2019年6月13日,中国电力科技网在青岛召开“燃煤电厂深度节能降耗增效技术交流研讨会”,国内节能管理先进电厂、科研院所、高等学校等10位资深专家、领导演讲、交流,深度剖析节能领域前沿成果和技术。
会场
中国电力科技网魏毓璞主任致开幕辞:
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,深度节能是燃煤电厂改造主要话题,许多节能增效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成为未来几年火电技术重点。
学习交流创新技术及新观念、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位技术专家,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,自由游览放松精神,干劲倍增。
本领域顶级专家——西安热工研究院江浩、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,他们即将为大会带来精彩演讲和专业答疑,请给以最热烈的掌声!
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
西安热工研究院有限公司西热节能技术有限公司副总经理江浩:“燃煤机组节能降耗技术方向及措施”。国内目前通流部分改造的300MW亚临界机组热耗率仍高于理想水平约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)。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;考虑当前机组负荷率水平,慎重选择设计点,使机组更多运行在高效区。对通流部分改造时,国内制造厂应勇于打破原有技术思路,向欧洲汽轮机设计思想靠近,方可取得突破性进展,使我国汽轮机整体水平得以提高!当前节能改造存在诸多问题:盲目决策,改造后不能达到预期效果,甚至改造失败;缺乏整体规划,某项能耗指标虽下降,但导致其它能耗指标大幅上升;造成二次改造。
江浩
西安热工研究院有限公司西热环保工程有限公司电站风机部所长郑金:“电站风机节能降耗及配套机组灵活性改造节能方案研究”。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;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。风机本体优化改造与系统优化相结合,是电站风机节能有效途径,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,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详细论证分析后方可实施,其中准确的风机现场性能试验必不可少,改造还需兼顾相应的电气热控系统改造。
郑金
中国大唐集团科学技术研究院有限公司火电院副总工程师刘彦鹏:“低氮燃烧器改造出现的问题及综合治理技术”。低氮燃烧器改造后出现灰渣含碳量升高,再热汽温异常,水冷壁高温腐蚀,炉内结焦、结渣,旋流燃烧器烧损,负荷响应速率慢等问题。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:燃烧优化调整和锅炉改造。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西热节能技术有限公司节能设计研究所所长黄嘉驷:“提高供热机组灵活性的低压缸零出力技术”。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,发电出力恢复。通过技术创新和集成,提出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,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。完成国内首次低压缸零出力供热改造工程,实现机组运行过程中纯凝、抽汽、切缸各工况不停机在线平稳切换。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。
黄嘉驷
中国能源建设集团规划设计有限公司副总工程师龙辉:“2020年——中国燃煤发电技术发展展望”。宏观上把握中国燃煤火电技术的发展走向,微观上结合我国的国家政策,实际条件深入开展技术研究: 一、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。二、2020年左右,安徽平山电厂二期工程高低位布置新型发电机组的示范性项目的建成将成为我国在世界火电发展史上一个最新的亮点。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;一些新型节能技术实现工程应用,它将带动我国燃煤火电机组节能改造技术的发展。三、2020年,新建大型超超临界燃煤火电机组实现区域供热有可能成为我国低碳发电技术路线之一。四、随着国内对大型燃煤耦合生物质颗粒制粉、燃烧技术应用研究以及测量方法的完善,2020年,我国大型燃煤锅炉生物质耦合燃烧示范项目得到开展和工程应用推广。五、2020年后,随着我国各种高效、低碳发电技术的发展,超超临界燃煤机组+生物质耦合燃烧+区域供热等各种模块组合将逐渐成为新建燃煤火电机组CO2深度减排的主要技术路线。六、和国外公司合作开展以煤基燃料为主的超临界CO2动力循环系统深入研究。七、以高效超超临界空冷机组+辅机空冷+其它辅助系统节水技术+烟气取水的技术路线成为今后一段时间内我国特有的严重缺水地区燃煤火电机组深度节水技术路线。八、2020年,我国部分燃煤火电机组烟气脱除SO3技术实现工程应用及规模化发展,解决了困扰我国火电机组实现超低排放后仍出现的蓝烟问题及空气预热器堵塞问题,实现节能和减排的双赢。九、2020年,我国燃劣质煤火电机组形成完整的污染物控制技术路线:低NOX燃烧器+SCR+脱SO3工艺+烟气脱汞等重金属+高效除尘器+WFGD+WESP。十、2020年前后,随着我国环保法规的更加严格,燃煤火电机组的烟气脱重金属项目陆续开展。
“燃煤电厂脱除SO3工艺及工程应用”演讲提及:在一定条件和温度下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,氨与SO3反应生成ABS。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℃,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
中国大唐集团科学技术研究院有限公司火电院汽机所所长张振华:“灵活调峰条件下机组余热最大化利用技术”。介绍国内外机组余热利用技术发展:一、背景1、全球煤电装机增长趋缓且去煤化趋势明显;2、从高碳到低碳,低碳到无碳发展;3、2030年前我国煤电装机容量可进入零增长;4、2020年我国力争基本解决弃水风光问题。二、耦合和解耦。三、火电机组锅炉、汽机及其他余热。四、余热利用典型案例。由机组烟气余热、热泵余热利用、高背压双/单转子供热、低缸光轴供热、低缸切除供热、3S离合器NCB供热技术边界因素分析,得出灵活性调峰下余热利用最大化技术,需要提高系统耦合复杂度,以提高余热利用率,进行多边界条件下优化选型和技术经济评估;由于余热用户限制,当前余热利用最大化侧重于冬季增加供热能力应用为主;受灵活性及深度调峰影响,余热利用边际收益变窄;当前大部分灵活性技术未充分考虑余热利用最大化,且增加机组能耗;余热利用采用切低缸、热泵余热利用等技术,更适应于兼顾节能、灵活调峰多重要求;从全厂角度考虑灵活性及深度调峰技术路线,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:“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”。通过深度余热回收与深度余热利用协同、低温烟气中酸-灰相互作用机制、换热管的特征积灰层、变壁温诱导酸凝结的临界排烟温度研究,引出新的工程酸露点,以此为基础的烟气低温腐蚀评价体系新标准,从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,考虑低温下酸液与灰的相互作用,已经现场测试近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℃。
针对“大型冷却塔热力性能的三维增效技术”,他认为: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,可同时测量冷却塔进风口全周和内部三维空间内部热力参数。冷却塔三维热力分析三要素:冷却塔外部均匀进风技术,控制外界侧负;内部补新风技术,冷却塔内部空气动力场的重构;内部填料的非均匀布置技术,配水场、空气动力场、填料分布三场协同。
孙奉仲
东南大学能源与环境学院教授韦红旗:“大型锅炉风烟系统流场数值模拟与优化改造的实践与思考”。通过风道和烟道流场优化案例分析,说明CFD数值模拟具有科学理论基础,结果优于常规阻力计算,合理使用具有较好准确性。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,流场优化潜力大、范围广。新建机组应在基建期开展流场优化工作。目前流场评判标准较为简单,具有很强的经验性,有待研究改善。
韦红旗
西安热工研究院有限公司西热节能技术有限公司节能减排技术中心副所长常东锋:“基于多变量协同的汽轮机运行优化技术”。新能源预测难、控制难、调度难,而我国电源结构仍然以煤电为主,电网大规模消纳新能源必须提高煤电机组灵活性。面临这一技术背景,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升降负荷能力,成为当前优化解决方案,意义显著: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,展示了在合理充分利用汽水流程的自蓄能基础上,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
【上下互动、专家答疑、深度交流】答疑环节不拘一格,专家根据与会嘉宾的关心问题,从实际出发,结合理论,由点及面,一对一、一对多、多对多,精准解疑,干货满满;参会者根据专家研究方向会上提问,会下探讨,多面沟通、教学相长;政、产、学、研、用、商各单位代表借此机会,自由结合,深度交流;会务组还将尚未解答的问题编号整理,统一发至微信技术交流群,专家一一对应线上解答。线下思想碰撞,迸发智慧火花;线上延续探讨,学习不止。
专家对话、互动研讨、代表提问、专家答疑、深度交流
中国电力科技网对本届研讨会进行全程实况录像,供国家能源局,各大发电集团主管部门交流学习;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,广大电力科技工作者在线浏览、免费共享,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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