循环流化床锅炉技术2017年会会议报道

核心提示:为总结最新科研成果,推广创新技术应用案例,解决生产一线疑难问题,展望行业发展前景,中国电力科技网于11月8日在广东韶关召开“循环流化床锅炉技术2017年会”。

  为总结最新科研成果,推广创新技术应用案例,解决生产一线疑难问题,展望行业发展前景,中国电力科技网于11月8日在广东韶关召开“循环流化床锅炉技术2017年会”。会议由上海电气电站集团和国粤投资集团有限公司协办。


会场

  上海锅炉厂有限公司总工程师徐雪元主持开幕式。中国电力科技网主任魏毓璞在致辞中首先感谢岑可法和岳光溪院士担任会议主席;马怀新局长,陈英总工程师,吴焕琪常务副总裁,吕俊复教授,肖荣忠副局长32位专家、领导莅会演讲及来自五湖四海科技工作者参会,是中国电力科技网的荣幸,更是与会嘉宾的福祉。希望参会者珍惜交流、学习机会,开拓思路,广交朋友,满载而归;在党的十九大精神指引下,再创佳绩!


魏毓璞

  韶关市发展改革局副局长肖荣忠致欢迎辞。


肖荣忠

  上海电气电站集团常务副总裁/教授级高级工程师吴焕琪代表协办单位致辞。


吴焕琪

  神华国能集团总工程师陈英致辞。

陈英

  中国工程院院士/浙江大学教授岑可法发表会议主席致辞。


岑可法

  浙江大学教授程乐鸣发表“循环流化床技术大型化后的发展趋势与要点”演讲。演讲介绍了流化床锅炉国内外发展技术历程和未来发展趋势,着重介绍了大型超临界循环流化床研发结论:气固流场依然是基础、悬吊受热面与水冷壁传热存在差异、动态气氛调整抑制炉膛污染物、针对颗粒流特性设计的防磨梁、循环床三维(3D)磨损预测模型、循环床锅炉3D整体数值模拟、循环流化床整体节能技术、组合脱硫脱硝系统最优化、循环流化床技术发展与应用、超临界锅炉测量与试验,并提出以上问题的研发要点。

  徐雪元宣读清华大学教授毛健雄贺词:值此循环流化床锅炉技术 2017 年会在韶关召开之际,对会议的召开致以热烈的祝贺。循环流化床燃烧技术自1975年9 月5 日在德国获得第一个专利至今40多年,是最年轻的燃煤技术,它正是在煤炭利用开始要求清洁化的时代背景下出现的。以流态化气固两相流理论为基础的燃煤循环流化床锅炉技术,具有与层燃的炉排炉和悬浮燃烧的煤粉炉很大不同的特点,不但具有极好的燃料灵活性,而且能够实现通过燃烧控制污染物的排放。和炉排炉及煤粉炉相比,作为一种最年轻的煤燃烧技术,相信循环流化床煤燃烧技术,在其发展过程中在理论上和技术上均还有很大的进一步发展空间。

  燃煤循环流化床锅炉技术虽然40年前发明于德国,最后却在中国得到了真正的发扬光大,得到了最大的发展和应用。我国成为世界上循环流化床锅炉数量最多,容量最大的国家,技术水平,处于世界领先的地位。循环流化床技术如果要在电站锅炉领域中站稳脚跟,就必须在其燃料灵活性和燃烧过程中低成本脱硫脱硝的固有优点基础上进一步创新发展,在机组效率、能耗和污染物排放等方面能够和煤粉炉竞争。在中国煤电发展热电联产和燃煤与生物质耦合发电和灵活性发电方面可发挥的独特作用,循环流化床技术必将还会有进一步的发展。

  相信在此大背景下召开的循环流化床锅炉技术 2017年会,在岑可法和岳光溪两位院士的主持和中国电力科技网的精心组织下,必将会对于进一步促进中国循环流化床燃烧技术的交流和发展做出更大的贡献。祝这次循环流化床锅炉技术2017 年会圆满成功!
 
程乐鸣                   徐雪元

  清华大学教授吕俊复发表“中国循环流化床燃烧技术发展回顾与展望”演讲。所有化石燃料都是污染性燃料;必须发展清洁燃料利用技术而不是简单抛弃。循环流化床燃烧技术是一种燃料适应性广,低成本污染控制的清洁燃料利用技术。中国提出的循环流化床流化状态设计概念是循环流化床燃烧技术进步的核心。中国通过改变循环流化床锅炉流化状态设置点已经改进了循环流化床锅炉的运行性能,并产业化。近年通过流态的再次重构,发展出一种低成本、以燃烧过程气体污染物控制为主的超低排放燃煤技术。

  山西国际能源集团(格盟国际)首席工程师/教授级高级工程师蔡新春发表“循环流化床锅炉汽水系统关键技术”演讲。演讲介绍了国内外超临界CFB机组主要参数的选择,目前超临界CFB锅炉受热面材质选取,水冷壁结构特点分析,高温受热面结构特性研究分析。对于超临界CFB机组高温受热面,尤其屏过屏再,质量流速的选择、管屏的长度、管排的数量、管屏的数量、进出口连接方式、进出口联箱的直径、材质的选择、焊口部位等等,在任何工况下控制最高壁温低于该材质的允许温度及较小的热偏差,是防止超温变形爆管的关键。

 
吕俊复                  蔡新春

  院士、专家对话环节由《中国电力报》发电部主任冯义军主持,岑可法、吕俊复、马怀新、吴焕琪、徐雪元发表各自对流化床技术发展的看法,同与会嘉宾展开对话。


院士、专家对话

  上海锅炉厂有限公司副总工程师肖峰发表“上锅超临界CFB技术创新与发展”演讲。简述CFB锅炉技术发展历程,从六个方面介绍超临界CFB技术与创新:先进的水动力系统设计;可靠的受热面壁温偏差控制技术;高效的大型旋风分离器设计;稳定节能的回料系统设计;成熟的给煤/布风设计;传统优势部组件设计。从六个方面介绍660MW超超临界CFB锅炉方案:开发背景简介、总体布置方案、成熟的汽水流程设计、省煤器包覆/炉膛事故保护系统、尾部左右双烟道设计、660MW二次再热技术。

  哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司副总工程师/高级工程师马君发表“中心给料机在原煤仓中的应用”演讲。中心给料机卸料原理按照当前发达国家广泛采用的“先进先出”原则对各种物料进行卸料,主要适用于对储存水分大、易粘结、流动性较差的各种煤仓进行出仓卸料工作,能够完全避免因煤仓内的物料因长时间的堆积滞留或存在不流动区域而产生的堵煤现象,因此用户可以提高煤泥或劣质煤的掺烧比例,进而提高电厂的经济效益。截止目前,哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司已经将中心给料机成功用于国内10余家300MW以上燃煤电厂中,并得到业内的广泛认可!

 
肖峰                    马君

  国粤集团韶关市粤华电力有限公司总经理徐蓬勃发表“粤华韶关2x350MW矸石电厂工程”演讲。简述集团概况和项目概述。从设计基准,电厂设计,锅炉设计特点,锅炉及环保性能,汽机性能和汽机设计特点等几个方面详述工程亮点。广东国粤韶关综合利用发电新建项目,项目建成运行后,将实现年产值近20亿元、税收近2亿元,既能解决韶关煤矸石堆积造成的环境污染和资源浪费问题,又能满足韶关市经济快速增长对用电的需求,项目将充分利用韶关市丰富的煤矸石资源,保护生态环境,发展循环经济,具有良好的经济效益与社会效益。


徐蓬勃

  上海汽轮机厂副总设计师金光勋发表“上汽新一代超临界350MW汽轮机技术”演讲。结合优秀的业绩和卓越的产品开发能力,介绍先进的产品开发平台和技术优势及灵活性供热技术。从落地式单轴承支撑,采用全新设计的阀门,高中压整体内缸,自密封低压内缸,高效的汽封结构等方面详述新一代超临界350MW关键技术特点。上海电气拥有先进的设计平台和完善的技术体系,应用于各类型产品的技术创新。系列化模块形成了丰富的产品系列,可满足国内外用户湿冷、空冷、供热等多样化需求。独特的结构型式和各种优化措施为用户提供高性能产品。

  上海发电机厂技术部主任工程师张小虎发表“上海电气第三代350MW级汽轮发电机技术”演讲。介绍第三代发电机技术,详述350MW级水氢冷发电机的产品性能和高可靠性;350MW级双水内冷发电机发展历程,产品性能和高可靠性。关键结构采用与氢冷、空冷产品模块化设计,第三代350MW双水内冷发电机具备两个大修周期(10年)免抽转子检修能力。

 
金光勋                  张小虎

  会议参观国粤集团韶关市粤华电力有限公司。国粤投资集团2013年注资7.2个亿成立韶关市粤华电力有限公司,在韶关市浈江区犁市镇投资建设4×350MW循环流化床发电项目。项目位于韶关市浈江区莞韶产业园内,规划装机总容量4×350MW。项目分两期建设,其中一、二期工程分别建设2×350MW超临界循环流化床发电机组,同步建设高效除尘烟气脱硫装置,达到趋零排放标准。韶关电厂精心组织,分为四组参观,整洁的厂容和规范的管理给与会嘉宾留下深刻印象。

 

  广东省电力设计研究院热机二室副主任杨劲发表“超临界CFB机组设计技术优化”演讲。系统集成及优化:主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统—降低系统阻力,提高热经济性;给水系统—优化给水泵配置(1台100%汽泵+30%启动及备用电动给水泵);抽汽系统—外置式蒸冷器,降低汽机热耗;凝结水系统—结合烟气和冷渣器余热利用,提高机组运行经济性;辅助蒸汽系统—设置辅汽疏水扩容器以回收辅汽系统的疏水;加热器疏水及放气系统—除氧器排汽回收至凝汽器,回收工质。探讨主厂房布置方案,分析超净排放技术路线,总结高效余热利用经验。

  广州粤能电力科技开发有限公司生产副总经理/高级工程师邵景涛发表“超临界循环流化床机组调试典型技术”演讲。结合机组概况介绍炉内配煤方法的研究与应用,甩负荷技术,超低排放系统调试经验,关键控制技术研究设计。关于机组调试过程六点体会:1、停炉不停机的具体的操作措施;2、高压流化风特点;3、锅炉干湿态转换特点;4、锅炉水冷壁壁温特点;5、锅炉床温特点;6、锅炉灰渣特点。

 
杨劲                    邵景涛

  上海锅炉厂有限公司调试总工程师/教授级高级工程师沈引根发表“韶关粤华350MW超临界CFB锅炉调试及运行”演讲。介绍韶关350MW超临界CFB锅炉设备概况,启动调试情况及锅炉运行情况。调试经验:1、锅炉启动点火阶段:启动前的准备,床料的选择,一二次风量的设定,油枪投运方式及配风调整;2、投煤初期:床压的设定,投煤温度的确定,油煤混燃注意点;3、锅炉正常运行:配风的调整,床温调整,运行床压的调整,热力性能参数调整。

沈引根

  国家发展和改革委员会自主研发600MW超临界循环流化床锅炉专家组组长/教授级高级工程师马怀新发表“从多种脱硫方法看CFB技术的比较优势”演讲。详细介绍已经在生产领域实施的脱硫方式:镁法(氧化镁湿法脱硫法)、氨法(氨水洗涤法)、湿法氧化法、醇胺法、热钾碱法、EA—FGD法(电子束氨法烟气脱硫脱硝技术)、循环回流半干法、FGD法(石灰石/石灰-石膏法)和CFB法(循环流化床法)。其目的是以期从这些方法中吸取有益营养,兼收并蓄,不断提升CFB在脱硫、脱硝领域的地位,使CFB技术在更广泛领域得到应用和推广,并进而在不断总结的实践中实现这一技术的新穿越,争当经济、高效脱硫技术的领航者。


马怀新

  青岛松灵电力环保设备有限公司烘干事业部部长/高级工程师王培杰发表“青岛松灵煤泥烘干技术”演讲。详细介绍松灵-蒸汽煤泥烘干技术,减量化:烘干后的煤泥体积减小,易于输送,从而减小了储存,处置和运输费用;资源化:可用于发电供热;快速化:煤泥烘干系统处理速度快,不需要长期储存,特别适合于大规模集中处置煤泥;就地化:煤泥可输送到就地的坑口电厂掺烧,不需要长距离运输;节能化:利用蒸汽潜热,蒸汽消耗量少;蒸汽与煤泥不接触,不溶性气体量少;节水化:每吨原煤泥经烘干后可产生106kg水,经回用后可节约大量的水资源。
中国机械工业联合会发电设备中心主任/教授级高级工程师张科发表“我国未来煤电发展的新亮点”演讲。结合中国火电装机现状,循环流化床电站设备生产能力和水平已居世界领先和循环流化床电站设备国产化日益受到政府和企业的重视,介绍未来煤电建设调控力度,日益加强和循环流化床电站将成为未来煤电发展的新亮点。

 
王培杰                 张科

  上海锅炉厂有限公司预热器总工程师/教授级高级工程师蔡明坤发表“上锅新一代空气预热器技术”演讲。概述回转式空预器的技术发展,上锅新一代空预器技术特点、空预器和锅炉本体的联合优化。详述最新空预器密封技术:控制漏风途径分析,三重密封升级双道密封,外圈加密型多重密封技术,无泄漏可调节密封板静密封,拖曳型软密封,新型漏风控制系统,冷热端一体化控制漏风控制系统,自适应转子热变形的热端浮动式密封,自适应转子热变形的热端自动补偿型密封,四分仓技术,加压密封技术,不同漏风率控制水平所对应的技术手段。

  中国科学院工程热物理研究所(IET)循环流化床实验室研究员宋国良发表“超临界大型循环流化床锅炉均匀性关键技术研究”演讲。结合CFB锅炉大型化与高参数化后面临的均匀性挑战研究背景介绍了IET超临界锅炉技术开发基础。详述超临界传统矩形炉膛均匀性研究和超临界创新环形炉膛均匀性研究。结合大量基础试验、数值计算与工程实践,IET提出对于600MW等级以下超临界CFB锅炉均匀性问题通过系统气固流动整体优化方案解决,对于600MW等级及以上超临界CFB锅炉均匀性问题通过创新炉型方案解决。技术展望:容量放大350MW→600MW→660MW→800MW→1000MW;参数提高超临界→超超临界→高效超超临界→ 超临界二次再热。
 
蔡明坤               宋国良

  陕西彬长新民塬发电有限公司副总经理祁传西发表“神华国能彬长660MW超超临界CFB示范项目环保技术方案设想”演讲。介绍项目概况和国内超临界CFB机组环保技术路线。基于本项目燃煤特性,结合国内超临界CFB锅炉超低排放技术现状,为积极践行神华集团“1245”清洁能源发展战略,本项目拟在超低排放基础上,进一步向烟尘1mg/Nm3、二氧化硫10mg/Nm3、氮氧化物20mg/Nm3的更优标准努力。经认真分析,详述本项目环保技术方案设想。

  东方锅炉(集团)股份有限公司技术中心性能二室主任/高级工程师薛大勇发表“东方660MW高效超超临界CFB锅炉方案”演讲。介绍东锅超临界循环流化床锅炉系列,围绕炉型方案、壁温安全、热力系统设计、水动力技术、超低排放五个方面详述东锅660MW高效超超CFB方案。循环流化床锅炉展望:更高参数、更大容量、更广燃料适应性,更环保的性能和运行更加灵活。

 
祁传西                  薛大勇

  哈尔滨锅炉厂有限责任公司锅炉设计开发处主任/高级工程师高新宇发表“哈锅660MW高效超超临界循环流化床锅炉技术”演讲。介绍哈锅超(超)临界CFB锅炉技术发展。详述哈锅660MW高效超超CFB锅炉技术路线选择,哈锅660MW高效超超CFB锅炉整体方案和660MW高效超超CFB锅炉技术关键点。在660MW高效超超临界循环流化床锅炉方案中,采用单炉膛、单布风板、四个分离器的炉型,二次上升的水动力技术、中过外置床调温技术、燃烧均匀性设计等技术,力求为用户提供安全、可靠的、具有“三超”参数的660MW高效超超临界循环流化床锅炉。

  上海锅炉厂有限公司设计处处长/高级工程师王冬福发表“大容量等级CFB锅炉炉内传热偏差分析”演讲。分析了大容量CFB工程运行状况,CFB锅炉炉内传热机理和CFB锅炉炉内传热偏差。对锅炉工业提出以下技术展望:高参数、大容量、低排放,大数据、智能化、个性化。

 
高新宇                 王冬福

  神华神东电力山西河曲发电有限公司副总经理贺建平发表“350MW超临界CFB锅炉超低排放设计选型及优化运行”演讲。介绍河曲CFB电厂2×350MW超临界CFB机组项目概况,锅炉设计及选型,超低排放技术路线的选择,环保指标的优化调整。取得的成效: 1.机组自投产环保指标一直按照超低排放标准控制(SO2<35mg/Nm3、NOx<50mg/Nm3、粉尘<10mg/Nm3),于2017年8月7日获得了山西省环保厅超低排放验收批复,享受了超低排放电价,并获得了山西省政府超低排放一次性奖补资金2760万元。2.目前已经基本解决CFB锅炉启动期间SO2超限问题;3.截止2017年10月,在机组负荷率仅为70.56%的情况下,综合厂用电率完成为5.91%,较去年同期的 6.25%下降了0.27%,比设计值的6.415%降低了0.505%;4.在相同负荷下,与调试期间相比一次风量降低了50~100KNm3/h,总风量降低了100~200KNm3/h;锅炉平均床压约降低了2KPa;飞灰含碳量约降低了0.2%,底渣含碳量约降低了0.3%等。

  中国电力报发电部主任冯义军发表记者观察。

 
贺建平               冯义军

  西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授杨冬发表“超(超)临界循环流化床锅炉水动力——试验研究及理论计算”演讲。结合研究背景介绍,水冷壁流动传热试验研究,水冷壁流动传热机理分析及其数值模拟,水动力集成计算技术开发及计算分析,水动力计算目的和计算方法五个研究主要内容。结合工程应用实践详述试验研究和理论计算。

  四川省电力工业调整试验所副总工程师/高级工程师王大军发表“循环流化床先进技术与经验”演讲。介绍国内循环流化床背景,现有技术,改进与提高,新技术,需要完善部分和未来发展方向。国内大部分循环流化床锅炉已实现长周期、高效运行,主要的措施与经验如下:流化床锅炉技术渐进发展,不断利用已有的宝贵经验,加深对循环流化床锅炉运行、维护技术的理解;锅炉本体设计、系统设计得到优化;辅机设计、系统设计得到优化;稳定煤质供应,不断完善煤处理系统,严格控制入炉煤粒径分布;国内流化床锅炉配套企业,根据用户的需求,不断研发新的设备和专项技术,部分先进技术得到用户验证,整体设备技术水平得到提高。

 
杨冬                      王大军
 
  中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司流化床部副所长/高级工程师赵鹏勃发表“电站锅炉生物质煤电耦合技术研究”演讲。介绍项目背景和生物质燃料利用技术。详述清能院生物质煤电耦合技术研究和清能院城市污泥利用技术研究。介绍某电厂城市污泥利用方案。循环流化床锅炉耦合城市污泥焚烧处理,泵送直接燃烧系统简单,投资成本低见效快,但处理污泥量有限;采用污泥干化掺烧系统复杂,但处理效率高,适用于循环流化床锅炉与煤粉锅炉,干燥工艺推荐选用流化床干燥器。

  华北电力设计院有限公司发电分公司一级设计师/高级工程师李仁发表“CFB锅炉相关专利及三大风机裕量动态选择方法”演讲。专利对涉及CFB锅炉安全性、可靠性、经济性的提升提出了全新的高效低投入解决方案。如CFB锅炉失电保护装置利用重力及系统剩余压缩空气,第一时间对失电后的炉膛高温热料层进行自动化散物料冷覆盖,强力弱化炉膛以辐射传热为主的可导致水冷壁等炉内受热面超温爆管问题;CFB锅炉气膜防磨水冷壁结构,通过对磨损最重的炉膛过渡区域(给煤口上部至屏式受热面下部)水冷壁管及鳍片进行风膜覆盖保护,以气代固,以软代硬,以动代静,不仅建设成本低、施工周期短,其预期寿命也是目前其它防磨方法不可比的(一次建成,终身受益);CFB锅炉三次风系统及其相关部件的开发为飞灰含碳量高、风机电耗高、中心筒造价高而易脱落的尽早解决提供了简易方案。三大风机裕量动态选择方法结合对几种煤质的定义及成分分析,介绍了煤燃烧所需理论总空气量及理论总烟气量比较结果,对风机裕量按 GB 50660-2011规范选取提出了质疑,提出了CFB锅炉三大风机风量裕量及压头裕量动态选取办法,给出了实际投运工程风机风量选型裕量结果对比,为降低三大风机的初投资及经济运行提供了独特见解。

 
赵鹏勃                 李仁

  中国工程院院士/浙江大学教授岑可法会议总结。

  每半场均安排技术答疑,部分单位提前提交疑点和难点,于会场进行重点答疑解惑。

 
 
交流、答疑

  中国电力科技网对本次会议进行全程实况录像,赠送各发电集团、电网公司主管部门和相关电厂、科研单位;还将本次会议专家演讲PPT上传至中国电力科技论坛相关栏目和电力月刊,供广大循环流化床科技工作者免费下载和在线浏览。将先进技术和经验保存、共享、传播,为我国电力发展贡献绵薄之力。


《中国电力报》对会议的头条报道——

煤种适应性广技术领先世界推广空间巨大
流化床技术将成为煤电发展新亮点

作者:中国电力报记者 邓卓昆 冯义军 邓凡升


  “今年11月,公司一期煤矸石综合利用2×35万千瓦超临界CFB项目正式投运,既充分利用了当地煤矸石资源,又满足广东省韶关市日益增长的用电需求,项目锅炉保证效率92.3%,全厂热效率42.53%,发电标准煤耗289.16克/千瓦时,汽机热耗7643千焦/千瓦,全面实现超低排放。”日前,由中国电力科技网主办的循环流化床(CFB)锅炉技术2017年会在韶关召开,国粤投资集团韶关粤华电力有限公司总经理徐蓬勃自豪地向与会代表介绍,“我们还有两个世界首创,分别是使用了后烟气系统‘一’字型布置和电袋除尘器采用大灰斗。”业内周知,CFB锅炉从褐煤到烟煤、无烟煤,从煤矸石、煤泥到油页岩、重油、生物质等“样样通吃”,具有广泛的燃料适应性。近几年来,随着神华白马世界首台60万千瓦超临界循环流化床示范电站和山西国金、华电朔州、神华河曲、徐矿华美、粤华韶关等35万千瓦超临界CFB机组的成功投运,我国CFB技术得到了广泛应用,发展势头良好。

CFB技术正在向大容量、高参数和高效率方向发展

  据清华大学热能工程系毛健雄教授介绍,目前我国拥有超过3000台CFB锅炉,占全球CFB锅炉总数60%。我国CFB总容量已近1亿千瓦,是世界上CFB锅炉数量最多、容量最大的国家。

  “如果继续深挖CFB技术在燃料灵活性和燃烧过程中低成本脱硫脱硝方面的潜力,CFB技术依然颇具竞争力,目前CFB正在向世界最大容量、最高参数和最高效率的66万千瓦超超临界的方向发展。”中国电力科技网CEO魏毓璞在致辞中指出。

  中国工程院院士岑可法也表示:“CFB技术还有许多充满潜力的应用方向,如实现CFB多联产,生物质、煤泥、城市废弃物垃圾混烧,旧锅炉适应性改造,CFB燃烧CCS/CCUS技术等。”而今,具有前瞻性的大容量超超临界CFB创新技术方案已正式提出。据上海锅炉厂有限公司副总工程师肖峰介绍,上锅66万千瓦超超临界CFB方案包含尾部省煤器包覆、左右双烟道结构、锅炉事故保护系统、66万千瓦二次再热等创新技术。在不久的将来,神华国能(神东电力)集团将在陕西彬长矿区建设66万千瓦高效超超临界CFB发电机组示范工程,各大发电集团对建设超超临界CFB电站也是跃跃欲试。

  据中国机械工业联合会发电设备中心10月底掌握的循环流化床锅炉订货情况显示,五大锅炉企业(东锅、上锅、哈锅、无锡、杭锅)2017年预计生产完成1166万千瓦锅炉;2018年排产锅炉1017万千瓦。“目前,五大锅炉等主要设备生产厂家均有较多30万千瓦级及以下CFB锅炉的制造供货业绩以及成熟的、完全自主知识产权的设计制造技术。毫不夸张地说,我国CFB电站设备生产能力和技术已在全球处于领先地位。”在中国机械工业联合会发电设备中心主任张科看来,CFB电站将成为未来煤电发展的新亮点。

  “CFB锅炉在生物质耦合燃煤发电技术领域具有独特的优势,纯烧生物质锅炉技术的成熟给CFB锅炉直接掺烧生物质打下了坚实的技术基础。大量的生物质、城市污泥、RDF燃料纯烧和掺烧试验研究表明,CFB锅炉生物质耦合燃煤发电技术可行,环保指标满足国家标准。

  此外,该技术不需新增占地,投资成本低,并在生物质收集市场具有较强的议价能力,可利用现有CFB锅炉及烟气环保处理系统实现低成本超低排放并减少碳排放,还可享受国家相关优惠补贴政策。”华能清能院赵鹏勃如是说。

CFB控制污染应树立差异化优势

  目前,被国家发展改革委超临界60万千瓦CFB锅炉研发专家组组长马怀新称为CFB技术领域两项里程碑的成果———基于流态重构的节能型循环流化床燃烧技术和超低排放循环流化床燃烧技术均已从理论走向实践。但值得注意的是,CFB技术依然面临着重大挑战。近年来,燃煤电厂各项排放标准多次提高,超低排放理念深入推广,CFB电站若采用与普通电厂同样的污染物控制技术才能实现达标,那就失去了低成本污染控制的优势。

  中国工程院院士岳光溪从CFB燃烧技术研究角度分析,当前CFB技术通过炉内燃烧可实现有效控制二氧化硫、氮氧化物等污染物排放。CFB锅炉在低温燃烧状况下氮氧化物生成量少,相对于采取其他脱硫、脱硝技术,用石灰石做脱硫添加剂实现炉内脱硫成本较低。

  而神华国能集团于2015年投运的2×35万千瓦超临界CFB河曲电厂也正是做出了上述选择,脱硫采用炉内添加石灰石+后半干法脱硫除尘一体化工艺,具有初期投资低、脱硫方式灵活、工艺系统简单、运行成本低、无脱硫废水排放和石膏雨产生等优点。自投产以来,河曲电厂机组一直达到超低排放要求,享受了超低排放电价,目前已经基本解决CFB锅炉启动期间二氧化硫超限问题,截至今年10月,综合厂用电率完成仅为5.91%;截至11月5日,1号机组连续运行211天,2号机组连续运行233天。

  “中小型CFB电站采用同样的超低排放控制技术等同于自杀,必须深度挖掘CFB技术控制污染的潜在能力,以炉内控制为主,做到低成本超低排放,这对于我国具有更为现实的意义。”岳光溪严肃指出,就目前而言,对中低含硫的贫煤、无烟煤可以直接采用超低排放CFB燃烧技术,无需其他控制设备;对高硫烟煤宜采用CFB+SNCR+半干法增湿活化(无需石灰乳、仅喷水),该技术路线,投入少、运行成本低,没有PM2.5问题,还能解决重金属排放,这是一条比较理想的技术路线。

  “CFB技术具备其独特优势,如燃料适应性强、脱硫成本低、气固混合好、燃烧效率高、调峰能力强等,目前也已解决了漏水、漏灰、水冷壁超温变形爆管等难题,所以这项技术值得我们大力发展和推广。”马怀新表示。

六位专家观点

中国工程院院士岑可法
  煤既是能源又是重要资源,循环流化床技术作为一种清洁高效燃煤技术得到迅速应用,目前已实现大容量超临界并正向超超临界参数发展。基于我们多年对各种燃料和废弃物的研究经验,针对当前中国电力状况,充分利用循环流化床锅炉的调负荷特性,适应变化多端的市场调峰作用,应用循环流化床技术低污染燃烧特点,达到清洁超低排放,实现燃煤、生物质、污泥、城市废弃物垃圾、危险废弃物、裂解、气化、冶炼化工等的资源化和能源利用。广义循环流化床理论和技术必将在新时代引领世界。

中国工程院院士岳光溪
  所有化石燃料都是污染性燃料,必须发展清洁燃料利用技术而不是简单抛弃。我国煤炭资源中高灰、高硫煤炭比重较大。洗煤过程产生的大量矸石、洗中煤、煤泥需要利用。循环流化床燃烧技术是一种燃料适应性广,低成本污染控制的清洁煤利用技术,具备燃料适用性强,低成本炉内脱硫、低氮氧化物优点,是大规模清洁利用此类燃料的最佳基本方式。我国提出的循环流化床流化状态设计概念是循环流化床燃烧技术进步的核心。并且,通过改变循环流化床锅炉流化状态设置点已经改进了循环流化床锅炉的运行性能,并产业化。

国家发展改革委超临界60万千瓦循环流化床锅炉研发专家组组长马怀新
  为了解决燃烧所产生的硫、硝污染物,人们进行了长期的探索,经过实践发现,循环流化床技术比之其他脱硫、脱硝技术有明显的优势。其目的是从多种方法中吸取有益营养,兼收并蓄,不断提升CFB在脱硫、脱硝领域的地位,使CFB技术在更广泛领域得到应用和推广,并进而在不断总结的实践中实现这一技术的新穿越,争当经济、高效脱硫技术的领航者。我们应该坚定信心,矢志不移的把这一技术进一步发展好,推广好。

上海电气电站集团常务副总裁吴焕琪
  上海电气在韶关项目上大胆创新,CFB锅炉采用独特的水循环系统、优异的高温受热面布置、专利防磨技术和可靠的外循环设计。同时,开发使用更高效率的汽轮机,采用自主开发的AIBT通流设计技术,进行了全方位、脱胎换骨的技术革新,机组各项性能指标均达到当今世界同类型产品最高水平。作为国家战略的承担者,我们将大力发展清洁能源的国家战略,不断探索更前沿的电站设备技术,致力于提供更优质的产品和更高效的服务,助力中国CFB的持续发展。

中国机械工业联合会发电设备中心主任张科
  从我国未来电力供需形势分析,随着近年来我国电力装机的快速增长,已出现电力供应由部分地区、阶段性过剩,转向全国、全时段过剩,发电设备累计平均利用小时数低位徘徊。若严格执行节能调度法开展竞价上网,又将对循环流化床电站带来利好。并且在国家多部门不断加大煤电停缓建力度情况下,循环流化床锅炉生产依然保持在较高位运行。加上各大电力公司对超超临界CFB电站的跃跃欲试。循环流化床电站将成为未来煤电发展的新亮点。

中国电力科技网CEO魏毓璞
  循环流化床技术发展到现在,以其固有的燃料灵活性和燃烧过程中低成本脱硫脱硝的优点,在机组效率、能耗和污染物排放等方面能够和煤粉炉竞争。虽然中国煤电正面临产能过剩、煤电调峰运行成为新常态和环保及碳排放压力空前加剧的挑战,但循环流化床技术以其固有优点,以及中国市场对循环流化床锅炉的巨大需求,充分发挥循环流化床锅炉的优势,在中国煤电发展热电联产和燃煤与生物质耦合发电和灵活性发电方面可发挥的独特作用,循环流化床技术必将有进一步的发展空间。


让循环流化床机组发挥真正作用
作者:许盼 来源:中国电力报

  近年来,煤电调峰运行成为新常态,环保压力空前加剧。提高燃用劣质煤的循环流化床锅炉容量和蒸汽参数以提高发电效率的呼声日益增加。循环流化床技术能够高效燃烧高灰分、高硫分和低热值煤炭的优点,加上我国低质煤发电的市场巨大需求,将成为未来煤电发展的新亮点。

  我国以煤为主要一次能源的局面长期不会改变。燃煤带来的污染以及温室气体的排放是影响我国可持续发展的重要问题之一。循环流化床燃烧技术是一项近20年发展起来的清洁煤燃烧技术。具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫等突出优点,是洁净煤技术中最具商业化潜力、污染排放控制成本最低的技术,同时由于煤种适应性强,也是消耗煤炭生产带来的大量煤矸石和煤泥等附属产物的最有效手段。

  值得一提的是,在发电设备累计平均利用小时数低位徘徊的情况下,由于循环流化床拥有低成本超低排放的优势,可在煤电发展热电联产和燃煤与生物质耦合发电和灵活性发电方面发挥独特作用,虽然国家多部门不断加大煤电停、缓建力度,循环流化床锅炉生产仍保持在较高位运行,因此受到很多发电企业的青睐。

  即便前景如此广阔,有些地方的循环流化床机组优势依然没有体现。具有代表性的四川白马循环流化床示范机组利用小时数常年维持在低位,再加上近两年由于煤炭、人工价格大幅上涨,企业成本相继提高,很难真正获利。虽然,为解决这些问题,国家也相继出台了一系列文件,加大煤矸石、煤泥等低质煤资源利用的力度,支持低热值煤(煤泥、煤矸石)循环流化床燃烧技术及锅炉的研发及应用,但落地效果依然不佳,为此,我们呼吁相关政策尽快到位,让拥有如此多性能优势的循环流化床机组发挥出其真正作用。


上海电气
电力月刊109期
循环流化床锅炉技术2016年会
火电厂金属材料与焊接技术交流2016年会

扫描关注“中国电力科技网”订阅号