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我國二次再熱技術獲重大突破
雙擊自動滾屏 發布者:chuge8 發布時間:2016/11/2 閱讀:88次 【字體:

  我國二次再熱技術獲重大突破
  哈鍋國產首臺二次再熱鍋爐樹標桿
  主汽壓力32.4兆帕,二次再熱汽溫623攝氏度/623攝氏度……由哈電集團哈爾濱鍋爐廠有限責任公司(簡稱“哈鍋”)在華能安源電廠創下的這一串數字,開啟了我國乃至世界火電機組高參數二次再熱新時代,也標志著哈鍋設計制造能力達到了世界領先水平。
  6月27日21時,江西華能安源電廠國內首臺66萬千瓦超超臨界二次再熱機組順利通過168小時試運行,這是目前世界上投運的最高參數的二次再熱超超臨界機組。由哈鍋研制開發的安源電廠66萬千瓦超超臨界二次再熱機組鍋爐在試運行期間負荷率達103%,主汽壓力32.4兆帕,鍋爐各項參數指標全部達到設計要求,特別是兩級再熱系統的熱力性能表現優越,一次再熱和二次再熱汽溫均達到623攝氏度高效運行參數,為世界最高水平。安源電廠二次再熱鍋爐成功投運,標志著哈鍋在二次再熱技術領域實現重大突破,又一次在中國電站鍋爐發展史“首臺”榜上書寫了哈鍋的名字。
  二次再熱鍋爐樹行業豐碑
  核心閱讀二次再熱發電技術代表了當前世界領先發電技術,比常規一次再熱機組效率提高約2%,二氧化碳減排約3.6%,具有高效率、低能耗、低排放等優勢,對引領發電技術進步具有重要的推動作用。
  在安源項目投運之前,我國沒有二次再熱運行機組。為了提升我國電力制造業水平,實現節能減排目標,我國將二次再熱發電技術列為《國家能源技術“十二五”規劃》重點攻關技術,也是國家《2014-2020年煤電節能減排升級及改造行動計劃》推進示范技術。作為共和國裝備制造業長子,哈鍋始終以振興民族工業為己任,多年前就開始了二次再熱鍋爐技術的開發工作。
  安源電廠兩臺66萬千瓦超超臨界二次再熱機組是國內第一個應用二次再熱技術發電項目,華能集團選用了目前世界上參數最高的二次再熱超超臨界鍋爐,并將這一艱巨而光榮的任務交給哈鍋。為此,哈鍋自2013年6月28日工程主體開工建設以來,以“建設一流二次再熱示范電廠”為目標,成立了設計、制造、調試、技術服務團隊,全面提升產品綜合性能,全力打造優質產品,全方位服務保證項目執行,哈鍋人用智慧、信念和汗水出色完成了研發制造任務,鑄就了世界最高參數二次再熱超超臨界鍋爐的一次順利投產,全面超越了目前國內建成的超超臨界燃煤機組的經濟、技術和環保指標,提高了我國乃至世界二次再熱發電技術水平,為我國燃煤火電機組建設樹立了新標桿。
  在安源項目中,哈鍋采取了多種先進的設計理念和方法,應用煙氣再循環、擺動燃燒器和尾部煙氣擋板調溫技術,解決了三級超600攝氏度高溫受熱面布置的技術難題,并有效保證了鍋爐主、再熱蒸汽達到設計值,以特有的汽溫調節和協調控制策略匹配機組調峰運行,應用多測點監控方案和綜合的調溫系統保證現場的定點精細調節。通過創新設計,哈鍋攻克了二次再熱鍋爐有三個高溫受熱面出口溫度均超過600攝氏度,即主蒸汽、一次再熱、二次再熱三個汽溫同時受控,汽溫調節方式和系統耦合更加復雜的難點。
  通過選用煤水比、擺動燃燒器、煙氣再循環、煙氣調節擋板和過剩空氣量多種調溫方式的優化耦合方式,采用以煙氣再循環為主,擺動燃燒器和尾部煙氣擋板為輔的調溫手段,以應對二次再熱鍋爐調溫的難度和復雜性,成功實現了二次再熱鍋爐主蒸汽和兩個高溫再熱器汽溫的調節,保證機組運行達到設計值,且調節方式安全可靠。同時,生產中克服了厚壁元件的焊接工藝難題,現場嚴格控制安裝質量,提供全程高品質技術服務,保證各個環節順利推進。
  由“哈鍋制造”向“哈鍋創造”轉型
  核心閱讀以國家能源政策為指引,以市場需求為導向,哈鍋不斷加大高參數、大容量、低能耗環保型鍋爐新技術研發力度,研制了一批優質高效新產品,為我國節能減排做出突出貢獻。
  掌握第一手數據是領跑科技前沿的關鍵。為全面實現由“哈鍋制造”向“哈鍋創造”的轉型升級,哈鍋于2012年投資近2億元建設自己的燃燒試驗中心。該中心占地6000平方米,是目前世界上熱容量最大、系統最完善、控制最先進、最接近工程實際的清潔、高效燃燒試驗平臺。自2013年建成以來,燃燒中心已經開展了國內外動力用煤特性分析、低NOx旋流燃燒器試驗研究、新疆準東煤和哈密煤結焦特性研究、生物質摻燒特性研究、無煙煤W火焰燃燒技術研究、催化劑再生研究等多項重大科研項目,為哈鍋新產品的開發提供準確完整的試驗數據支持,為新產品的穩定性及環保、經濟性能提供強有力的保障。借助這一平臺,哈鍋自主研發了先進的高效環保燃燒技術,實現了由引進技術為主向以自主研發、原始創新為主的轉變。
  準東煤燃燒取得重大成果。2014年10月,國家工業和信息化部在新疆新特能源股份有限公司自備電廠組織召開了“哈鍋燃用準東煤35萬千瓦超臨界鍋爐科技成果”鑒定會,該鍋爐創造了國內首次燃用新疆準東煤95%以上的新記錄,各項性能指標優于設計值,達到國際領先水平。該成果順利通過評審,標志著我國新疆準東煤利用實現重大突破,將儲量豐富但高水分、高結焦性、高沾污的準東煤資源變廢為寶,為國家發展提供強大的動力支持。
  高效超超臨界鍋爐實現突破。2014年12月,由哈鍋自主研發的當時世界最高參數66萬千瓦高效超超臨界鍋爐在華能長興電廠順利通過168小時試運行,其主汽壓力29.3兆帕,再熱汽溫達到623攝氏度,成為國內首臺達到高效設計參數的超超臨界機組。該機組鍋爐效率為94.7%,爐膛出口NOx排放值為133.3毫克/立方米,機組供電煤耗275.8克/千瓦時,比常規超超臨界機組效率提高2%,各項參數達到世界先進水平。
  超臨界W火焰鍋爐自主技術研發獲得成功。今年5月,哈鍋運用自主技術改造成功的貴州華電塘寨電廠60萬千瓦超臨界W火焰鍋爐,機組運行穩定,各項指標優良,達到國內同類機組先進水平。
  國內最大容量鍋爐順利投產。哈鍋在消化吸收原有超超臨界鍋爐技術的基礎上,成功研制新疆信發電廠110萬千瓦大容量褐煤鍋爐,鍋爐機組容量進一步增加,技術水平又上一個臺階,為更有效地利用在我國分布廣泛的高水分、強結焦褐煤開辟了一條新路。目前哈鍋已研發出單機容量125萬千瓦超超臨界鍋爐技術,可為用戶提供更加優質的產品和服務。
  66萬千瓦和100萬千瓦二次再熱鍋爐齊頭并進。哈鍋研制的安源電廠66萬千瓦超超臨界二次再熱機組1號機組已進入商業運行,2號機組近期即將投產。
  與此同時,哈鍋正在研制的更高參數的華能萊蕪電廠兩臺100萬千瓦二次再熱超超臨界鍋爐也在緊鑼密鼓地建設之中,預計將于今年底投運。
  哈鍋高度重視人才隊伍建設,建立完善了“一站四所一中心”科研開發體系(即博士后科研工作站、鍋爐研究所、工藝研究所、材料研究所、水務科技研究所和燃燒技術中心),并在行業內率先引進3名國家“千人計劃”特聘專家,在基礎試驗研究、鍋爐性能設計、燃燒技術研發和污染物排放控制等領域,以國際化的視角引領哈鍋技術團隊深入開展基礎研究和工程應用,形成了強大的研發實力,有力地推動了哈鍋科技進步與發展。
  綠色產品推動火電實現“近零排放”
  核心閱讀哈鍋超凈排放技術為電廠實現“近零排放”奠定堅實基礎,2014年度全國火電60萬千瓦級以上機組競賽95臺優勝機組中使用了哈鍋設備的機組有34臺,占總數的35.8%,“哈鍋牌”領跑榜單。
  哈鍋致力于實現電廠超凈排放,在節能治污方面有著雄厚的實力和明顯的優勢。2014年度全國火電60萬千瓦級以上機組競賽共評選出95臺優勝機組,其中使用了哈鍋設備的機組有34臺,占總數的35.8%,為行業之最。其中,華能南京金陵項目榮獲100萬千瓦超超臨界機組一等獎,福建鴻山和國電蚌埠項目榮獲60萬千瓦級超超臨界濕冷機組一等獎,華能南京金陵1號機組榮獲供電煤耗指標最優機組第一名,華能玉環4號機組榮獲廠用電率指標最優機組第一名。另外,在國家3個煤電節能減排示范電站中,有兩個采用了哈鍋產品,其中浙能嘉華電廠兩臺百萬機組鍋爐為哈鍋供貨,神華三河電廠33萬千瓦進口鍋爐改造使用了哈鍋最新型的MPM燃燒器,這些機組排放和煤耗指標均優于最新出臺的國家節能減排指標。“哈鍋牌”還幫助華潤海豐百萬千瓦機組實現“超凈排放”。
  哈鍋不斷加大環保技術和產品的研制力度,自主研發的多功能超低NOx燃燒技術,通過整體提高煤粉的著火性能,強化主煤粉燃燒器的低氮能力,在降低NOx的同時,提高燃燒效率。華能安源工程就采用了新型高效低氮燃燒系統,滿足了當下以及未來日益嚴格的低NOx排放量的需要,并且機組運行平穩,具有較高的燃燒效率及低負荷穩燃能力,爐內沒有產生結焦及高溫腐蝕現象。
  為了使鍋爐島成為一體,各環保設備參數上完美匹配,哈鍋成立了環保工程技術公司,主要從事電站鍋爐脫硝、脫硫和除塵等環保設備的研發、制造和服務,將鍋爐技術與煙氣處理技術有效結合,在提高各項技術自身污染物脫除效率的同時,使多種主要污染物一次性脫除,達到整體性能最優化、整體經濟指標最優化,實現污染物超低排放。應用SNCR和全負荷SCR脫硝技術,滿足全負荷脫硝的要求,通過數值模擬計算出導流板布置方案,依據試驗臺確定最優流場匹配,實現全負荷范圍內最低的NOx排放效果。建立尾部超凈一體系統,采用低低溫靜電除塵及高效脫硫吸收塔+濕式靜電除塵器方法,煙塵排放濃度小于5毫克/立方米。采用濕法脫硫超凈排放技術,強化傳質及PH值分區調控方法,實現脫硫效率99%以上,二氧化硫排放濃度不大于20毫克/立方米。煙氣換熱器采用MGGH綜合回熱利用技術,有效降低風機電耗,提高機組熱經濟性。
  目前,哈鍋正積極踐行國家《煤電節能減排升級與改造行動計劃》要求,開展了60萬千瓦超臨界鍋爐參數升級工程改造項目執行工作,同時也在開展亞臨界鍋爐參數升級方案設計工作,為老機組節能減排升級獻計獻策。展望未來,哈鍋將進一步加大自主創新力度,用先進的技術、優異的產品和優質的服務全力打造鍋爐行業標桿。

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