流化床技術將成為煤電發展新亮點

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，既充分利用了當地煤矸石資源，又滿足廣東省韶關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，既充分利用了當地煤矸石資源，又滿足廣東省韶關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%，發電標準煤耗289.16克/千瓦時，汽機熱耗7643千焦/千瓦，全面實現超低排放。”日前，由中國電力科技網主辦的循環流化床（CFB）鍋爐技術2017年會在韶關召開，國粵投資集團韶關粵華電力有限公司總經理徐蓬勃自豪地向與會代表介紹，“我們還有兩個世界首創，分別是使用了后煙氣系統‘一’字型布置和電袋除塵器采用大灰斗。”

　　業內周知，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流化床示范電站和神華河曲、山西國金、徐礦華美、韶關粵華等35萬千瓦超臨界CFB機組的成功投運，我國CFB技術得到了廣泛應用，發展勢頭良好。

　　CFB技術正在向大容量、高參數和高效率方向發展

　　據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60%。我國CFB總容量已近1億千瓦，是世界上CFB鍋爐數量最多、容量最大的國家。

　　“如果繼續深挖CFB技術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技術依然頗具競爭力，目前CFB正在向世界最大容量、最高參數和最高效率的66萬千瓦超超臨界的方向發展。”中國電力科技網CEO魏毓璞在致辭中指出。

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

　　而今，具有前瞻性的大容量超超臨界CFB創新技術方案已正式提出。據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、左右雙煙道結構、鍋爐事故保護系統、66萬千瓦二次再熱等創新技術。在不久的將來，神華國能（神東電力）集團將在陜西彬長礦區建設66萬千瓦高效超超臨界CFB發電機組示范工程，各大發電集團對建設超超臨界CFB電站也是躍躍欲試。

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

　　“CFB鍋爐在生物質耦合燃煤發電技術領域具有獨特的優勢，純燒生物質鍋爐技術的成熟給CFB鍋爐直接摻燒生物質打下了堅實的技術基礎。大量的生物質、城市污泥、RDF燃料純燒和摻燒試驗研究表明，CFB鍋爐生物質耦合燃煤發電技術可行，環保指標滿足國家標準。此外，該技術不需新增占地，投資成本低，并在生物質收集市場具有較強的議價能力，可利用現有CFB鍋爐及煙氣環保處理系統實現低成本超低排放并減少碳排放，還可享受國家相關優惠補貼政策。”華能清能院趙鵬勃如是說。

　　CFB控制污染應樹立差異化優勢

　　目前，被國家發展改革委超臨界60萬千瓦CFB鍋爐研發專家組組長馬懷新稱為CFB技術領域兩項里程碑的成果———基于流態重構的節能型循環流化床燃燒技術和超低排放循環流化床燃燒技術均已從理論走向實踐。但值得注意的是，CFB技術依然面臨著重大挑戰。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才能實現達標，那就失去了低成本污染控制的優勢。

　　中國工程院院士岳光溪從CFB燃燒技術研究角度分析，當前CFB技術通過爐內燃燒可實現有效控制二氧化硫、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，用石灰石做脫硫添加劑實現爐內脫硫成本較低。

　　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、工藝系統簡單、運行成本低、無脫硫廢水排放和石膏雨產生等優點。自投產以來，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號機組連續運行211天，2號機組連續運行233天。

　　“中小型CFB電站采用同樣的超低排放控制技術等同于自殺，必須深度挖掘CFB技術控制污染的潛在能力，以爐內控制為主，做到低成本超低排放，這對于我國具有更為現實的意義。”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，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路線。

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