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66萬(wàn)千瓦超超臨界流化床鍋爐通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審

2018-04-12 16:39:20 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
當(dāng)前,超超臨界循環(huán)流化床(簡(jiǎn)稱(chēng)流化床)發(fā)電技術(shù)研發(fā)正積極推進(jìn),二次再熱流化床發(fā)電技術(shù)也被列入研發(fā)計(jì)劃,我國(guó)流化床發(fā)電技術(shù)將繼續(xù)保持世

“當(dāng)前,超超臨界循環(huán)流化床(簡(jiǎn)稱(chēng)流化床)發(fā)電技術(shù)研發(fā)正積極推進(jìn),二次再熱流化床發(fā)電技術(shù)也被列入研發(fā)計(jì)劃,我國(guó)流化床發(fā)電技術(shù)將繼續(xù)保持世界領(lǐng)先水平。”在近日召開(kāi)的第二屆超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研討會(huì)上,中國(guó)電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞表示。

電站鍋爐作為火力電站主機(jī)設(shè)備之一,主要有煤粉爐和流化床鍋爐兩類(lèi)。我國(guó)自上世紀(jì)80年代初,在國(guó)家的大力支持下開(kāi)展了流化床燃燒技術(shù)的研發(fā),在遵循自主開(kāi)發(fā)與引進(jìn)結(jié)合的原則上,已經(jīng)擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的15萬(wàn)千瓦、20萬(wàn)千瓦、30萬(wàn)千瓦、60萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床鍋爐系列產(chǎn)品。目前,各等級(jí)循環(huán)流化床機(jī)組已在國(guó)內(nèi)投運(yùn)了近萬(wàn)臺(tái)。

“世界首臺(tái)60萬(wàn)千瓦級(jí)流化床發(fā)電機(jī)組運(yùn)行幾年來(lái),優(yōu)勢(shì)突顯。流化床發(fā)電技術(shù)在燃料選擇、控制污染物排放、灰渣綜合利用等方面具有綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在環(huán)保壓力日益增大的今天,值得進(jìn)一步推廣。”國(guó)家發(fā)展改革委自主研發(fā)超臨界60萬(wàn)千瓦流化床鍋爐專(zhuān)家組組長(zhǎng)馬懷新在會(huì)上談道。

領(lǐng)先地位進(jìn)一步鞏固

“目前正在開(kāi)展的66萬(wàn)千瓦超超臨界流化床技術(shù)研發(fā)進(jìn)展順利,將進(jìn)一步鞏固我國(guó)在此領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”清華大學(xué)熱能工程系教授張縵在上述會(huì)議上講道。

在沒(méi)有先例的前提下,經(jīng)過(guò)獨(dú)立開(kāi)發(fā),我國(guó)已系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從30萬(wàn)千瓦亞臨界自然循環(huán)到60萬(wàn)千瓦超臨界強(qiáng)制流動(dòng)帶來(lái)的巨大的理論及工程突破,建立了超臨界流化床鍋爐整套設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)體系,創(chuàng)建了60萬(wàn)千瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐制造、安裝、調(diào)試技術(shù)體系,性能指標(biāo)全面優(yōu)于國(guó)外同期開(kāi)發(fā)的超臨界流化床鍋爐,國(guó)際市場(chǎng)占有率超過(guò)95%。

據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司性能設(shè)計(jì)處副主任王君峰介紹:“哈鍋66萬(wàn)千瓦高效超超臨界流化床鍋爐順利通過(guò)國(guó)內(nèi)專(zhuān)家評(píng)審。二次再熱流化床鍋爐也應(yīng)該是未來(lái)的研發(fā)方向。”

記者注意到,《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》中明確強(qiáng)調(diào):“適時(shí)開(kāi)展超超臨界循環(huán)流化床機(jī)組技術(shù)研究。”“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃也把 “超超臨界流化床鍋爐技術(shù)研發(fā)與示范”列入其中。60~100萬(wàn)千瓦超(超)臨界流化床鍋爐技術(shù)還入選了《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖。

中國(guó)工程院院士岳光溪在接受《中國(guó)電力報(bào)》記者采訪時(shí)表示:“‘十三五’期間,清華大學(xué)、神華集團(tuán)與科技部、國(guó)家發(fā)展改革委等相關(guān)部門(mén)開(kāi)展的60萬(wàn)千瓦等級(jí)超超臨界流化床示范工程研發(fā),將實(shí)現(xiàn)超超臨界高參數(shù)、節(jié)能型、超低排放3個(gè)目標(biāo)。”

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所擁有30余年循環(huán)流化床技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),該所研究員那永潔在上述會(huì)議上表示,流化床大型化與高參數(shù)化后帶來(lái)諸如爐膛受熱面布置等一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)資助下,中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所提出了環(huán)形爐膛技術(shù),形成了66萬(wàn)千瓦等級(jí)超臨界與超超臨界循環(huán)流化床鍋爐環(huán)形爐膛技術(shù)方案,建設(shè)了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的超臨界循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置。

據(jù)合肥德博生物能源科技有限公司總經(jīng)理張守軍介紹,該公司研發(fā)的生物質(zhì)(垃圾)流化床氣化耦合燃煤發(fā)電技術(shù),可以與超臨界和超超臨界流化床鍋爐及煤粉爐結(jié)合,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的高價(jià)值應(yīng)用和高效發(fā)電,將電站由單一能源中心升級(jí)為能源供應(yīng)、炭材料生產(chǎn)、廢棄物解決等的多功能中心,這將進(jìn)一步提高我國(guó)在相關(guān)發(fā)電領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

防磨技術(shù)解決世界性難題

“我們專(zhuān)業(yè)從事流化床鍋爐水冷壁防磨技術(shù)研發(fā)和推廣,使鍋爐檢修周期較原有防磨技術(shù)延長(zhǎng)5倍以上,從原來(lái)的連續(xù)運(yùn)行不足4000個(gè)小時(shí)延長(zhǎng)到20000小時(shí)以上。節(jié)能降耗的同時(shí)極大提高了流化床鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。”武漢永平科技有限公司總經(jīng)理劉上中在接受《中國(guó)電力報(bào)》記者采訪時(shí)介紹道。

據(jù)了解,該公司是專(zhuān)業(yè)從事流化床鍋爐水冷壁防磨技術(shù)研發(fā)和推廣的高新技術(shù)企業(yè),自主研發(fā)出流化床鍋爐水冷壁防磨新技術(shù)———導(dǎo)熱型格柵防磨技術(shù)。上述技術(shù)與以往將水冷壁表面增厚的被動(dòng)式防磨技術(shù)截然不同,而是一種通過(guò)優(yōu)化爐內(nèi)水冷壁表面流場(chǎng),降低氣固物流體接觸水冷壁終端速度的主動(dòng)防磨技術(shù)。“該技術(shù)徹底解決了長(zhǎng)期困擾燃煤電廠流化床鍋爐水冷壁易磨損泄漏這一世界性難題。”劉上中告訴記者。

“在當(dāng)前眾多籌建超臨界和正在設(shè)計(jì)研發(fā)的超超臨界流化床鍋爐中,采用帶爐水循環(huán)泵的鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng),在應(yīng)對(duì)機(jī)組調(diào)峰甚至頻繁啟停時(shí),具有更好的經(jīng)濟(jì)性。”國(guó)家發(fā)展改革委自主研發(fā)超臨界60萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床鍋爐專(zhuān)家組專(zhuān)家王大軍表示。合肥皖化電機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司是國(guó)內(nèi)首家、國(guó)際上第三家能獨(dú)立自主設(shè)計(jì)、制造,滿(mǎn)足亞臨界、超臨界和超超臨界大型發(fā)電機(jī)組需要的爐水循環(huán)泵企業(yè)。

“無(wú)論是引進(jìn)的流化床鍋爐,還是后續(xù)的國(guó)產(chǎn)化鍋爐,幾乎無(wú)一例外地都出現(xiàn)過(guò)試運(yùn)周期長(zhǎng)、可靠性差等問(wèn)題。個(gè)別廠為了應(yīng)付上級(jí)在煤耗、廠用電、硫氮排放等要求不惜弄虛作假。不少項(xiàng)目還被人們譏諷為‘禮拜機(jī)’!嚴(yán)重時(shí)流化床技術(shù)被不少人質(zhì)疑,甚至到了被否定的地步。”談起流化床發(fā)電技術(shù)發(fā)展歷程,馬懷新向《中國(guó)電力報(bào)》記者介紹道。

問(wèn)題出在哪里?“經(jīng)過(guò)專(zhuān)家組的長(zhǎng)期調(diào)研認(rèn)為,除了主機(jī)本身存在的一些問(wèn)題,其根本原因還是配套輔機(jī)不配套所致。為此,專(zhuān)家組在進(jìn)行60萬(wàn)千瓦鍋爐研究的同時(shí),把配套輔機(jī)(包括耐火耐磨材料)的研發(fā)放在同等位置,與主機(jī)同步進(jìn)行。”馬懷新表示。

專(zhuān)家組對(duì)一、二次風(fēng)機(jī)、冷渣器、燃煤的破碎分篩、石灰石制備事故緊急啟動(dòng)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)空預(yù)器、電-布復(fù)合除塵器等設(shè)備,對(duì)有能力提供這些配套設(shè)備的廠家的方案逐一進(jìn)行評(píng)審,有的如二次風(fēng)機(jī)、冷渣器等還進(jìn)行了多次評(píng)審。“功夫不負(fù)有心人,這一正確決定實(shí)現(xiàn)了為60萬(wàn)千瓦鍋爐配套的設(shè)備在試運(yùn)中未發(fā)生任何因?yàn)檩o機(jī)影響的安全問(wèn)題。”馬懷新談道。

爐內(nèi)脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)大力推廣

“流化床鍋爐采用低溫、分級(jí)燃燒,完全可以大幅度降低二氧化硫、氮氧化物,即便按照所謂的超低排放改造,其改造技術(shù)也有多種選擇?,F(xiàn)在,燃煤電廠正在進(jìn)行的超低排放改造,投入非常大。如果能實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)深度脫硫、脫硝,我們將在取得同樣減排效果的情況下為國(guó)家節(jié)省大量資金,這應(yīng)該是行業(yè)大力支持和倡導(dǎo)的技術(shù)路線。”馬懷新分析道,“當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),還需要流化床技術(shù)工作者繼續(xù)努力,在已有豐富實(shí)踐基礎(chǔ)上,相信我們一定能夠完成爐內(nèi)深度脫硫、脫硝(包括脫碳)的歷史穿越和任務(wù)提升!”

在國(guó)家嚴(yán)厲的節(jié)能減排政策下,流化床機(jī)組選擇什么樣的改造技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物達(dá)標(biāo)排放,一度成為了行業(yè)亟待破解的課題。在眾多專(zhuān)家看來(lái),流化床發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)超低排放,較之煤粉爐發(fā)電機(jī)組有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù) 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,部分流化床機(jī)組無(wú)需改造或通過(guò)簡(jiǎn)單爐內(nèi)改造和燃燒優(yōu)化調(diào)整即可滿(mǎn)足要求,對(duì)部分超標(biāo)機(jī)組及新建機(jī)組,采用SNCR脫硝技術(shù),脫硝效率可達(dá)60%~85%,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,同時(shí)施工周期短,投資費(fèi)用低,運(yùn)行效果好。

記者了解到,流化床鍋爐采用半干法脫硫技術(shù)實(shí)現(xiàn)超低排放,已經(jīng)在山西國(guó)金、國(guó)峰、河曲等項(xiàng)目成功應(yīng)用。在山西宏光電廠、朔州熱電有限公司、啟光發(fā)電有限公司等,分級(jí)供應(yīng)爐內(nèi)外用粉,配合爐內(nèi)脫硝、爐外濕法技術(shù),實(shí)現(xiàn)超低排放。

神華集團(tuán)流化床技術(shù)研發(fā)中心技術(shù)研發(fā)部副主任辛勝偉在上述會(huì)議上表示:“流化床固有的優(yōu)點(diǎn)不被利用,其存在的價(jià)值就會(huì)被極大削弱。較理想的低成本實(shí)現(xiàn)超低排放改造的技術(shù)路線是,通過(guò)流化床技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)備改造進(jìn)行爐內(nèi)優(yōu)化,發(fā)揮流化床固有優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)氮氧化物的源頭生成抑制和二氧化硫的高效深度脫除。”

呼吁支持政策落到實(shí)處

2013年,我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的世界首臺(tái)60萬(wàn)千瓦超臨界流化床機(jī)組在四川白馬建成投產(chǎn)。該機(jī)組是目前世界上投運(yùn)的單機(jī)容量最大、技術(shù)最先進(jìn)的超臨界流化床機(jī)組,代表了當(dāng)今流化床發(fā)電技術(shù)的最高水平。

“四川白馬電站是由國(guó)家相關(guān)部門(mén)主導(dǎo)的一個(gè)探索性項(xiàng)目,本應(yīng)取得良好的示范效果,然而由于外部環(huán)境的嚴(yán)緊制約,長(zhǎng)期運(yùn)行小時(shí)數(shù)逐年降低,長(zhǎng)期在中、低負(fù)荷運(yùn)行,大大偏離設(shè)計(jì)的年均運(yùn)行小時(shí)和年均發(fā)電量,導(dǎo)致電廠長(zhǎng)期虧損。”馬懷新在上述會(huì)議上呼吁,對(duì)流化床發(fā)電機(jī)組的支持政策應(yīng)該落到實(shí)處。

“對(duì)于以煤矸石為主要燃料的低熱值煤發(fā)電項(xiàng)目,優(yōu)先于常規(guī)燃煤機(jī)組調(diào)度和安排電量,并結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機(jī)組負(fù)荷跟蹤速度慢等特性,降低機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)速率要求。”在國(guó)家能源局發(fā)布的 《關(guān)于促進(jìn)低熱值煤發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》中,《中國(guó)電力報(bào)》記者注意到這樣的內(nèi)容。

作為低熱值煤綜合利用發(fā)電的主要方式,循環(huán)流化床機(jī)組能夠較好地利用各種熱值燃料,在實(shí)現(xiàn)低熱值煤(或煤粉爐難以燃燒的煤)綜合利用方面具有不可替代的作用,是其他類(lèi)型機(jī)組無(wú)法比擬的。“對(duì)于燃用3500大卡/千克以下燃料的火電廠,建議選用流化床發(fā)電技術(shù)。”魏毓璞表示。

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責(zé)任編輯:售電小陳

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