马怀新自主研发超临界MW循环流化床锅炉有关情况介绍

关于自主研发超临界600MW循环流化床锅炉有关情况介绍国家发展和改革委员会自主研发超临界600MWCFB锅炉
专家组组长马怀新
2009年1月7日（一）关于专家组情况
按照原国家计委计基础[1999]27号文《关于四川白马30万千瓦循环流化床示范工程项目建议书》的批复”在引进国外技术并完成30万千瓦循环流化床锅炉国产化的同时，自主开发更大容量等级的循环流化床锅炉”精神，为了调动和组织全国循环流化床研发力量联合攻关，2006年10月经国家发改委能源局领导同意，成立了在国家发改委能源局直接领导下的自主研发600MW 超临界循环流化床锅炉专家组。

专家组由中国机械联合会，清华大学，西安交通大学，中国科学院，中国国际咨询工程公司，中国电力顾问集团公司，中国华电集团公司，国家电网新源公司白马30万千瓦循环流化床示范电站有限责任公司，西安热工研究院，四川电力试验研究院，上海、东方、哈尔滨三大锅炉制造厂等单位共二十一名在循环流化床研究领域有深厚理论功底和丰富实践经验的专家组成。

专家组由我担任专家组组长，中国机械联合会设备制造中心张科主任和清华大学岳光溪教授担任副组长。

根据国家发改办能源[2008]1776号《国家发展改革委办公厅关于同意四川白马60万千瓦循环流化床机组示范工程开展前期工作的函》之精神，能源局提议专家组增加了中国环境科学院、
清华大学、重庆大学、国家电网公司和国网能源开发公司等单位专家，调整后的专家组正式专家共25位，并增补国网能源开发公司徐钦田副总经理为专家组副组长。

[2008]1776号文中正式明确由国家发改委60万千瓦循环流化床机组示范工程建设领导小组组建自主研发60万千瓦循环流化床锅炉专家组，负责技术方案和重大课题论证、评审及相关工作。

（二）专家组成立后的主要工作：
在国家发改委能源局直接领导下专家组成立以来做了以下主要工作：
1、2006年9月在成都召开了有三大锅炉制造厂等12个单位参加的600MW超临界循环流化床方案准备会议，发改委能源局领导听取汇报后同意600MW循环流化床锅炉为超临界参数比选方案。

2、2006年10月在北京召开会议正式成立了“国家发展和改革委员会自主研发600MW超临界循环流化床锅炉专家组”，并通过了专家组“工作规则”、“工作计划”和“600MW超临界循环流化床锅炉研发重点”，并正式向三大锅炉厂布置了于2006年12月向专家组提供评审的600MW超临界循环流化床锅炉初步设计方案任务。

3、2007年1月7日至11日，在北京召开了专家组第二次全体会议，集中了五天时间对东方、哈尔滨、上海三大锅炉制造厂提交的初步设计方案进行了认真评审。

专家组在评审基础上完
成了近二十万字的《自主研发600MW超临界循环流化床锅炉初步设计方案评审报告》，并于2007年1月20日正式上报能源局。

4、为了降低600MW超临界循环流化床研发风险，从2007年3月至8月历时半年遍及全国12个省市由我带领部分专家组成员对已投运的300MW循环流化床锅炉存在的主要问题，主要配套辅机包括引送风机、一、二次风机、高压流化风机；碎煤机及分筛、输送设备；碎石机及分筛、输送设备；电除尘器及除灰设备；冷渣器及输渣设备等22家设备制造厂进行了调研，并提交了《自主研发600MW超临界循环流化床锅炉配套辅机专题调研报告》。

本月13-14日前往广州梅县宝丽华新能源有限责任公司对已完成168小时试运的东锅厂自主开发的我国第一台单炉膛、双烟道、汽冷旋风分离器、无外置床300MW循环流化床锅炉进行了考察。

5、2007年9月在北京召开了第三次全体专家组会议。

会上调研组向全体专家介绍了我国已投运的引进阿尔斯通技术制造的300MW循环流化床锅炉运行情况；重点介绍了可能为600MW超临界循环流化床锅炉提供辅机产品的制造厂现状及存在问题、调研组建议其研发重点及方向；检查了各制造厂元月专家组对初步设计方案评审中提出的研发改进意见执行情况；听取了西安交通大学关于600MW超临界循环流化床锅炉水动力试验情况。

6、6月27日专家组在白马现场向国家发改委能源局副局长赵小平汇报了专家组工作情况。

7、根据国家发改委[2008]1776号文关于“本工程要在总结30万千瓦循环流化床机组示范工程建设经验的基础上”和赵小平局长在白马现场讲话精神，在2008年7月11日分析总结预备会基础上，经过专家组充分准备情况下，于2008年8月20日至21日在成都召开了全体专家和特邀专家参加的《四川白马300MWCFB示范电站技术、经济、环保指标分析讨论会》，专家们从实践和理论上对白马300MWCFB锅炉测试的以下主要技术经济指标进行了分析：
（1）锅炉效率为什么先进（达到93.29%）？飞灰含碳量（3.65%，最低1.6%）底灰含碳量（2.3%，最低1.86%）为什么低？它们对应的供电标煤耗为什么又显得高（333.09g/kwh）？
（2）钙硫摩尔比（Ca/S）为什么低（1.69），而脱硫效率仍达94%以上？
(3)为什么白马公司四电场电除尘器除尘效率高达99.96%，粉尘排放浓度达到14～36mg/Nm3？
(4)影响厂用电较高的主要因素是什么？
此次分析会为超临界600MW锅炉设计提供了宝贵的借鉴。

8、2008年10月10日，专家组在成都再次对东方公司在专家组原审查基础上修改的初步设计方案和提交的十个专题进行了预审查。

9、10月25日至27日在北京对东方公司修改、细化的600MWCFB锅炉初步设计方案召开了除25位专家组专家外并特邀
16位专家参加的终审会。

专家组于10月29日报出《终审报告》并获得国家能源局批准，同意以此次审查方案开展详细设计。

此后，还对西南设计院、东方锅炉公司设计中遇到的需专家组研究解决的问题召开了配套辅机选型、锅炉效率计算的专题讨论会。

目前东方锅炉公司已经开展详设，确保建设进度。

（三）研发主要内容及重点
一、锅炉本体关键技术
1、燃烧系统特性及设计
（1）炉膛热负荷的变化规律及其二维分布、计算方法；
（2）锅炉热循环主回路的布置（锅炉炉膛、分离器、回料阀及外置换热器）及炉膛尺寸和计算方法；
（3）CFB条件下再热器、过热器在对流烟道和外置换热床受热的热偏差计算；
（4）二次风穿透及燃烧室宽度设计研究；
（5）外置床提高吸热份额及其床内受热面布置研究；
（6）煤、石灰石粒径选择。

2、水动力特性及设计
（1）垂直管圈水动力特性试验、水循环计算和水冷壁壁温计算及程序开发；
（2）锅炉启动过程研究和启动系统设计；
（3）垂直管圈水冷壁在CFB燃烧室条件下的动态特性研究。

3、锅炉变工况计算平台及动态分析
二、关键部件制造技术及工艺
1、炉膛密相区和烟道受热面防磨设计的研究；
2、锅炉关键部件（布风板、分离器、外置床）型式及制造工艺。

三、锅炉动态特性计算模型研究和仿真机研制
四、锅炉辅机选型及系统设计
1、配套辅机选型、研制（如一、二次风机、流化风机、冷渣器、破碎机等）
2、锅炉岛系统设计研究，特别是改善给煤仓防堵研究
五、节能、减排研究
在保证运行稳定、可靠技术研发基础上还要着力研究节能与减排措施。

1、节能方面：
（1）提高锅炉效率。

（2）降低发电煤耗，重点研究降低机械不完全燃烧损失和飞灰、底灰含碳量措施。

（3）降低厂用电率。

（4）提高石灰石活性，减少石灰石用量。

2、环保减排方面：
（1）降低钙硫比，抑NO x生成。

（2）提高脱硫率，降低SO2、NO x、CO2排放浓度。

（3）提高除尘效率，降低粉尘排放浓度。

（4）降低噪声。

（四）自主研发基本原则和保障措施
一、研发原则：
自主研发、建设超临界60万千瓦CFB示范电站工作遵循“统一组织、依托项目、合作攻关、成果共享”的原则。

尽可能利用国际循环流化床技术资源，在保证我自主研发知识产权大前提下，开展有效的国际合作。

二、保障措施：
1、组织保障
为保障研发工作有序成功实施，研发工作由国家发展和改革委员会和国家能源局60万千瓦循环流化床机组示范工程建设领导小组直接领导。

其主要职责：负责自主研发超临界60万千瓦CFB锅炉的重大决策，协调指导设备研发和示范工程建设的重大事项，国家能源局负责日常工作。

2、技术保障
成立由国家发展和改革委员会和国家能源局60万千瓦循环流化床机组示范工程建设领导小组直接领导的《自主研发超临界60万千瓦CFB锅炉专家组》。

其主要职责：贯彻国家发改委和能源局决定，组织评审研发重大课题, 及时向国家能源局提交评审报告，提出需决定的问题及相关工作建议。

3、工程保障
由国家能源局确定依托项目，根据研发进度按基本建设程序及时开展前期工作和开工建设并确保2010年建成投产。

4、政策保障
（1）资金支持
超临界60万千瓦CFB锅炉设计研发费用拟由研发单位、项目单位共同承担。

为体现国家对自主创新、技术进步的支持,国家将对研发费用、建设资金给予支持。

（2）政策支持
由于超临界60万千瓦CFB锅炉属自主创新项目，为鼓励自主创新,国家可在执行电价、按机组可用率进行调度及税收激励（如研发期间税前抵扣、进口关税和增值税减免、机组投产后税收减免等）等方面给予一定优惠政策。

5、设备保障
由于目前超临界60万千瓦CFB锅炉世界上无制造、运行业绩，为保证研发、建设工作的顺利开展，考虑地域优势和东方锅炉公司在白马30万千瓦循环流化床机组示范工程上积累的经验，国家发改委和国家能源局确定首台超临界60万千瓦CFB锅炉主要由东方锅炉公司承担，哈尔滨和上海锅炉厂参与，设计成果由三家锅炉公司共享。