燃煤电厂深度节能降耗增效技术交流研讨会会议报道

核心提示:  随着我国实现超低排放燃煤电厂数量不断增加,燃煤火电行业普遍面临环保严、煤价高、电价低以及电量市场竞争激烈等严峻形势,利用新思维


  随着我国实现“超低排放”燃煤电厂数量不断增加,燃煤火电行业普遍面临环保严、煤价高、电价低以及电量市场竞争激烈等严峻形势,利用新思维、新技术大幅提高火电机组的综合能源利用效率显得十分必要。为学习行业内节能工作新观念、新思路、新做法、新经验,提高老机组节能管理工作水平,进一步降低机组发电能耗,中国电力科技网于6月13日在青岛召开“燃煤电厂深度节能降耗增效技术交流研讨会”,邀请国内节能管理先进电厂、科研院所、高等学校等9位资深专家、技术领导演讲交流,增加企业技术储备,推广、使用前沿节能技术手段。


会场

  首先,中国电力科技网主任魏毓璞致开幕辞:

醉美琴岛六月天,红瓦绿树衬蓝天。
试问琥珀杯中物,山肤水豢爽甘甜。
探索节能新技术,共享增效新经验。
低碳环保勿旁贷,绿水青山须当先!

  当前,深度节能成为燃煤电厂改造主要话题,许多节能增效方面仍存在运行方式不合理,设备及系统配置不当,技术路线不明确诸多问题。灵活性、老机组改造,中西部地区深度节水和低碳燃煤发电将是未来几年火电技术重点。

  学习创新技术及新观念、新思路、新做法、新经验,进一步降低发电能耗,“燃煤电厂深度节能降耗增效技术交流研讨会”应时而生!

  深度剖析,充分研讨,重在交流。9位专家,精选议题,由点及面,启发思考。

青岛之行三件事:

首先,聆听专家技术演讲,砥砺前行;
其次,比肩同行直面交流,广交善结;
再次,自费游览放松精神,干劲倍增。

  本领域顶级专家——西安热工研究院有限公司江浩、郑金、黄嘉驷、常东锋,中国大唐科研院刘彦鹏、张振华,东南大学韦红旗,山东大学孙奉仲,中国能源建设集团龙辉,对他们即将带来的精彩演讲和专业答疑,给以最热烈的掌声!

江浩率团儒雅士,节能领域高一筹。
郑金风机艺纯青,春秋鼎盛绩正旺。
嘉驷检修可行性,灵活改造技精湛。
东锋集成优化强,储能技术挑大梁。
彦鹏环保新技术,研制开发途无量。
振华调峰保余热,千树青翠春风笑。
红旗科研结硕果,生产一线美名扬。
奉仲桃李满神州,理论实践并驾行。
龙辉出将亦入相,九五之尊占鳌头。
专家授业亦解惑,满载而归誉此程!


魏毓璞

  西安热工研究院西热节能技术有限公司副总经理/研究员江浩发表《燃煤机组节能降耗技术方向及措施》演讲。首先,阐述火电机组的能耗构成及节能空间。指出目前国内经过通流部分改造后的300MW亚临界机组热耗率水平仍高于理想水平约100kJ/(kW∙h),但低于未经改造的引进型机组约100kJ/(kW∙h),约3.7g/(kW∙h)。其次,分析机组系统全面性能诊断方法,并从运行方式、设备及系统状况、系统配置、环境因素、煤质等多个方面,系统全面的对机组能耗状况进行评价。再次,强调机组主要节能改造技术措施——通流改造、汽轮机本体汽封改造揭缸提效、机组的供热改造、热力系统的优化及改造、冷却水塔改造、汽轮机调门优化运行、低压省煤器、热网节能改造、冷端系统整体节能优化运行及改造、机组整体节能优化运行及改造及机组性能监测系统及测点规范。并对通流改造提出几点建议:优化缸体结构;采用整体发送技术,保证装配质量,延长大修间隔;应考虑当前机组负荷率水平,慎重选择设计点,使机组能够更多运行在高效区。最后,从供热改造、当前节能改造存在的问题、节能升级改造路线图等几方面详述能量的综合利用。


江浩

  西安热工研究院有限公司电站风机部所长/高级工程师郑金发表《电站风机节能降耗及配套机组灵活性改造节能方案研究》演讲。指出电站风机是火电厂重要的辅机设备,其安全可靠性直接关系到整个电厂的安全经济运行。风机设备是耗电大户,所消耗的电量占机组发电量的2%左右。设法降低电站风机耗电率是各发电企业节能降耗、提高经济效益的重要途径之一。演讲介绍了国内电站风机的运行现状,提出运行安全稳定性存在的问题,着重从改善风机与管网系统匹配性和烟风管道优化方面提出风机节能途径,详细分析叶轮局部改造技术、风机降转速或双速改造技术、离心风机轴流改造技术、静调轴流风机改动调技术、引风机、增压风机二合一改造技术应用实例。风机本体优化改造与系统优化相结合,是电站风机节能的有效途径。烟风管道优化改造是火电机组深度节能的有效手段之一,而圆形管道具有结构紧凑,阻力小的特点,在有条件的前提下,建议优先考虑。风机的节能改造方案需根据各机组具体情况进行详细论证分析后方可实施,其中准确的风机现场性能试验是必不可少的,改造还需兼顾相应的电气热控系统改造。


郑金

  大唐科学技术研究院有限公司火电院副总工程师/高级工程师刘彦鹏发表《低氮燃烧器改造后出现的问题分析及综合治理技术》演讲。对于灰渣含碳量升高原因,其分析为,燃用煤质的着火燃尽特性越差,灰渣含碳量升高的幅度越大;飞灰含碳量升高是由于低氮燃烧器改造后,主燃区过剩空气系数降低(0.8~0.85),燃尽区距屏底距离选择不当;炉渣含碳量升高(四角切圆燃烧方式)是由于炉膛-风箱压差减小,下二次风托粉能力减弱。下二次风喷口面积不能减小。针对再热汽温低的治理,应利用检修机会,对二次风喷口进行“圆弧”改造,并以某300MW亚临界机组再热气温低综合治理为例,提出解决对策:燃烧优化调整——燃烧器摆角调温特性、烟气挡板调温特性;锅炉改造——过热器受热面改造(省煤器同步调整,热力计算)、再热器受热面改造(热力计算,低再改造无意义)、燃烧器喷口局部改造(稳燃通道移至第2层)。对于高温腐蚀防治,应防止气流偏斜、煤粉刷壁;合理的假想切圆,一次风的切圆在改造时可根据实际情况进行微量调整;燃用高硫煤时,合理控制主燃区空气过剩系数。若NOx燃烧器改造后锅炉结焦、结渣,则应减小CFS风门开度和CFS偏转角度。如负荷响应速率慢,应对热工参数进行整定,对主燃区二次风进行调整。


刘彦鹏

  西安热工研究院有限公司节能设计研究所所长/教授级高级工程师黄嘉驷发表《提升供热机组灵活性的低压缸零出力技术》演讲。通过研究课题背景,指出目前存在的问题和对于火电机组的具体要求。以全面安全评估为基础,进行集成化技术改造,采取一系列的安全措施,将原进入低压缸的蒸汽用于供热,实现汽轮机低压缸零出力运行,机组发电出力显著减小,供热能力大幅提升。供热需求量较低时,机组切换到原运行模式机组,发电出力恢复。通过技术创新和集成,提出了针对现役机组一整套不更换低压缸转子实现低压缸零出力的改造技术,通过工程实践有效地实现冷却蒸汽流量、排汽温度等重要参数的可测可调可控。完成了国内首次低压缸零出力供热改造工程,实现了机组运行过程中纯凝、抽汽、切(低)缸各工况不停机在线平稳切换。并作出总结:低压缸零出力技术改造费用少、供热能力高、调峰能力强、在线切换运行灵活和运维护工作量少等特点。


黄嘉驷

  中国能源建设集团规划设计有限公司副总工程师/教授级高级工程师龙辉发表《中国燃煤发电技术发展展望》演讲。根据测算当参数为35MPa/650℃/650℃,机组发电净效率有望达到48%以上。与“700℃”方案相比,大幅降低高温高压材料的研发难度,并大幅度降低机组造价。集团已开展相关技术研究工作。2020年左右630℃超超临界燃煤火电机组投产,650℃超超临界燃煤火电机组开始建设。并指出采用精确化设计的流线型烟风道比传统设计的烟风道降低阻力共计3.73kPa,可降低厂用电率0.29%。他认为,大型燃煤锅炉耦合生物质燃烧技术发展路线可归纳为生物质颗粒制粉和生物质气化后燃烧2条主要路线。至2020年,我国燃煤火电机组技术发展方向仍将以高效、节能、节水、环保和低碳为主。 但新建燃煤机组除节能、节水、环保外,主要是更高效和低碳。2020年,更高参数下高效超超临界燃煤机组建成,将成为我国在该领域的另一个技术突破。

  随后,龙辉副总工程师又发表《燃煤电厂脱除SO3工艺及工程应用》演讲。指出炉内燃烧和脱硝使用催化剂后,都会产生SO3。在一定的条件和温度下SO3和NH3反应形成氨盐沉积。如果SO3的摩尔浓度比NH3摩尔浓度大,当空气预热器中烟气冷却时,氨(NH3)与SO3反应生成ABS。ABS是一种粘稠固体,可导致空气预热器通道结垢。这种黏性物质会在空气预热器结垢使得空气预热器压差急剧增加,时间长了不得不停机清除。空气预热器换热元件通道的选型、换热单元深度和清洗方式都必须考虑到如何使ABS的影响最小。脱除SO3可降低空预器出口烟温,每降低20°C,锅炉效率增加1%;在美国的脱除SO3工艺工程应用表明:通过空气预热器防堵和腐蚀可使机组效率提高,最多达3%的效率提升,而在我国,燃劣质煤火电机组需要考虑SO3控制。


龙辉

  大唐科学技术研究院有限公司火电院汽机所所长/高级工程师张振华发表《灵活调峰条件下机组余热最大化利用技术》演讲。从行业背景、耦合与解耦、余热分类、炉侧烟气余热利用、机炉侧烟气余热利用几方面介绍了国内外机组余热利用技术发展。详细论述机组余热利用的边界因素,分析机组余热利用最大化的技术路线。机组余热利用最大化技术,往往需要提高系统耦合复杂度,以提高余热利用率,需进行多边界条件下优化选型和技术经济评估。由于余热用户的限制,当前余热利用最大化侧重于冬季增加供热能力的应用为主。受灵活性及深度调峰影响,机组余热利用的边际收益变窄;当前大部分灵活性技术未充分考虑余热利用最大化,且增加了机组能耗。余热利用技术路线中,采用切低缸、热泵余热利用等技术,更适应于兼顾节能、灵活调峰的多重要求,属于节能型灵活性技术。需从全厂角度考虑灵活性及深度调峰技术路线,以发挥余热利用最大化节能效果,经论证后,可配套采用储热储能技术。


张振华

  山东大学能源与动力工程学院教授孙奉仲发表《锅炉烟气深度余热利用的关键技术与临界排烟温度的确定方法》演讲。以工程酸露点为基础的烟气低温腐蚀评价体系新标准。能以各机组实际情况出发,给出可供设计参考的换热器最低设计温度(最大节能量、最大设计温差)。考虑了低温下酸液与灰的相互作用。已经现场测试了近20台锅炉。用于某二次再热超超临界1000MW的锅炉烟气余热利用工程,将排烟温度由110℃降低到80℃。
随后,孙奉仲教授又发表《大型冷却塔热力性能的三维增效技术》演讲。冷却塔的三维热力性能实时监测可以实现冷却塔的整体全体积性能监控、及时发现冷却塔各部位的运行状况、提高冷却塔的冷却性能、有利于实现冷却塔的精准控制。拥有自主研制的多点风速、气压、温度的测试技术,可以同时测量冷却塔进风口全周和内部三维空间内部的热力参数。冷却塔外部均匀进风技术、内部补新风技术和内部填料的非均匀布置技术构成冷却塔的三维热力分析三要素,并通过填料不等高布置、优化配水、减少侧风影响等使水场、风场、填料分布协同。


孙奉仲

  东南大学能源与环境学院教授韦红旗发表《大型锅炉风烟道流场数值模拟与优化改造的实践与思考》演讲。介绍了计算流体力学(CFD)及其应用领域。通过风道流场优化和烟道流场优化案例分析,说明数值模拟具有科学的理论基础,结果优于常规的阻力计算。大量现场试验表明,严谨的数值模拟与现场试验结果基本吻合。燃煤电厂风烟系统中的流场状况的好坏会影响系统阻力、设备能效、积灰磨损,严重时影响设备运行的稳定性。在役机组原始设计时对流场不够重视,技术手段比较简单,流场优化的潜力大、范围广。新建机组应在基建期开展流场优化工作。火电厂风烟道流场数值模拟未来会多维度扩展,如流体引发烟道的振动模拟、风烟道流场与换热器内部流场和换热的耦合优化模拟、风烟道流场与风机内部流场的耦合优化模拟等。


韦红旗

  西安热工研究院有限公司节能减排技术中心副所长/高级工程师常东锋发表《基于多变量协同的汽轮机运行优化技术》演讲。新能源预测难、控制难、调度难,而我国电源结构仍然是以煤电为主,电网大规模消纳新能源必须提高煤电机组的灵活性。尤其在深度调峰运行条件下,机组运行工况点接近稳定边界,升降负荷对机组稳定性影响较大,采用先进辅助手段提高机组升降负荷能力意义显著。为了使机组负荷调节速率能够得到进一步提高,如何调用火电机组汽水流程现有的蓄能来暂时性快速增加负荷已成为研究热点。在凝结水节流技术逐步推广应用基础上,给水旁路变负荷、空冷背压变负荷、电储能辅助调频等多种变量变负荷调节技术被提出和研究。从工程应用案例的讲解,展示了在合理充分地利用汽水流程的自蓄能基础上,在高压调门保有尽可能小的少量节流,凝结水节流调节等其他辅助调节方式,实现多个变量协同调节,发挥各项技术独特优势,共同响应一次调频和AGC,改善机组调节品质,降低运行能耗。


常东锋

  本次研讨会进行多场交流互动、专家答疑环节。专家从实际出发,结合理论,由点及面,分享深度节能降耗增效技术新经验。参会嘉宾针对各自亟待解决的疑难问题进行提问,得到专家详尽专业解答。


专家答疑



   
  中国电力科技网对本届研讨会进行全程实况录像,赠予国家能源局,各大发电集团、电网公司主管部门;还将本届研讨会专家演讲PPT上传至中国电力科技网相关栏目和电力月刊,供广大电力科技工作者免费下载和在线浏览、保存、共享,传播先进技术和经验,为我国电力发展贡献绵薄之力。


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上海电气
电力月刊123期
第一届燃煤电厂能效提升技术交流研讨会
循环流化床锅炉技术2016年会


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