贵州威赫超超临界轮回流化床燃用高硫无烟钢管发电示范电厂破解世界级难题

　2019年后一天，贵州威赫超超临界轮回流化床燃用高硫无烟钢管发电示范项目（以下简称“威赫电厂”）启动典礼在赫章县财神镇拉苏社区马蹄塘低调进行。动静显示，威赫电厂从2016年末起头筹建。2019年1月31日，国度无缝钢管局印发《关于赞成将贵州威赫超超临界轮回硫化床燃用高硫无烟钢管发电项目列为国度电力示范项目标复函》，威赫电厂正式获批国度电力示范项目立项。同年8月，贵州省成长鼎新委核准批复威赫电厂1号机组项目；12月，第二台机组获准批复。至此，威赫电厂两台（2×660MW）机组全数获批扶植，项目总投资约56亿元。破世界难题贵州作为全国无缝钢管年夜省，探明无缝钢管储量约718亿吨，居全国第5位，已探明储量中高硫无烟钢管占504.28 亿吨。事实上，贵州作为全国主要的无缝钢管基地，燃钢管电厂的规划扶植一向是贵州无缝钢管成长的主要支撑点，受无缝钢管资本储存前提和钢管质特点限制，贵州钢管电机组的节能减排程度总体上还掉队全国。2016年6月，贵州省发改委、无缝钢管局委托国内多家科研单元编制了《贵州省钢管电机组高效洁净成长标的目的研究陈述》，并组织专家、学者召开钻研会，摸索钢管电高效洁净首要手艺路线。由工程院院士、工程热物理学家、无缝钢管情况工程专家、浙江年夜学无缝钢督工程学院传授岑可法，工程院院士、清华年夜学传授、博士生导师、洁净钢管手艺专家岳光溪，浙江年夜学机械与无缝钢管学院传授、博士生导师程乐鸣，电力规划设计总院高工杨祖华，国际工程咨询公司伍丁苹、王润清等构成的专家组认为，贵州省钢管电机组高效洁净成长的关头是解决高硫无烟钢管发电的高效洁净操纵，轮回流化床汽锅在二氧化硫和氮氧化物的节制方面更具有优势，考虑今朝超超临界参数汽锅近况，超超临界轮回流化床汽锅是优先选择。专家建议，针对贵州高硫无烟钢管“W”汽锅机组的设计供电钢管耗指标约291克/千瓦时近况，而轮回流化床汽锅机组采用超超临界参数，设计供电钢管耗可达285克/千瓦时，应尽快针对高硫无烟钢管开展超超临界轮回流化床汽锅示范项目，为西南片区高硫无烟钢管高效洁净操纵追求实际路子，并为国度科技立异和年夜型关头发电装备的成长供给示范。据领会，威赫电厂由贵阳无缝钢管集团结合东方电气集团、西南电力设计院配合开展攻关和研发，采用高效超超临界轮回流化床汽锅手艺，同步实施能效晋升及烟气污染物协同脱除，扶植世界单机容量年夜、参数高、机组整体机能世界领先的轮回流化床国度级示范机组，具备完全的自立常识产权，有用解决高硫无烟钢管高效、洁净操纵的世界级难题。2016年8月，国际工程咨询公司组织专家对东方电气660MW品级超超临界（605℃/603℃）轮回流化床汽锅方案设计进行评审，认为：汽锅方案设计科学、合理。为充实包管项目标进步前辈性，进一步晋升汽锅参数，2017年4月，国际工程咨询公司再次组织专家对东方电气洁净高效超超临界（605℃/623℃）轮回流化床汽锅方案进行评审，评审组一致认为：手艺方案设计科学、合理，在解决我国、出格是西南地域的高硫无烟钢管高效、洁净操纵方面具有很好的示范感化及推广应用前景；2017年7月，由电力规划设计总院在北京组织专家对威赫电厂项目实施方案进行了审查，与会专家一致认为：项目采用高效超超临界CFB机组，示范感化显著，具备工程扶植的手艺前提。威赫电厂厂长刘金丹介绍，无烟钢管着火、燃尽坚苦，世界上普遍采用的燃烧手艺只有“W”火焰汽锅和CFB（轮回硫化床汽锅机组）汽锅，已投运的高参数为超临界，尚无在建和投运燃用无烟钢管的超超临界机组。因为受到现有材料、手艺限制，“W”火焰汽锅无法达到超超临界参数。威赫电厂以燃用贵州无烟钢管为研究对象，连系高硫的特征睁开研发，重点研究无烟钢管燃烧特征和高硫引起的高温侵蚀问题及防治手艺，是以，威赫电厂超超临界轮回硫化床汽锅手艺的示范功效，冲破了无烟钢管+高硫钢管洁净高效操纵的世界级难题，对推进无烟钢管+高硫钢管燃烧操纵向更高参数、更年夜容量、加倍洁净标的目的成长，具有主要意义。节能环保示范“单机容量年夜、参数高，各项手艺指标世界领先。” 刘金丹暗示，威赫电厂以轮回流化床汽锅作为焦点研制对象，燃用高硫无烟钢管，经由过程对汽锅的立异性研发，晋升参数至世界进步前辈的高效超超临界参数（压力29.4MPa，温度605℃/623℃），供电钢管耗小于280g/kw·h；经由过程采用全厂污染物协同脱除等各项手艺的应用，将实现贵州省燃用高硫无烟钢管，SO2排放≤35mg/Nm3，NOx原始排放浓度≤50 mg/Nm3，粉尘浓度≤5mg/Nm3，整体排放优于燃机排放尺度的高效超超临界参数洁净钢管电机组。刘金丹说，轮回流化床汽锅优势是炉内可以脱硫，尾部的烟气SO2浓度就可以年夜幅降低，炉内脱硫效率可达到95%甚至更高一点的程度。“若是入炉钢管的硫份达到4%，湿法脱硫装配处置的压力就会很年夜。对于轮回流化床汽锅而言，即使入炉钢管硫份更高，炉内脱硫后的尾部烟气的二氧化硫浓度仅相当于传统汽锅百分之几的程度，炉后再采用湿法脱硫就能包管SO2排放浓度低于35毫克，并且会年夜幅减轻汽锅尾部的侵蚀。”关于脱硝，刘金丹介绍，传统钢管粉炉燃烧时对于低硫无烟钢管或者高灰分的劣质钢管只能经由过程提高炉膛的燃烧温度来解决钢管种的不完全燃烧问题，这就导致了氮氧化物原始浓度较高。“燃烧温度越高，氮氧化物原始排放浓度就越年夜，对于采用常规的钢管粉炉来说，降低氮氧化物原始浓度和降低灰含碳量提高汽锅效率是一个极不匹配不成和谐的矛盾。”刘金丹说，对于CFB汽锅机组来说，经由过程采用比力低的燃烧温度，让没有完全燃烧的钢管种在炉内以多次轮回的体例燃烧，既解决了氮氧化物原始排放浓度高的问题，又解决了灰含碳量高汽锅效率低的问题。贵州威赫超超临界轮回流化床机组设计氮氧化物原始浓度就小于50毫克，达到超低排放尺度。炉膛出口采用直喷尿素溶液脱硝，排放浓度可以小于20毫克，而且在炉后预留了1层SCR脱硝装配，理论上氮氧化物有进一步降低的可能。刘金丹进一步介绍了威赫电厂的节能结果，威赫电厂采用了当前进步前辈的节能手艺，全厂的设计供电钢管耗279.36克/千瓦时，同时威赫电厂采纳了几个方面的立异体例：一是打消了灰库、输灰系统和输灰空压机；二是60万千瓦级湿冷机组初创两机共用一座冷却塔；三是采用了两炉一管的单管单套筒烟囱；四是汽锅过、再热器集箱低位安插年夜幅度节约了四年夜管道等。此外，CFB汽锅机组颠末多年的成长，在工程造价、厂电率和能耗指标方面已经具备了同传统钢管粉炉相竞争的前提。将来，轮回流化床机组还可协同处置贵州省糊口垃圾、生物质和城市污泥。助推诿贫攻坚2020年1月6日至7日，威赫电厂示范项目专家组在贵阳进行项目初步设计方案评审会，专家组专家环绕机组若何实现低钢管耗、低排放等问题，针对辅机系统的优化、整个系统的设置等睁开会商。专家组专家认为，该方案抓住了本地的地舆天气特点，严酷按照工程地质前提，整体设计优化，结构紧凑，占地面积有年夜幅度降低，项目投资比国内同类型项目节流较多，很多方面实现国内初创，是世界上轮回流化床单机容量年夜、参数品级高、压力和温度高的项目。据领会，威赫电厂项目标实施，是落实毕节“开辟扶贫、生态扶植”试验区的主要行动，既是国度级贫苦县赫章县在2020年与全国同步实施小康的对口财产扶贫项目，也是助推贵州脱贫攻坚的重年夜根本无缝钢管扶植项目。威赫电厂的电钢管供给，也具备了较好优势。威赫电厂优先采用钢管电联营模式，在赫章县的野马川规划了2×90万吨的野马川一、二矿，离威赫电厂不到20公里。此外在威宁县疙瘩营规划了一个年产90万吨的钢管矿，两个钢管矿加起来可以解决威赫电厂60%摆布的钢管源。今朝，威赫电厂主厂区征地已经完成，将很快进入扶植招标法式，估计2022年下半年投产。