在火力發電廠中存在著三種型式的能量轉換過程：在鍋爐中煤的化學能轉變為熱能;在汽輪機中熱能轉變為機械能;在發電機中機械能轉換成電能。進行能量轉換的主要設備——鍋爐、汽輪機和發電機，被稱為火力發電廠的三大主機，而鍋爐則是三大主機中最基本的能量轉換設備。電機是風機、泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設備的驅動裝置，廣泛應用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用設施等多個行業和領域，是用電量最大的耗電機械。

　　火力發電是現代社會電力發展的主力軍，在提出建設和諧社會、發展循環經濟的大背景下，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影響，對不可再生能源的影響，雖然在我國已有部分核電機組，但火電仍占領電力的大部分市場，近幾年電力發展滯后經濟發展，全國還有許多火電廠，但火電技術必須不斷提高發展，才能適應和諧社會的要求。

　　所謂燃煤“超低排放”，是指通過新建設備、裝置，大幅度降低煙粉塵的排量，做到燒煤像燒天然氣一樣清潔;全脫硝，是指所有燃煤機組全部配備脫硝裝置，去除煤炭燃燒后煙氣中的氮氧化物——霧霾的來源之一，實現煤炭的清潔發電利用。

　　電機能效有待提高

　　近年來，在國家政策的支持下，我國電機能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。從電機自身看，我國電機效率平均水平比國外低3~5個百分點，目前在用的高效電機僅占3%左右;從電機系統看，因匹配不合理、調節方式落后等原因，電機系統運行效率比國外先進水平低10~20個百分點。低效電機的大量使用造成巨大的用電浪費。工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右。通過推廣高效電機、淘汰在用低效電機、對低效電機進行高效再制造，以及對電機系統根據其負載特性和運行工況進行匹配節能改造，可從整體上提升電機系統效率5~8個百分點，年可實現節電1300~2300億千瓦時，相當于2~3個三峽電站的發電量。

　　從國際上看，面對資源約束趨緊的發展環境，全球主要發達國家都將提高電機能效作為重要的節能措施。2008年國際電工技術委員會(IEC)制定了全球統一的電機能效分級標準，并統一了測試方法;美國從1997年開始強制推行高效電機，2011年又強制推行超高效電機;歐洲于2011年也開始強制推行高效電機。我國2006年發布了電機能效標準，近年來參照IEC標準組織進行了修訂，新標準于2012年9月1日正式實施。按照國家新標準，我國現在生產的電機產品絕大多數都不是高效的。為加快推動工業節能降耗，促進工業發展方式轉變，必須大力提升電機能效。

　　如何快速提升熱燃煤機組能效

　　“二氧化硫18.43毫克/立方米，氮氧化物15.76毫克/立方米，煙塵9.62毫克/立方米。”筆者曾在上海一家發電公司顯示屏上看到這些實時排放指標。這不僅是“全球最清潔的火電”，甚至遠低于天然氣發電的排放指標，也闖出了一條清潔高效利用煤炭的新路徑。

　　針對如何快速提升熱燃煤機組能效問題，有業內專家表示，首先還需要加強政策引導。合理安排供熱燃煤機組的替代方案，指導地方和企業準確理解并執行燃煤壓減政策，避免出現“一刀切”現象。其次，需要分類實施環保節能改造。針對京津冀、長三角、珠三角等重點地區、滿足改造條件的供熱煤電機組，通過環保和節能技術改造、煤炭洗選等措施，提高能效，使污染物排放降至燃氣機組排放標準;推動具備供熱條件的純凝機組實施供熱改造，實現熱電聯產。第三，對于不滿足城市總體發展規劃、電力和熱力發展規劃的小火電機組和分散小鍋爐應堅決關停，發展熱電聯產集中供熱，從根本上削減PM2.5形成前的主要污染物排放源。第四，在條件允許的情況下，可適度建設燃氣熱電聯產電廠，替代現有高能耗、高污染小型供熱機組和分散小鍋爐。

　　因此，在下一步工作中，應制定燃煤電廠超低排放環境監測評估技術規范，修訂煤電機組能效標準和能效最低限值標準，指導各地和各發電企業開展改造工作。再授予一批煤電節能減排示范電站，搭建煤電節能減排交流平臺，促進成熟先進技術推廣應用。

　　據悉，去年 6月25日，國家能源局授予江蘇國電泰州電廠、浙江華能長興發電廠和山西國際能源集團瑞光熱電廠“國家煤電節能減排示范電站”稱號。其中，江蘇國電泰州電廠是世界首臺百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發電機組，該成果入選了“國家十二五科技創新成就展”，代表了目前國內同類型機組的最先進水平，也為燃煤電廠的未來開啟了新的航線。

　　燃煤發電機組的“七年藍圖”

　　全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造，是推進煤炭清潔化利用、改善大氣環境質量、緩解資源約束的重要舉措。《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020 年)》(以下簡稱《行動計劃》)為燃煤發電機組的未來七年作出了規劃。自實施以來，各地大力實施超低排放和節能改造重點工程，取得了積極成效。

　　其中具備條件的燃煤機組要實施超低排放改造。在確保供電安全前提下，將東部地區11 省市原計劃 2020 年前完成的超低排放改造任務提前至 2017 年前總體完成，要求 30 萬千瓦及以上公用燃煤發電機組、10 萬千瓦及以上自備燃煤發電機組(暫不含W型火焰鍋爐和循環流化床鍋爐)實施超低排放改造;對東部地區要求 30 萬千瓦及以上燃煤發電機組(暫不含 W 型火焰鍋爐和循環流化床鍋爐)實施超低排放改造;中部地區8省力爭在2018 年前基本完成;西部地區12 省區市及新疆生產建設兵團在2020年前完成。

　　不具備改造條件的機組要實施達標排放治理。燃煤機組必須安裝高效脫硫脫硝除塵設施，推動實施煙氣脫硝全工況運行。各地要加大執法監管力度，推動企業進行限期治理，一廠一策，逐一明確時間表和路線圖，做到穩定達標。此外，對落后產能和不符合相關強制性標準要求的機組要實施淘汰。力爭“十三五”期間淘汰落后火電機組規模超過2000 萬千瓦。

　　據了解，在推進超低排放改造同時，協同安排節能改造，東部、中部地區現役煤電機組平均供電煤耗力爭在 2017 年、2018 年實現達標，西部地區現役煤電機組平均供電煤耗到2020 年前達標。

　　目前，已有更多的節能環保企業，如北京神霧為清潔的燃煤發電做貢獻。相信我國燃煤發電清潔化發展模式，將會領軍全球發展。