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科学研究院火电所:创新引领 谱写科技华章

发布日期: 2016-07-04

编辑: 孙英博

来源: 集团企业网站

集团企业科学研究院火力发电技术研究所是科学研究院火电技术领域的专业所,肩负着服务集团企业安全生产,引领火电先进技术研究的光荣职责。几年来,他们秉承“价值思维,效益导向”核心理念,牢记陈进行董事长视察科学研究院西北所时提出的“集团企业的核心技术要掌握在自己手中”的嘱托,在集团企业科技引领创新发展的道路上谱写出一曲曲壮美的华章。

瞄准难题自主创新,破解燃煤机组突出技术难题

燃煤机组加装SCR后,氨逃逸、SO3浓度升高带来的空预器堵塞、烟道腐蚀、硫酸氢铵粘结除尘设备、烟囱蓝羽等已成为所有脱硝燃煤机组面临的突出技术难题,严重影响机组安全、经济、连续运行。运行数据显示,600兆瓦机组在空预器洁净状态下启动运行三个月,空预器差压就会逐步上升到3千帕,影响机组正常运行和接带负荷能力;空预器堵塞进一步加剧时,不得不停机冲洗;同时,也带来引风机失速的安全风险。据统计,一台600兆瓦机组每年因加装SCR后空预器堵塞造成三大风机电耗上升、影响机组负荷等直接经济损失累计达300多万元,造成供电煤耗上升0.722克/千瓦时。

认真研究解决难题

为攻克这一技术难题,火电所与托克托发电企业共同开展了以“控制氨逃逸、提高喷氨利用率为基础,SO3脱除为核心”的燃煤机组全负荷烟气SO3脱除高效脱硝关键技术研究。其中,SCR脱硝装置多场优化氨逃逸控制技术在集团企业多台机组成功应用;提出了“SCR系统优化与SO3脱除”相结合的防止空预器堵塞的独特技术路线,采用干粉注射技术(简称DSI)对SO3进行脱除,在托克托发电企业一号机组付诸工业化应用,取得良好效果。该技术路线为国内首次采用,具有SO3脱除率高、运行成本低的特点。中科院过程所的测试结果表明:该系统投运后,空预器入口SO3浓度小于5ppm,达到国外同类技术的先进水平。空预器差压增长由原来的0.3千帕/月降低到0.05千帕/月,增速减缓5倍,彻底破解了脱硝燃煤机组因氨逃逸、SO3浓度升高带来的突出技术难题;同时,也取得了良好的经济效益和社会效益,一台600兆瓦机组采用DSI系统年净收益增加约一千一百多万元,SO3年减排178吨。

该项目已申请国家专利6项,完成高水平科技论文4篇。在中国电机工程学会组织的鉴定会上,专家们一致认为:该项目在国内首次完成了大型燃煤机组碱性干粉SO3脱除技术的研发及工程示范项目建设,研究成果为国内燃煤机组提供了一条烟气SO3脱除的技术路线和工程实现方法,解决了SO3排放高带来的安全、经济和环保问题,总体达到国际先进水平,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。

聚焦难点奋力攻关,协同脱除设计技术国际领先

作为中央管理的企业,集团企业在保护环境绿色发展上始终走在央企的前列。到2018年,集团企业还将完成100多台燃煤机组的超低排放改造,任务艰巨,责任重大。火电所作为集团企业中央研究院的核心专业所,在保证集团企业超低排放改造的科学、高效、经济上有着责无旁贷的责任。

一直以来,国内超低排放改造普遍存在依赖厂家、依靠经验,技术、经济上缺乏科学统筹协调等是超低排放改造的一个难点和顽疾。为此,科学研究院责成火电所成立攻关组对此开展技术攻关。攻关组成员仔细研究了国内外大量超低排放改造成功和失败的案例,确定了以数理分析统计为基础,协同考虑电除尘和脱硫塔除尘,采用先进算法搭建引导超低排放改造智能评估系统的技术路线。通过调研和数据采集,建立了集团企业超低排放改造机组数据库,归纳分析、找出规律。从机理上准确分析烟尘排放协同控制最优的边界条件,建立了以历史数据库为支撑,以贝叶斯网络智能算法为核心的“燃煤机组电除尘器与脱硫吸取塔协同控制烟尘排放的集成设计技术”智能系统。该系统在集团企业数家电厂超低排放改造中应用证明,系统预测准确,提出方案科学,技术经济合理,改造效果良好。

以集团系统某企业一号机组为例,机组容量300兆瓦,配两台双室四电场电除尘器、石灰石-石膏法湿法脱硫,电除尘器进行了电源改造,运行中除尘器出口烟尘浓度50 毫克/标准立方米,采用该智能系统进行评估测试后,通过优化运行方式,除尘器出口烟尘降至小于20 毫克/标准立方米。同时,根据智能系统评估提出优化方案:脱硫塔新增两层喷淋层,优化脱硫塔内流场分布(在新增的喷淋层下面合适位置各增加1层浆液聚流环),加装除雾器。改造后,经省环境监测技术服务中心咨询中心测试,烟囱入口颗粒排放2.6-6.7 毫克/标准立方米,满足该地区对烟尘排放改造的要求。

现场解决问题  

中国电机工程学会鉴定委员会认为:该系统针对燃煤机组电除尘器、脱硫吸取塔相结合的烟尘协同脱除技术进行了集成优化,研究成果为国内燃煤机组烟尘超低排放改造提供了经济、高效的技术改造路线和科学的选型依据,在超低排放改造设备选型及优化中应用贝叶斯网络智能算法并实现工程应用达到国际先进水平,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。

企研结合优势互补,技术攻关企业提效双获丰收

科学研究院一直秉承的理念就是面向基层,扎根一线,服务集团企业安全生产。火电所也一直把问题导向、需求导向作为工作的方向,走出了一条企研结合优势互补,携手发展的共赢之路。

大唐阳城电厂是集团企业特大型骨干企业,装机6×350兆瓦和2×600兆瓦亚临界燃煤发电机组,全厂总装机容量3300兆瓦,担负着向经济大省江苏点对点直供电的重任。其350兆瓦机组采用W火焰锅炉,燃用当地无烟煤。投产后一直存在飞灰可燃物高、NOX生成量大、燃油消耗量大、结渣严重等问题,严重影响着机组的安全经济运行。阳城电厂联合科学研究院火电所、西北所组成攻关组,从W火焰锅炉多煤种高效混合燃烧策略、卫燃带优化改造、数据挖掘与燃烧优化调整三个方向开展工作。经过历时两年多的攻关,锅炉效率平均提高近5%,单位发电油耗下降近60吨/亿千瓦时,NOX生成浓度下降500毫克/标准立方米,飞灰可燃物下降近9%,解决了煤灰销售难题,取得了良好的经济效益和社会效益。在W火焰锅炉多煤种高效混合燃烧关键技术研究与应用方面处于国际先进水平,实现了技术攻关与企业提效双丰收。

春风化雨润无声,秋收硕果正当时。目前,火电所正在按照就科技创新服务生产提出的“完成一批、研发一批、储备一批”的要求,积极谋划,超前布局。在机组余热与锅炉烟气余热的深度耦合利用、基于大数据的节能运行优化技术、低效锅炉提效技术、空预器洁净技术、富氧助燃关键技术、智能环保岛技术等方面积极开展工作,以更加昂扬的斗志、饱满的热情和充足的干劲,为集团企业安全生产提供坚强的技术支撑,为集团企业创新驱动发展提供强劲的动力。


资讯链接:http://www.china-cdt.com/dtwz/indexAction.ndo?action=showDoc&t=&d=7C7C313D-58C6-799E-CAEF-6D046962EDAC&0.09652246139012277




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