大型火电厂超超临界燃煤发电机组的技术研究.docx

??

?

??

大型火电厂超超临界燃煤发电机组的技术研究

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要：大型火电厂超超临界机组的应用，可以进一步提高火电厂生产综合效率，但是怎样才能够使其达到真正的节能降耗效果，还需要在原有基础上对相关技术做更深一层的研究。掌握机组运行过程中存在的能耗问题，经过分析后确定优化方法，以高效可行的技术手段作为支持，来实现机组的运行优化，达到降低能耗的目的。

关键词：大型火电厂；超超临界；燃煤发电机组；技术研究

1我国超超临界燃煤发电机组技术研究现状

1.1我国A-USC技术的研究现状

我国通过这些年积极推进超超临界发电技术优化和升级，燃煤机组平均供电煤耗持续下降，预计到2020年将进一步降低至310g/kWh。煤耗每下降1g，主要都是通过锅炉或汽轮机的参数提高来实现的。国内超临界火电技术从2002年开始仅4年就完成了从亚临界到超临界再到超超临界的发展，标志着中国超超临界技术实现了跨越式发展。机组的主蒸汽压力/主蒸汽温度/再热蒸汽温度分别为29.4MPa/605℃/623℃。

1.2我国USC-CFB技术的研究现状

2002年，超临界CFB已被列入863计划;形成我国自主知识产权的超临界循环流化床技术和相关专利及产品，使我国循环流化床燃烧技术实现跨越式发展，使该技术大规模进入我国燃煤发电行业。2012年12月，世界首台的等级超临界CFB锅炉进入商业运行，投产后运行稳定，最长连续运行163d，成为世界上容量最大的超临界CFB锅炉，该研究成果达到国际领先水平。项目成果被直接用于2台660MW超临界CFB锅炉，并推广应用到350MW超临界CFB锅炉上。目前东方锅炉在350MW等级超临界CFB锅炉上已经实现批量生产供货。标志着我国的USC-CFB技术已跻身世界领先行列，且大型CFB锅炉进入超临界时代。

2大型火电厂超超临界燃煤发电机组技术研究进展

2.1机组关键部件生产制造技术

国内的研究院和锅炉厂正在进行耐热管材的冷热加工、热处理、焊接工艺以及无损检测技术的研究工作，一些制造企业也逐渐开展汽轮机的转子和叶片等关键部件的铸锻造和热处理工艺研究。焊接质量对整个发电机组的质量具有十分重要的影响，如何确保高温条件下的焊接质量符合要求是当前急需解决的关键问题。例如：目前，哈锅、东锅以及上锅等各大汽轮机制造企业正在开展锅炉管材、试板以及大型铸锻件的焊接试验，并且取得了较大的进展，对于提高焊接质量具有十分重要的现实意义。

2.2机组吹灰器运行技术

即通过受热面积灰结渣和锅炉炉膛出口烟气温度的监测，计算后对锅炉受热面的运行状态进行可靠判断，了解其当前的污染程度与受损程度，然后提出具有针对性的措施解决，为提高机组运行综合效率提供保障。实际中对吹灰器优化设计，可以降低吹灰蒸汽量，促使机组排烟温度降低，提高烟气温度的利用率，减少煤炭损耗，达到节能降耗的效果。并且，通过对吹灰器的优化，还能够降低四管磨损，根据生产情况灵活吹灰，从根源上来杜绝锅炉爆管问题的发生，进一步提高了锅炉运行的安全性。

2.3机组磨煤机设计技术

通过对磨煤机的设计优化，来降低炉渣的含碳量，保证煤炭可以充分燃烧，降低能源损耗。第一，对磨煤机分离器进行改造，应用二次携带轴向型双挡板煤粉分离器，不仅可以预防分离器堵塞，还可以灵活调节粉煤细度，提高煤粉的均匀性。第二，通过改造磨煤机的衬板，来减少研磨的死区，提高设备的耐磨性。同时对料位系统进行改造，选择应用不锈钢材料的护板，提高其耐腐蚀性，确保料位管线能够可靠运行。另外，在实际生产中，还需要定期对磨煤机的分离器进行定期清理，就地倾听炉分管是否存在运行异音，判断运行状态以便及时清理，维持设备的正常运行。

2.4火电机组灵活性技术

由于我国燃机、抽水蓄能电站装机量不足，对风电波动需要稳定的电源进行平衡，“十三五”将有2.15亿kW燃煤机组进行火电灵活性改造。我国火电灵活性技术现阶段主要集中在热电机组配置储热系统后的热电解耦效果研究和燃煤机组深度调峰两方面。我国“三北”地区电源结构以燃煤火电为主，且热电机组比重较高。在冬季供暖期，热电机组按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10%左右。“十三五”期间提高电源调峰能力，对火电机组进行灵活性改造，特别是热电机组的灵活性改造，将是解决“三北”地区风电和太阳能发电消纳最为直接有效的手段之一。

2.5机组节能技术研究

燃煤火电机组节能改造技术包罗万象，与系统相关的综合节能提效改造技术包括：亚临界参数机组提效改造、供热机组改造、系统和设备提效改造(烟气余热深度利用、锅炉空气预热器提效改造、烟风道节能改造等)等。可密切关注现有300~1000MW机组改造改造技术、系统和设备提效改造等其中的核心技术的研发。以冷凝法烟气水回收技术为代表的烟气水回收技术是目前