一、技術(shù)名稱:大容量高參數(shù)褐煤煤粉鍋爐技術(shù)
二、適用范圍:電力行業(yè) 燃用褐煤的電站鍋爐機(jī)組
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
高參數(shù)褐煤鍋爐是燃煤發(fā)電的主設(shè)備之一,但由于褐煤的煤化度低、含水率高、低位熱值較低,其發(fā)電效率遠(yuǎn)低于普通燃用燃煤的火力發(fā)電廠。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)褐煤平均上網(wǎng)標(biāo)煤耗為335g/kWh,高于我國(guó)2013年發(fā)電行業(yè)平均上網(wǎng)標(biāo)煤耗321 g/kWh水平。大容量高參數(shù)褐煤鍋爐的研制和應(yīng)用能夠解決我國(guó)褐煤在火電領(lǐng)域利用的難題,大量節(jié)省優(yōu)質(zhì)的煙煤資源,使我國(guó)煤炭資源利用結(jié)構(gòu)更加合理。
此外,高性能高參數(shù)褐煤鍋爐的開(kāi)發(fā)應(yīng)用可進(jìn)一步提高火電機(jī)組效率,降低煤耗 和污染物排放,對(duì)于優(yōu)化調(diào)整我國(guó)火電結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排發(fā)揮重要作用。目前
該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量133萬(wàn)tce/a,CO2減排約351萬(wàn)t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)采用∏型或塔式布置,切圓或前后墻對(duì)沖燃燒方式,配中速磨煤機(jī)或風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的低NOX燃燒技術(shù),利用先進(jìn)的控制技術(shù)根據(jù)褐煤鍋爐燃料特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同燃料情況下鍋爐的穩(wěn)燃及傳熱特性。該鍋爐技術(shù)指標(biāo)先進(jìn),運(yùn)行安全可靠,能有效降低煤耗和污染物排放,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)爐膛定制設(shè)計(jì)技術(shù)。根據(jù)不同種類褐煤煤質(zhì)特性,制定褐煤燃燒特性判別標(biāo)準(zhǔn)及不同參數(shù)褐煤鍋爐爐膛選型導(dǎo)則;
(2)與褐煤煤質(zhì)相適應(yīng)的鍋爐性能監(jiān)控技術(shù)。對(duì)進(jìn)煤特性進(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)煤質(zhì)特性調(diào)整送風(fēng)、配風(fēng)及引風(fēng)機(jī)流量,實(shí)現(xiàn)燃燒處于最佳工作點(diǎn);
(3)大容量褐煤鍋爐防結(jié)渣、高燃燒效率、低污染物排放設(shè)計(jì)技術(shù)。通過(guò)爐膛結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和溫度控制實(shí)現(xiàn)爐膛的高效率燃燒,避免爐膛結(jié)渣;通過(guò)改進(jìn)配風(fēng)系統(tǒng)減少局部高溫,降低污染物的生成。
3.工藝流程
風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)∏型布置褐煤鍋爐和風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)塔式布置褐煤鍋爐示意圖分別見(jiàn)圖1和圖2。兩類爐型可根據(jù)建設(shè)場(chǎng)條件進(jìn)行選擇,在地質(zhì)條件較好的 場(chǎng)地可以選擇塔式布置鍋爐,其造價(jià)成本低、節(jié)約用地,但設(shè)備布置高度較高;在地質(zhì)條件不滿足塔式布置要求的情況下可以選擇∏型布置鍋爐。
五、主要技術(shù)指標(biāo)
670MW超臨界塔式褐煤鍋爐:
1.鍋爐熱效率:91.8%;
2.過(guò)熱器出口蒸汽壓力:25.4Mpa.g;
3.過(guò)熱器出口溫度:571℃;
4.NOX排放量:<400mg/Nm。
六、技術(shù)應(yīng)用情況
該技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng),實(shí)用新型專利23項(xiàng),軟件著作權(quán)2項(xiàng)。目前已累計(jì)完成和正在設(shè)計(jì)的大容量高參數(shù)褐煤鍋爐共計(jì)151臺(tái),已在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推廣應(yīng)用10余臺(tái)套,出口印度、菲律賓、老撾等國(guó)共計(jì)20臺(tái)套。
七、典型用戶及投資效益
典型用戶:華能電力、大唐電力等
典型案例1
案例名稱:吉林九臺(tái)670MW超臨界塔式褐煤鍋爐
技術(shù)提供單位:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司
建設(shè)規(guī)模:2臺(tái)670MW超臨界塔式褐煤鍋爐。建設(shè)條件:項(xiàng)目周邊擁有豐富的褐煤資源。主要技改內(nèi)容:新建超臨界褐煤鍋爐系統(tǒng)。項(xiàng)目投資額約2.2億元(僅鍋爐),建設(shè)期限為2年。2臺(tái)機(jī)組每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤29.5萬(wàn)t,年減排78萬(wàn)tCO2。年節(jié)能效益達(dá)1.47億元,投資回收期約為1.5年。
典型案例2
案例名稱:內(nèi)蒙古伊敏600MW超臨界褐煤鍋爐
技術(shù)提供單位:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司
建設(shè)規(guī)模:2臺(tái)600MW超臨界褐煤鍋爐。建設(shè)條件:項(xiàng)目周邊擁有豐富的褐煤資源。建設(shè)期限為2年。項(xiàng)目投資額約2億元(僅鍋爐)。2臺(tái)機(jī)組每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)能21.6萬(wàn)tce,年碳減排量57萬(wàn)tCO2。2臺(tái)機(jī)組每年可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益1.1億元,投資回收期約為1.8年。
八、推廣前景和節(jié)能潛力
我國(guó)擁有豐富的褐煤資源,約為全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)備的50%。褐煤的高效利用將是我國(guó)提高能源利用效率的重要手段。目前大容量褐煤鍋爐市場(chǎng)需求旺盛,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)計(jì)到未來(lái)5年,該技術(shù)的推廣比例可達(dá)到30%,項(xiàng)目總投資約30億元,推廣應(yīng)用30臺(tái)套,可形成年節(jié)能能力達(dá)400萬(wàn)tce,實(shí)現(xiàn)年碳減排能力1050萬(wàn)tCO2。
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