结构也在逐渐发生变化，逐渐建立了很多独立的发电能源模式，天然气、风能以及地热能等清洁能源的使用比例逐渐增加，在火力发电中呈现出能源多样化的局势。比如，核能是当前最清洁的能源，通过利用核聚变技术，可将核能转变为电能。需要注意，核电虽然环保、高效，但是，其安全性问题至关重要，在大规模投入运行前，必须制定完善的安全防控方案。另外，水力资源也是当前比较流行的发电技术，具有可再生强、基数大等优势。
4 火力发电技术中清洁能源的应用
4.1洁净煤火力发电技术
4.1.1燃料电池
燃料电池是一种新型清洁能源发电技术类型，当燃料与空气接触时，即可发生氧化反应，可将燃料的化学能转化为热能以及电能。在火力发电中，所应用的燃料电池有两种，即MCFC和SOFC。其中，SOFC指的是固体氧化物燃料电池，其电解质为固态氧化钇以及氧化锆，而燃料则包括碳氢化合物、天然气以及气化煤气，在燃料电池中，其所输出的电能效率最高，具体的反应方式如图1所示。
在火力发电中，燃料电池的作用主要包括以下几点：第一，有利于提高火力发电效率。我国传统的火力发电转化效率在50%左右，而通过应用新型燃料电池，可将发电效率提升10%～20%之间。第二，有利于保证供电稳定性。现如今，在社会经济发展中，对于电能的需求量逐渐增加，但是，当发生自然灾害时，就容易导致大规模断电事故，比如洪涝灾害。对此，可采用燃料电池技术，对电网起到补充作用，提升电网对于灾害所致停电事故的应对能力，减少停电事故所造成的财产损失。
4.1.2煤炭加工
煤炭加工是利用物理技术进行加工，在加工工序中，选煤洗选加工至关重要，可以有效去除矸石，同时降低灰分，可从火力发电源头上减少SO2的污染，是当前火力发电中一种比较常见的技术类型。对于洗选比例，可根据煤炭资源特性来确定。在煤炭加工技术中，集中配送技术也至关重要，其主要内容包括以下几点：第一，综合加工技术，包括选煤、配煤、型煤以及固硫;第二，市场体系，具体包括工厂定位、产品市场定位、煤炭资源的配送方式;第三，采用计算机技术、信息管理技术，准确识别电力用户的实际需求，在系统之间传递各类信息，并最终完成反馈。
4.1.3烟气净化
烟气净化也是一种比较常见的技术类型，具体包括除尘技术、重金属脱除技术、脱氮技术、脱硫技术等等，本文选择活性焦干法烟气净化进行描述。在火力发电中，为有效减少污染物排放，可采用活性焦干法。活性焦的物理结构为孔隙构造，具有独特的化学稳定性以及化学特性，可吸附氮氧化物以及水蒸气，再通过催化反应以及高温加热处理，即可析出二氧化硫，另外，由于其物理构造为空隙结构，因此，还能够析出重金属离子、粉尘等污染物。在活性炭技术的应用中，不会造成工艺水浪费问题，现如今，水资源紧张问题逐渐显现，水资源污染问题也越来越严重，对此，可推广应用活性炭技术，对于脱除出来的硫化物，还可进行废物利用以及二次加工。
4.1.4煤炭转化
在火力发电技术中，煤炭转化技术也比较常见。煤炭转化指的是原煤在有机质以及气化剂的的作用下发生化学反应，并转化为可燃气体，如图2所示。原料煤在经过气化反应后，通过干湿法，能够去除粗煤气中的污染气体，同时利用高压蒸汽驱动蒸汽轮机发电，可有效提高火力发电效率，同时减少污染排放量。
4.2天然气发电技术
现如今，天然气发电技术主要有两种，即燃气轮机发电技术以及分布式發电技术。为了改良火力发电技术结构类型，天然气发电技术的应用比例逐渐增加，当前，我国已具备F级、E级燃气轮机的制造能力，同时也逐渐建设了很多燃气轮机电站，燃机电站设计、建设以及运行技术水平逐渐提高。在燃气轮机的应用中，可充分利用清洁能源。但是，由于我国没有掌握重型燃气轮机的自主知识产权，对于中低热值合成气技术的掌握和应用水平比较低，很多高性能微小型燃气轮机主要依赖进口。
天然气分布式发电技术的原料为天然气，主要设备类型为燃气轮机，在产生电能时，对于系统余热，还可回收利用与用户供暖或者供冷中，即天然气冷热电三联供技术。天然气分布式发电站主要被建设在办公楼、小区、商务区等建设区域，在负荷中心位置可达到能源最大利用效率。与传统的集中式能源供给方式相比，天然气分布式发电技术的安全性较高，大气污染排放量远低于常规燃煤火力发电技术。
5 结语
综上所述，本文主要对清洁能源在火力发电中的应用进行了详细探究。在我国未来的生产生活中，火力发电技术依然是最主要的发电技术类型，而传统的火力发电会造成严重污染问题，对此，可推广应用清洁能源，减少火力发电中的能源消耗量，降低环境污染，提高火力发电效率。
参考文献：
[1]王二伟.火力发电技术中清洁能源的分析[J].中国新技术新产品，2015，No.300（14）：91-91.
[2]李欣民.清洁能源发电技术及市场现状研究[J].电力需求侧管理，2017，19（6）：29-32.
[3]沈克宇，吕苏榆.浅析我国清洁能源技术引进[J].科技管理研究，2015，7（4）：233-237.
（作者单位：国家电投集团贵州金元股份有限公司）