中国华能清洁能源技术研究院首席科学家孙献斌研究员——超临界CFB锅炉发展的新机遇
002 CFB锅炉设计方法与工程应用-孙献斌
≤ 2%
是 计算结束
24
TPRI
结构设计
25
TPRI
风帽磨损问题
26
TPRI
Turow电站235MWCFBB
Pawel Mirek等人的研究，2005
27
TPRI
风帽漏灰主要是由于布风板设计阻力过小 及风帽结构不合理造成
lg△p
3
2
1 0 lgu
低阻力布风板在某一总阻力下 出现了流化速度的多值性,当 脉动压力增值大于布风板阻力 时,床料就会漏入风室
d ϕ B j Q rp
D
求受热面温压∆t
根据烟气平均温度计算烟气在受热面中的 流速 B jV y 273 + θ
wy = 3600 F 273
确定对流放热系数ad ,灰污系数ε或 热有效系数ψ等值
根据工质在平均温度t 和压力P 下的比容υ,求工质流速w
w = Dυ 3600 f
终端速度
・ 终端速度可以理解为当上升气流的速度大到恰好能将颗 粒浮起并维持不动时的气流速度。在流化床中颗粒的带 出速度即等于颗粒在静止气体中的终端速度。
ut =
4(ρ p − ρg )gdp 3ρg CD
Tb=900℃,d=0.7mm, ut=5.07m/s
9
TPRI
流化床图谱
ρ p − ρ g 0 .288 D b − 0 .69 u TF G D = 1 . 463 ( s b × ) ( ) Re t− 0 .24 µ ρg dp gD b
21
TPRI
细颗粒的燃尽时间与粒径关系
40 30 20 10 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 粒径d( μm)
循环流化床锅炉掺烧焦油渣工艺研究
中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization Vol.39,No.1 2021年1月©应用研究循环流化床锅炉掺烧焦油渣工艺研究史磊",3,李楠1宀，刘海峰1，3,张世鑫1，2,3(1.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京102209；2.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安710049；3.煤基清洁能源国家重点实验室，北京102209)摘要：焦油渣是焦化厂在制焦生产工艺过程中产生的吸附大量煤焦油的黏稠状固体废渣，含有大量对人体有害的有机挥发分。
其中，苯并花等有害成分是国际公认的强致癌物。
如何绿色环保地对焦油渣■进行处理，更好地利用焦油渣使其变废为宝，已经是目前摆在焦化厂面前的一道难题。
本文通过对焦油渣进行一系列的预处理，并利用循环流化床锅炉对一部分固态分离物进行掺烧，能够回收部分热值，而且燃烧过程不会产生新的有害物质，这是一条切实可行的焦油渣处理新途径。
关键词：焦炭；离心分离机；掺混比例；清洁燃烧；固废处理中图分类号：TK229.66文献标识码：A文章编号：1008-9500(2021)01-0044-04D01:10.3969/j.issn.l008-9500.2021.01.014Study on the Process of Mixing Scorch Residue with CirculatingFluidized Bed BoilerSHI Lei LI Nan3,UUHaifeng\ZHANG Shixin w(1.Huaneng Clean Energy Research Institute,Beijing102209,China;2.State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an710049,China;3.State Key Laboratory of Coal-based Clean Energy,Beijing102209,China) Abstract:Tar slag is a viscous solid waste produced during the coking production process of a coking plant that absorbs a large amount of coal tar,and contains a large amount of organic volatiles harmful to the human body.Among them,harmful ingredients such as benzopyrene are internationally recognized strong carcinogens.How to treat the tar residue in a green and environmentally friendly manner and make better use of the tar residue to turn waste into treasure is a difficult problem facing the coking plant.In this paper,a series of pretreatments are carried out on the tar residue,and a part of the solid separation is mixed and burned by a circulating fluidized bed boiler,which can recover part of the calorific value,moreover, the combustion process will not produce new harmful substances,which is a practical new way to treat tar residue. Keywords：coke;centrifuge;the mixing proportion;clean combustion;solid waste disposal焦油渣是钢铁企业焦化厂制备焦炭过程中的一种副产品，其含有大量的苯类、酚类、茶类等有毒成分,焦油渣的产生量与装煤条件、入炉煤细度等因素有关，大约为焦炭产量的0.2%.国家统计局2019年1-12月数据统计显示，全国焦炭产量为47126万t,因此每年焦油渣排放量超过90万t,焦油渣主要来源于回收车间的机械化氨水澄清槽、焦油大槽清槽的渣质以及焦油离心机，焦油渣的主要工业分析成分为：水分7.00%,灰分2.65%,挥发分66.10%,含C63.70%。
2011年度中国华能集团公司科学技术进步奖获奖结果
、葛新、杨东、李玉军
5 褐煤掺烧在1030MW机组锅炉上的试验研究
华能南京金陵发电有限公司
王信海、李晓冬、冯宝信、贾红金 、孙中、梁学东、焦道顺
6 超超临界锅炉寿命管理系统研发
华能玉环电厂、西安热工研究院有限公 李耀君、柯文石、杜保华、洪道文
司
、刘鸿国、刘振宇、孙玺
7 两种不同出线型式主变互换的技术研究与应用
设备水汽质量》修订
孙本达、曹杰玉、宋敬霞、黄万启 、徐秋芳
3 变频电动机保护研究和应用
北方联合电力有限责任公司、达拉特发 郭锡玖、徐金柱、刘雨平、侯永军
电厂
、李东平、张文改、聂娟红
4 区域（省级）公司生产实时监管系统研究与应用
西安热工研究院有限公司、华能山东发 王智微、徐创学、何传怀、刘鲁清
电有限公司
华能国际电力股份有限公司、广东省电 力设计研究院、华能海门电厂、杭州汽
孙叶柱、李学忠、杨小华、张俊伟 、张又新、李毅杰、吴阿峰、雷保
明、寿兵、范永春、陈君国、张晟
轮机股份有限公司
、杨旭明、姚友工、孙伟鹏
2011年度中国华能集团公司科学技术进步奖获奖结果
序号
项目名称
主要完成单位
主要完成人
二等奖
1 电站管道振动机理与控制技术的研究与应用
工程公司
刘海波、李为民、吕安龙
2 澜沧江流域梯级水库群联合优化运行系统
华能澜沧江水电有限公司集控中心、大
郭有安、程春田、李红刚、武新宇 、申建建、李刚、周毅、廖胜利、
连理工大学
胡振奎、任启成
和慧勇、田文华、李鹏、李振伟、
3 提高空冷机组精处理水质及降低运行费用的关键技术 西安热工研究院有限公司、华能平凉发 刘炎伟、叶茂、贾予平、李楠、王
“双碳”目标下推动能源技术区域综合示范的路径思考
*通信作者资助项目：中国科学院战略性先导科技专项（A 类）（XDA 21000000）修改稿收到日期：2022年3月30日专刊：科技支撑“双碳”目标实现S&T Supporting Realization of Carbon Peak and Carbon Neutrality Goals 新技术综合示范Comprehensive Demonstration of New Technologies引用格式：朱汉雄, 王一, 茹加, 等. “双碳”目标下推动能源技术区域综合示范的路径思考. 中国科学院院刊, 2022, 37(4): 559-566.Zhu H X, Wang Y , Ru J, et al. Thoughts on regional path of promoting comprehensive demonstration of low-carbon energy technology under “dualcarbon” goals. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(4): 559-566. (in Chinese)“双碳”目标下推动能源技术区域综合示范的路径思考朱汉雄1 王 一1 茹 加2 曹大泉2 任晓光1 何京东2 陈海生2 蔡 睿1 刘中民1*1 中国科学院大连化学物理研究所 大连 1160242 中国科学院 重大科技任务局 北京 100864摘要 在典型区域推动面向碳达峰、碳中和（以下简称“双碳”）目标的能源技术（以下简称“双碳”能源技术）综合示范是中国科学院支撑“双碳”目标行动计划的重要内容。
文章从“技术集成示范”和“典型区域示范”2 个特征论述了开展“双碳”能源技术区域综合示范的意义，并基于中国科学院能源领域已有研究布局，提出了适合中国科学院推进“双碳”能源技术综合示范的多能融合理念及其 4 条主线，分别为化石能源清洁高效利用与耦合替代、非化石能源多能互补与规模应用、工业低碳/零碳流程再造和数字化/智能化集成优化。
2012 华能清洁能源技术研究院 G-CFB锅炉的低NOX排放与解决方案
msself 1.28 1.06 0.138 0.252 0.255 0.253 0.191 0.919 2.818 1.345 1.995 1.66 1.05 2.25 0.255 0.395 0.732 0.227 0.729 0.655 1.325 11.745 11.101 4.075
自脱硫效率(%) 61.65 64.09 34.9 4.96 5.33 5.83 21.84 9.80 5.94 4.53 7.32 50.38 51.08 50.55 28.52 36.95 35.67 11.81 28.10 27.40 44.80 64.55 62.02 52.24
6
石家庄热电厂100MW CFBB工程
7
重庆龙桥发电厂130t/hCFBB工程
8
江西分宜电厂410t/h CFBB工程
9
洛阳石化集团220t/h CFBB工程
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福建煤炭公司135MWCFB锅炉工程
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四川岷江电厂135MWCFB锅炉工程
12 云南开远电厂300MWCFB锅炉工程
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信阳平桥电厂135MWCFB锅炉工程
• NO会降低人的血液输氧能力，引起组织缺氧和中枢神经麻痹 • NO2刺激呼吸系统后会引起急性或慢性中毒，主要表现为对肺
的损害 • NO2与碳氢化物反应形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污
染；还能抑制植物的光合作用，使植物发育受阻
• N2O，吸入能使人狂笑；是一种温室气体，会破坏臭氧层，是
CO2的296倍
煤在燃烧中各种类型NOx 的生成量和炉膛温度的关系
燃料型-是指燃料中的氮受热分解和 氧化生成NOx。进一步说，主要指挥发 份中的氮化合物生成NOx，在煤燃烧 过程中占总的NOx排放量的80%～90%
百万千瓦等级高效超临界技术研究介绍[1]
![百万千瓦等级高效超临界技术研究介绍[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8565065e77232f60ddcca119.png)
哈锅百万千瓦等级高效超临界锅炉技术介绍哈尔滨锅炉厂有限责任公司二○○二年九月一、概述改革开放以来，我国的电力工业取得了突飞猛进的发展，到上世纪末，火力发电设备的装机容量已达到3亿千瓦。
我国煤炭储量十分丰富，年产量达10亿吨，居世界第一位。
但我国人口众多，人均拥有的储煤量和产量在世界上仅属中等水平。
我国煤炭多分布在中西部地区，而用电负荷多集中在东部沿海地区，发电用煤的长距离运输已成为铁路部门的沉重负担。
此外我国的火力发电平均煤耗与世界先进水平相差约80克/度，一次能源浪费十分惊人。
节约能源是我国的一项紧迫任务，提高发电机组的热效率已是刻不容缓。
众所周知，提高蒸汽初参数是提高机组热效率的主要途径。
据分析，将蒸汽参数从16.7MPa，538℃/538℃提高到24.2MPa，538℃/538℃，汽轮机热耗可降低约1.8%，如将初压提高到31.1MPa，热耗可再下降1%。
提高主汽温度对提高机组热效率的效果更明显，当主汽压力为24.2MPa时，主汽温度由538℃提高到566℃，热耗可下降0.9%，再热汽温由538℃提高到566℃，热耗可下降0.8%。
从而降低电厂运行成本，这将有利于缩短投资回收年限，并减少对环境污染，超临界机组的市场前景看好。
此外，“六五”期间我国引进了300MW、600MW亚临界参数，控制循环机组的设计制造技术，使我国的超临界锅炉开发有了一个较高的起点。
由亚临界参数向超临界参数过渡是火力发电技术发展的必然趋势。
上海石洞口二厂(2×600MW)，华能南京和营口(2×300MW)，盘山和伊敏(2×500MW)，绥中（2×800MW)，后石（2×500MW)等超临界电站的相继建成，并取得良好的运行业绩，为超临界电站的建设、运行和管理积累了经验。
我国大力推广和应用超临界技术的条件已经成熟。
我国超临界机组的研究开发起步较晚，70年代哈锅设计制造了一台12t/h、24.6MPa/570℃的超临界试验直流锅炉，并投入运行，并完成了一系列试验。
超临界锅炉重要部件金属材料的选用分析
美国原来的集箱和蒸汽管道以 P11 和 P22 等 低合金钢为主，但是经常发生热疲劳失效，主要 就是管孔间的管桥裂纹。自出现了在 593℃下安 全使用的 HT9、HT91、HCM9M、HCM12 和 P91 等钢 种后，虽然其焊接和热处理存在一定的难度，但 是还是受到了欧洲一些国家如德国、荷兰和比利 时等的广泛应用。从蠕变强度方面考虑，在 9Cr 钢的基础上改良而来的 P91 钢要比 HT9、HT91 和 HCM9M 等钢种优越，因此近 20 年来被广泛于 593℃下的集箱和主汽管道上。现在，欧洲大部
540～545/540～570℃，此时过热器和再热器的 最高壁温分别达到 580～595℃和 590～650℃。 因长期在高温下工作，锅炉受热面管尤其是过热 器和再热器不仅对以高温蠕变断裂强度为首的 高温强度有要求，还对高温耐腐蚀性（主要是向 火侧的腐蚀）和抗氧化性（主要是蒸汽侧的氧化） 以及耐酸性、安装施工和检修过程中的加工性、 焊接性及长期使用后的稳定性等都有一定的要 求。表 2 为超临界锅炉用钢管的必要特性。
合理的选择超临界机组参数极其重要。从金 属材料的角度出发，我国的超临界机组起步参数 应选择 23.5～25MPa，538～540℃/538～566℃ 比较适宜，主要原因是该参数的超临界机组使用 的大部分材料，现有的亚临界 300MW 和 600MW 机组材料能够基本满足要求，金属材料方面的困 难不是很大，而且该参数在国外成熟的超临界机 组的参数范围之内，经过多年运行实践证明是成 功的。
1
中国科协 2005 年学术年会 11 分会场暨中国电机工程学会 2005 年学术年会论文集
道大，但是集箱上却焊着大量的过热器、再热器 及导汽管道，有些还是异种钢焊接。所以超临界 锅炉运行使用的集箱对热疲劳强度的要求比蒸 汽管道还要高。由于温度和压力的需要，超临界 锅炉的集箱和蒸汽管道大部分都是厚截面部件， 再从经济的角度出发，则主要以铁素体类型钢为 主，近年来已经向高铬合金钢的方向发展。
300MW大型循环流化床锅炉运行分析与发展建议_黄中
离器效率等方面采 取 了 诸 多 措 施，有 效 保 证 了 锅 炉效率。
图５ ３００ ＭＷ 大型循环流化床锅炉供电煤耗
图７ ３００ ＭＷ 大型循环流化床锅炉飞灰含碳量
２．３ 负荷系数 ２０１２ 年 ３００ ＭＷ 大 型 循 环 流 化 床 机 组 的 平 均 负 荷 系 数 为 ７３．４％，其 中 纯 凝 汽 式 机 组 为 ７５．１％ ，供 热 机 组 为７５．６％ ，空 冷 机 组 为６９．２％ 。 现有机组负荷系数 普 遍 不 高，除 了 一 些 承 担 企 业 自备发电以及供热 任 务 的 北 方 电 厂 外，大 部 分 机 组 的 负 荷 系 数 较 低 ，见 图 ６，这 对 机 组 的 经 济 性 产 生了一定的影响。
０ 前 言
循 环 流 化 床 （Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｂｅｄ，以 下 简称“ＣＦＢ”）锅 炉 技 术 因 其 优 越 的 环 保 性 能 和 良 好的燃料 适 应 性 在 国 内 外 得 以 迅 速 发 展。 我 国 自２０世纪８０年代中期开始从事 ＣＦＢ锅炉技术开 发，１９９６ 年 从 芬 兰 Ａｌｓｔｒｏｍ 公 司 引 进 的 ４１０ｔ／ｈ ＣＦＢ锅炉在四川高坝电厂投运后，对我国 ＣＦＢ 锅 炉的工程示范 起 到 了 积 极 的 推 动 作 用 。 ［１］ 目 前， 国内 ＣＦＢ 锅 炉 的 主 力 机 组 已 经 发 展 到 了 ３００ ＭＷ，实现了６００ ＭＷ 超临界 ＣＦＢ 锅炉的成功投 运，我国已经是 世 界 上 ＣＦＢ 锅 炉 投 运 数 量 最 多、 装机容量最大、技术最先进的国家 。 ［２］
意 义 。 本 文 对 国 内 运 行 的３２ 台 典 型 机 组２０１２ 年 运行数据进行了统计分析，并就 ＣＦＢ 锅炉今后的 发展提出了建议。
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三.无烟煤超临界CFB锅炉的研究
国家“十二五”支撑计划课题 的研究，以开发研制性能先进 的６００ＭＷ ＳＣＣＦＢ为目标 • 高温型６００ＭＷ 超临界ＣＦＢ锅炉 方案 • 研究内容 －布风均匀性研究 －气动外置床的开发 －中心增氧技术 －热流密度测定 －分离器的研究
•
W火焰锅炉
• 国外公司提出采用Ｗ火焰锅炉燃用无烟煤，但应用后效果不佳 • 飞灰可燃物高，多数在６％～１０％之间，特别是Ｖｄａｆ≤８ • 反而带来了ＮＯｘ排放值高的新问题， ＮＯｘ排放值约１０００ｍｇ／ｍ３ 左右，ＹＱ电厂１、２号炉高达１９００ｍｇ／ｍ３， 采用新型燃烧器后 改进后ＮＯｘ为８４５ｍｇ／ｍ３ • 目前国内１６台Ｗ 型６００ＭＷ 超临界锅炉投运后水冷壁拉裂现象 普遍存在，造成水冷壁泄漏停炉，可靠性还存在问题 • 即使采用ＳＣＲ等尾部烟气脱硝技术，相当部分机组ＮＯｘ最终排 放仍然较难达到最新国家燃煤电厂排放标准要求（小于２００ ｍｇ／ｍ３） • 难燃无烟煤的高效清洁利用须开辟新的途经
94.5 94 等 效 可 用 系 数 (% ) 93.5 93 92.5 92 91.5 91 2003 2004 2005 2006 年份 2007 2008 2009 300MW 350MW
运行经济性有待提高
• 供电煤耗３３５￣３４０ ｇ／（ｋｗｈ）或 更高
－厂用电率较高（７％￣８％） －排烟温度高，Ｍａｘ＝１７０℃ －无烟煤锅炉飞灰可燃物 高（１２％）
环保标准变化图解
• 随着环保排放标准的提高， 环保对电力供应能力发展的 约束越来越大 • 火电企业有可能再次面对环 保成本压力 • 每年的煤矸石排放量相当于 煤炭 年产量的１５％左右， ２０１１年，我国煤炭产量达到 ３５亿吨，年产生煤 矸石约５ 亿吨， 煤泥２．８亿吨，大量 劣质燃料有待合理利用
• 为发展超临界ＣＦＢ锅炉提供了 新的机遇 • 因为ＳＣＣＦＢ锅炉技术能够以比
市场需求还在增长，超临界ＣＦＢ锅炉发展的驱动力 超临界ＣＦＢ锅炉即将进入快速发展阶段
二. 超临界CFB锅炉优越性
• • • • • 超临界CFB锅炉可同时实现高效发电和清洁燃烧 使电站效率从约38%提高到42% 供电标煤耗从335 g/(kw·h)降为303g/(kw·h) 发电效率的提高使温室气体CO2的排放量降低约17％ 造价较PC+FDG+SCR低（Lagisa的研究结果低15%）
• ＣＦＢ锅炉的经济性与电力行业的 期望还有差距 • 从提高经济性角度，需要进一 步开发研究ＳＣＣＦＢ技术
在建或拟建３５０ＭＷ及６００ＭＷ ＳＣＣＦＢ
• • • • • • • • 山西国金电力１×３５０ＭＷ ＳＣＣＦＢ 山西河坡电厂２×３５０ＭＷ ＳＣＣＦＢ 山西河曲电厂２×３５０ＭＷ ＳＣＣＦＢ 山西华电平朔２×３５０ＭＷ ＳＣＣＦＢ 白马示范电站１×６００ＭＷ ＳＣＣＦＢ 中煤平朔２×６６０ＭＷ ＳＣＣＦＢ
发展超临界ＣＦＢ锅炉技术应注意知识产权问题 • 由于在不同层面上引进过国外技术，对国外技术的 依存度还比较高 • 关键部件，例如裤衩腿炉膛、汽冷分离器、ＥＨＥ、 气力播煤装置 • 应通过自主研发避开国外专利技术 • 关键技术需要进一步创新，形成自主知识产权的核 心技术（热力计算软件）
应用前景
• 近期６００ＭＷ超临界ＣＦＢ锅炉的即将投运，通过工程示范和积累 经验，３５０ＭＷ及６００ＭＷ 级超临界参数ＣＦＢ锅炉机组，将会在我 国形成规模化发展能力 • 在可预见的未来，煤炭仍将是最主要的能源， 超临界ＣＦＢ锅炉 必将在高效清洁利用煤基燃料方面发挥不可替代的作用，具 有良好的应用前景 • 对超临界ＣＦＢ锅炉的未来，电力行业不应再是焦虑，而应该是 充满信心，期待有更多的先进的ＳＣＣＦＢ技术走向工程应用
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瓦基莎460MWSCCFB锅炉运行性能
• 实测锅炉热效率在ＢＭＣＲ工况下为９３％ （ＬＨＶ＝ ２０．７５ ＭＪ／ｋｇ） • 变负荷过程中锅炉热效率大于９１．９％ • 负荷变化速率可达到５％／ｍｉｎ，能够满足电 网的运行要求 • 烟气余热回收系统可把锅炉的排烟温可靠性明显提高
• ３００ＭＷ ＣＦＢＢ连续运行时间超过 ２９７天（Ｑ电厂） • 非计划停炉炉次数大幅度减小 （２￣６）次 • ３００ＭＷ级等效可用系数大于９０％ ，和ＰＣ炉较为接近（ＰＣ炉连续 ４年全国平均可用率为９２．８％ • ＣＦＢ与ＰＣ炉客观上的差距，部 分原因和煤质差、发展时间短 有关
THANK YOU! 敬请指正
孙献斌 dlkjw@ E‐mail: sunxianbin@
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直流锅炉技术原理
热应力
大管径大的流体管内存量 = 慢速响应能力
小管径小的流体管内存量 = 快速响应能力
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炉膛高度增加带来的好处
• 较亚临界CFB锅炉炉膛高度增加约10m,细颗粒停 留时间增加 • 飞灰可燃物含量降低 • 脱硫效率提高
波兰瓦基莎４６０ＭＷ超临界ＣＦＢ锅炉
• 波兰瓦基莎(Lagisa)460MWSCCFB 锅炉 • 电厂热效率较PC炉高0.3%(HRS) • 各国对超超临界参数起点定义不同 • (日本/丹麦/中国=24.2或 593℃/27.5/27) • 8个分离器布置在炉膛两侧 锅炉蒸发量 过热蒸汽压力 过热蒸汽温度 再热蒸汽流量 再热蒸汽温度 再热蒸汽出口压力 机组供电效率 SO2 NOX CO 粉尘排放值 t/h MPa ℃ t/h ℃ MPa % mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 1296 27.5 560 1105.2 560 5.46 43.3 200 200 200 30
气动外置床的研究
• 在４ＭＷ ＣＦＢ试验台开展热态 试验 • 气动分流原理 • 紧凑式外置床的改进
• 低速床运行U=0.5m/s，理论 上磨损极小 • 国内引进技术的300MWCFB锅 炉外置床多数出现过爆管现 象—管夹处的撞击磨损 • 关键在于膨胀和振动问题,以 及灰的流动方向
四．未来研究方向
92
91
90 20 40 60 80 100 120 锅炉负荷率(%BMCR)
俄罗斯330MW超临界 CFB 电厂
• 业主－俄罗斯电力机械建设公司， Ｅｎｅｒｇｏｍａｃｈｉｎｏｓｔｒｏｉｔｅｌｎｙ Ａｌｌｉａｎｃｅ （ＥＭＡ） • 容量－３３０ ＭＷｅ 超临界 ＣＦＢ • 俄罗斯南部，罗斯托夫地区 Ｎｏｖｏｃｈｅｒｋａｓｓｋａｙａ • 合同签订时间－２００７年１２月２１日 • 电厂投运时间－商业运行时间为 ２０１２年１２月 • 燃料－无烟煤和烟煤 • 供货商－ＦＷ
• 未来５年及以后可供思考的研 究方向 • ６００ＭＷ超超临界ＣＦＢ的研究 • 褐煤１０００ＭＷ 超超临界ＣＦＢ的 • 1998年启动，欧洲称之为“先进超 研究，为工程示范作准备 超临界项目”，分四个阶段实施 • 先进蒸汽参数的超临界ＣＦＢ锅 • 开发镍基高温合金，最高用于 炉研究 750℃
• 电厂热效率可达到55% • 综合性能将优于IGCC • CO2的排放降低15%
较经济的方式解决好上述问题
CFB锅炉采用SNCR技术的效果
• 通过喷氨/尿素来减少NOX • 通常由分离器入口处喷入 • O2+2NO2+4 NH3—6H2O+3N2 • O2+4NO+4NH3—6H2O+4N2 • 脱硝率可达60%～80%(max)
• SNCR温度窗口，850℃～1100℃ • 增加运行费用0.3分/(kwh) • 如实行脱硝补贴电价0.8分/(kwh)，CFB锅炉机组具有更 好的赢利能力（江苏浙江两省已执行） • 脱硝补贴电价火电企业为啥高兴不起来？因为政策给的 “胡萝卜”不够吃，PC炉要达到新的环保标准，催化剂 成本相对较高，补贴电价0.9分/(kwh)以上时才能不亏损
15
３３０ ＭＷ无烟煤的超临界 ＣＦＢ锅炉
韩国Samcheok Green电厂4X550MW SCCFB锅炉 • ２０１１年７月，美国ＦＷ公司获得 了为韩国Ｓｍａｃｈｅｏｋ 绿色电力 项目设计制造４台５５０ＭＷ （１５７５／１２８３ｔ／ｈ，２５．７／５．３ＭＰａ ，６０３／６０３℃）超临界ＣＦＢ锅 炉的订货合同 • 设计燃料为烟煤和生物质的 混合燃料 • 锅炉布置如图所示，预计 ２０１５年投入运行
发展超临界ＣＦＢ锅炉的时机已成熟
• 大型化的良好基础－－－近三年来ＣＦＢ锅炉 大型化成绩显著 • 国内３００ＭＷ级ＣＦＢ 锅炉已有６０台投入运 行，３００ＭＷ 级ＣＦＢ锅炉已进入成熟应用 阶段 • 最大容量达到３３０ＭＷ （有６台投运：江 西分宜发电厂、徐矿综合利用电厂、内 蒙京海电厂、沈煤红阳电厂） • 实现了大容量ＣＦＢ锅炉利用劣质燃料的 工程应用，部分电厂可长期燃用２６００～ ３０００Ｋｃａｌ／ｋｇ劣质燃料 • 大比例（４０％）掺烧煤泥的３００ＭＷ ＣＦＢ 锅 炉已投运 • ＣＦＢ锅炉磨损问题得到有效解决
超临界CFB锅炉发展的新机遇
孙献斌
中国华能清洁能源技术研究院 二Ｏ一三年一月 宁波
主要内容
一.高效清洁低碳的电力工业新形势 二.超临界CFB锅炉优越性 三.无烟煤超临界CFB锅炉的研究 四.未来研究方向
一.高效清洁低碳的电力工业新形势
• 预计到２０１５年，我国火电装机容量将由目前的７．７亿千瓦上 升到９．３亿千瓦 • 在燃煤火电机组装机容量增加的过程中，粉尘、二氧化硫 及ＮＯｘ等污染物的排放总量也将有较大幅度的增加，因此需 要采取更为严格的环保标准 • 全球气侯变暖，需要对ＣＯ２进行减排，电力工业每生产１ｋｗｈ 的电，要产生约０．７ｋｇ的ＣＯ２，面对低碳经济的发展模式，电 力行业势必将成为ＣＯ２减排的主力军 • 我国目前优质的清洁能源比重很低，风电及太阳能受技术 与规模等因素限制，不可能立竿见影，火电仍是主力电源 • 采用更先进的蒸汽参数以提高供电效率和减少污染物的排 放量，是电站锅炉持续研究的重要课题（依靠先进技术）