流化床技術(shù)將成為煤電發(fā)展新亮點

2017-12-11 16:12:29 來源：中國電力報　點擊量：評論 (0)

2017年11月，公司一期煤矸石綜合利用2×35萬千瓦超臨界CFB項目正式投運，既充分利用了當?shù)孛喉肥Y源，又滿足廣東省韶關(guān)市日益增長的用電需求，項目鍋爐保證效率92 3%，全廠熱效率42 53%，發(fā)電標準煤

“2017年11月，公司一期煤矸石綜合利用2×35萬千瓦超臨界CFB項目正式投運，既充分利用了當?shù)孛喉肥Y源，又滿足廣東省韶關(guān)市日益增長的用電需求，項目鍋爐保證效率92.3%，全廠熱效率42.53%，發(fā)電標準煤耗289.16克/千瓦時，汽機熱耗7643千焦/千瓦，全面實現(xiàn)超低排放。”日前，由中國電力科技網(wǎng)主辦的循環(huán)流化床（CFB）鍋爐技術(shù)2017年會在韶關(guān)召開，國粵投資集團韶關(guān)粵華電力有限公司總經(jīng)理徐蓬勃自豪地向與會代表介紹，“我們還有兩個世界首創(chuàng)，分別是使用了后煙氣系統(tǒng)‘一’字型布置和電袋除塵器采用大灰斗。”

　　業(yè)內(nèi)周知，CFB鍋爐從褐煤到煙煤、無煙煤，從煤矸石、煤泥到油頁巖、重油、生物質(zhì)等“樣樣通吃”，具有廣泛的燃料適應性。近幾年來，隨著神華白馬世界首臺60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床示范電站和神華河曲、山西國金、徐礦華美、韶關(guān)粵華等35萬千瓦超臨界CFB機組的成功投運，我國CFB技術(shù)得到了廣泛應用，發(fā)展勢頭良好。

　　CFB技術(shù)正在向大容量、高參數(shù)和高效率方向發(fā)展

　　據(jù)清華大學熱能工程系毛健雄教授介紹，目前我國擁有超過3000臺CFB鍋爐，占全球CFB鍋爐總數(shù)60%。我國CFB總?cè)萘恳呀?億千瓦，是世界上CFB鍋爐數(shù)量最多、容量最大的國家。

　　“如果繼續(xù)深挖CFB技術(shù)在燃料靈活性和燃燒過程中低成本脫硫脫硝方面的潛力，CFB技術(shù)依然頗具競爭力，目前CFB正在向世界最大容量、最高參數(shù)和最高效率的66萬千瓦超超臨界的方向發(fā)展。”中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在致辭中指出。

　　中國工程院院士岑可法也表示：“CFB技術(shù)還有許多充滿潛力的應用方向，如實現(xiàn)CFB多聯(lián)產(chǎn)，生物質(zhì)、煤泥、城市廢棄物垃圾混燒，舊鍋爐適應性改造，CFB燃燒CCS/CCUS技術(shù)等。”

　　而今，具有前瞻性的大容量超超臨界CFB創(chuàng)新技術(shù)方案已正式提出。據(jù)上海鍋爐廠有限公司副總工程師肖峰介紹，上鍋66萬千瓦超超臨界CFB方案包含尾部省煤器包覆、左右雙煙道結(jié)構(gòu)、鍋爐事故保護系統(tǒng)、66萬千瓦二次再熱等創(chuàng)新技術(shù)。在不久的將來，神華國能（神東電力）集團將在陜西彬長礦區(qū)建設66萬千瓦高效超超臨界CFB發(fā)電機組示范工程，各大發(fā)電集團對建設超超臨界CFB電站也是躍躍欲試。

　　據(jù)中國機械工業(yè)聯(lián)合會發(fā)電設備中心10月底掌握的循環(huán)流化床鍋爐訂貨情況顯示，五大鍋爐企業(yè)（東鍋、上鍋、哈鍋、無錫、杭鍋）2017年預計生產(chǎn)完成1166萬千瓦鍋爐；2018年排產(chǎn)鍋爐1017萬千瓦。“目前，五大鍋爐等主要設備生產(chǎn)廠家均有較多30萬千瓦級及以下CFB鍋爐的制造供貨業(yè)績以及成熟的、完全自主知識產(chǎn)權(quán)的設計制造技術(shù)。毫不夸張地說，我國CFB電站設備生產(chǎn)能力和技術(shù)已在全球處于領(lǐng)先地位。”在中國機械工業(yè)聯(lián)合會發(fā)電設備中心主任張科看來，CFB電站將成為未來煤電發(fā)展的新亮點。

　　“CFB鍋爐在生物質(zhì)耦合燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢，純燒生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的成熟給CFB鍋爐直接摻燒生物質(zhì)打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。大量的生物質(zhì)、城市污泥、RDF燃料純燒和摻燒試驗研究表明，CFB鍋爐生物質(zhì)耦合燃煤發(fā)電技術(shù)可行，環(huán)保指標滿足國家標準。此外，該技術(shù)不需新增占地，投資成本低，并在生物質(zhì)收集市場具有較強的議價能力，可利用現(xiàn)有CFB鍋爐及煙氣環(huán)保處理系統(tǒng)實現(xiàn)低成本超低排放并減少碳排放，還可享受國家相關(guān)優(yōu)惠補貼政策。”華能清能院趙鵬勃如是說。

　　CFB控制污染應樹立差異化優(yōu)勢

　　目前，被國家發(fā)展改革委超臨界60萬千瓦CFB鍋爐研發(fā)專家組組長馬懷新稱為CFB技術(shù)領(lǐng)域兩項里程碑的成果———基于流態(tài)重構(gòu)的節(jié)能型循環(huán)流化床燃燒技術(shù)和超低排放循環(huán)流化床燃燒技術(shù)均已從理論走向?qū)嵺`。但值得注意的是，CFB技術(shù)依然面臨著重大挑戰(zhàn)。近年來，燃煤電廠各項排放標準多次提高，超低排放理念深入推廣，CFB電站若采用與普通電廠同樣的污染物控制技術(shù)才能實現(xiàn)達標，那就失去了低成本污染控制的優(yōu)勢。

　　中國工程院院士岳光溪從CFB燃燒技術(shù)研究角度分析，當前CFB技術(shù)通過爐內(nèi)燃燒可實現(xiàn)有效控制二氧化硫、氮氧化物等污染物排放。CFB鍋爐在低溫燃燒狀況下氮氧化物生成量少，相對于采取其他脫硫、脫硝技術(shù)，用石灰石做脫硫添加劑實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫成本較低。

　　而神華國能集團于2015年投運的2×35萬千瓦超臨界CFB河曲電廠也正是做出了上述選擇，脫硫采用爐內(nèi)添加石灰石+后半干法脫硫除塵一體化工藝，具有初期投資低、脫硫方式靈活、工藝系統(tǒng)簡單、運行成本低、無脫硫廢水排放和石膏雨產(chǎn)生等優(yōu)點。自投產(chǎn)以來，河曲電廠機組一直達到超低排放要求，享受了超低排放電價，目前已經(jīng)基本解決CFB鍋爐啟動期間二氧化硫超限問題，截至今年10月，綜合廠用電率完成僅為5.91%；截至11月5日，1號機組連續(xù)運行211天，2號機組連續(xù)運行233天。

　　“中小型CFB電站采用同樣的超低排放控制技術(shù)等同于自殺，必須深度挖掘CFB技術(shù)控制污染的潛在能力，以爐內(nèi)控制為主，做到低成本超低排放，這對于我國具有更為現(xiàn)實的意義。”岳光溪嚴肅指出，就目前而言，對中低含硫的貧煤、無煙煤可以直接采用超低排放CFB燃燒技術(shù)，無需其他控制設備；對高硫煙煤宜采用CFB+SNCR+半干法增濕活化（無需石灰乳、僅噴水），該技術(shù)路線，投入少、運行成本低，沒有PM2.5問題，還能解決重金屬排放，這是一條比較理想的技術(shù)路線。

　　“CFB技術(shù)具備其獨特優(yōu)勢，如燃料適應性強、脫硫成本低、氣固混合好、燃燒效率高、調(diào)峰能力強等，目前也已解決了漏水、漏灰、水冷壁超溫變形爆管等難題，所以這項技術(shù)值得我們大力發(fā)展和推廣。”馬懷新表示。