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哈爾濱電氣集團有限公司:超高效率 超低排放,引領世界循環(huán)流化床燃燒技術發(fā)展

2021-02-03 11:01  來源:哈爾濱電氣集團有限公司  瀏覽:  

摘要:哈電集團積極承擔央企責任,完成超臨界循環(huán)流化床(CFB)鍋爐整體布置、關鍵技術研究、新材料應用研究和焊接工藝研究,開發(fā)出超高效率、超低排放、超低能耗的660MW高效超超臨界循環(huán)流化床鍋爐,加大了煤炭入選比例,實現變廢為寶和煤炭清潔高效利用,助力國家能源結構進一步優(yōu)化,繼續(xù)引領世界循環(huán)流化床燃燒技術發(fā)展,并獲得國家高度認可,神華國能彬長低熱值煤660MW超超臨界CFB發(fā)電項目被列為國家電力示范項目。

關鍵詞:彬長示范項目 超高效率 超低排放 引領世界技術發(fā)展

背景PART 01

我國能源結構對燃用低熱值燃料的循環(huán)流化床燃燒技術有重大需求。超臨界循環(huán)流化床鍋爐是循環(huán)流化床燃燒技術的發(fā)展方向,在國家“十一五”科技支撐計劃的支持下,我國已經成功開發(fā)了世界上容量最大的600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐,引領了世界循環(huán)流化床燃燒技術的發(fā)展,但在煤種、容量、參數、能耗、污染物排放等方面,國外也在趕超中國,因此應該進一步實現600MW等級低排放超(超)臨界循環(huán)流化床鍋爐產業(yè)化。國家《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出“加大攻關力度,強化自主創(chuàng)新,推進“自主產權的60 萬千瓦級超超臨界CFB 發(fā)電技術示范”。哈電集團積極承擔國家任務,完成600MW等級低排放超超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術開發(fā),完成產業(yè)化。

作為十三五課題的重要參與單位,哈電集團所屬哈爾濱鍋爐廠有限責任公司(簡稱“哈鍋”)順利完成了鍋爐方案的開發(fā),2017年3月,哈鍋660MW高效超超臨界循環(huán)流化床鍋爐通過國內專家評審。

責任行動PART 02

在科研開發(fā)方面,哈鍋消化吸收國家十三五重點研發(fā)課題成果,充分發(fā)揮自身強大的新技術攻關優(yōu)勢,由設計處、材料研究所和工藝處共同完成鍋爐整體布置、關鍵技術研究、新材料應用研究和焊接工藝研究。針對超大爐膛流場模擬、水動力研究和超低污染物排放等關鍵技術,與清華大學、浙江大學、西安交通大學和重慶大學等多家知名科研院所合作共同研發(fā)。

2018年1月30日,彬長發(fā)電公司、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、西北電力設計院簽署了《神華國能彬長低熱值煤660MW超超臨界CFB示范項目合作框架協議》,共同申報示范項目。

 

彬長發(fā)電公司、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、西北電力設計院簽署示范項目合作框架協議

經過充分論證和專家評審,2020年1月30日,國家能源局印發(fā)《國家能源局關于同意將陜西彬長超超臨界循環(huán)流化床燃用低熱值煤發(fā)電項目列為國家電力示范項目的復函》(國能函電力【2019】21號),鍋爐公司陜西彬長660MW超超臨界循環(huán)流化床(CFB)發(fā)電項目正式列為國家電力示范項目。目前本工程已正式進入施工設計階段,預計2022年7月項目完成,機組投入運行。

彬長項目鍋爐采用660MW高效超超臨界參數,是世界首臺超超臨界參數CFB鍋爐。為充分發(fā)揮CFB鍋爐的特有優(yōu)勢,彬長項目鍋爐技術開發(fā)之初即按照“超高效率、超低排放、超低能耗”的三超目標為基準,鍋爐NOx原始排放設計值為50mg/Nm3,爐內脫硫效率95%,鍋爐保證效率93.5%。循環(huán)流化床鍋爐對劣質燃料適應性強,為突出示范意義,彬長項目燃料采用煤泥、矸石和末原煤(摻燒比例為25%:35%:40%)。本項目投運后,將極大解決當地煤礦選煤后的矸石和煤泥處理困難的問題。

 

彬長項目鍋爐方案

履責成效PART 03

(一)低熱值煤CFB發(fā)電是實現煤炭綠色開發(fā)戰(zhàn)略的關鍵一環(huán),有利于促進煤炭清潔高效利用。

本項目每臺660MW超超臨界CFB機組年消納煤矸石、煤泥等低熱值燃料140萬噸左右。通過推廣應用可實現數億噸矸石、煤泥等低熱值煤的清潔高效利用,為我國加大煤炭入選比例,改善能源結構,提高低熱值燃料的能源利用率,實現低熱值煤的大規(guī)模清潔高效利用提供示范模板,解決全國范圍內煤炭礦區(qū)的煤泥、矸石堆積難題,減少低熱值煤摻入精煤運輸過程中的污染,低熱值煤CFB發(fā)電,作為煤炭綠色開發(fā)關鍵一環(huán),有利于促進煤炭清潔高效利用,最大限度減輕煤炭開發(fā)利用對生態(tài)環(huán)境的影響,實現與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。

本項目對于我國能源結構和整體潔凈煤利用戰(zhàn)略具有重要作用,利于煤炭的洗選加工和分質高效清潔利用,在滿足機組深度調峰要求上更具優(yōu)勢。對于改善我國能源結構、提高劣質燃料的能源利用率意義重大。一臺鍋爐約5億,帶動相關產業(yè)約30億。每臺660MW超超臨界CFB年消納煤泥200萬噸、矸石等低熱值燃料15萬噸,為我國加大煤炭入選比例、實現變廢為寶、清潔高效利用提供裝備條件。我國目前洗煤副產的煤泥每年約每年2億噸,為本項目開發(fā)的660MW超超臨界CFB發(fā)電技術提供了廣闊的市場前景。

(二)降低CFB發(fā)電整體能耗水平,每年減少二氧化碳排放7.9萬噸,促進低碳節(jié)約型社會建設。超超臨界與超臨界CFB機組相比,可提高電廠熱效率1%~2%,降低供電煤耗10g/kWh以上。通過示范推廣,能有效降低CFB機組能耗水平,一臺超超臨界機組可減少碳排放量約7.9萬噸/年(按機組年利用小時數4500h計),還可為現役CFB機組節(jié)能降耗改造提供技術指導,推動低碳節(jié)約型社會建設的步伐。

根據項目環(huán)境影響評價報告對各環(huán)境要素的環(huán)境影響預測結果表明:項目建成后,對周圍環(huán)境的影響在國家和地方標準允許范圍之內。由于項目采取了各種環(huán)境污染治理措施,使得排放的各項污染物既滿足國家和地方規(guī)定的排放標準要求,又滿足總量控制要求。

項目同步建設半干法脫硫除塵一體化裝置;灰場灑水碾壓,可最大限度地減少污染物排放量。同時,采用間接空冷機組,并加強水務管理,積極開展廢污水的回收利用、重復使用,大大降低了水耗,節(jié)約了水資源。項目開展水土保持工作,加強生態(tài)環(huán)境建設,布設了多種水土保持工程措施、植物措施,可綠化美化電廠周圍環(huán)境,有利于改善電廠地區(qū)的環(huán)境狀況。因此,本項目的建設具有良好的環(huán)境效益。

(三)增加就業(yè)崗位400個,稅收1.46億元,支持陜甘寧革命老區(qū)全面振興和發(fā)展,帶動六盤山集中連片特殊困難地區(qū)經濟發(fā)展。彬長旬屬于渭北革命老區(qū),習仲勛等老一輩革命家在此建立了馬欄紅色革命根據地。彬長旬三縣均屬于六盤山集中連片特困地區(qū)。在該地區(qū)建設示范項目,符合《陜甘寧革命老區(qū)振興規(guī)劃(2012-2020年)》中提出的“鼓勵發(fā)展煤矸石發(fā)電和熱電聯產”煤炭綜合利用政策,通過本示范項目的研發(fā)、建設,一方面可以增加地方的稅收1.46億元/年,為本地提供就業(yè)崗位400個;另一方面可以推動彬長礦區(qū)煤炭利用方式變革,提高煤炭就地轉化水平,增強貧困地區(qū)內生發(fā)展動力,支撐區(qū)域經濟發(fā)展,帶動貧困群眾增收,促使彬縣走出一條生態(tài)環(huán)境良好、能源資源集約開發(fā)、人民生活富裕的科學發(fā)展之路。

展望PART 04

通過彬長示范項目,哈鍋全面掌握高效超超臨界CFB鍋爐的研發(fā)、設計、制造技術方案,占領CFB鍋爐制造技術制高點,打造具有國際競爭力的重大技術裝備戰(zhàn)略基地,提升東北老工業(yè)基地的發(fā)展活力、內生動力和整體競爭力,走出一條質量更高、效益更好、結構更優(yōu)、優(yōu)勢充分釋放的發(fā)展新路。

哈電集團將繼續(xù)在前沿理論、設計制造技術、工程技術、運行技術上積蓄和提升能力,形成完整自主知識產權的超超臨界CFB技術體系,助力我國深化能源結構改革,促進低碳節(jié)約型社會建設,提高我國CFB的國際競爭力,培養(yǎng)科研技術人才,增強我國自主創(chuàng)新能力,為“中國制造2025”、 建設創(chuàng)新型國家和“一帶一路”走出去戰(zhàn)略作出貢獻。

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