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| 我國循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)邁進(jìn)新時(shí)代 |
| （時(shí)間:2014-9-23 9:18:44） |
循環(huán)流化床（CFB）發(fā)電技術(shù)問世以來，已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，大容量循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組已被我國發(fā)電企業(yè)所采用。60萬千瓦級(jí)的循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)運(yùn)行1年來，優(yōu)勢(shì)突顯，各項(xiàng)性能指標(biāo)可與煤粉爐發(fā)電技術(shù)媲美。該技術(shù)在燃料選擇、控制污染物排放、灰渣綜合利用等方面具有綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在環(huán)保壓力日益增大的今天，值得進(jìn)一步推廣。
“隨著世界首個(gè)60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床電站在我國運(yùn)行一年多來的經(jīng)驗(yàn)積累，和近年來其他等級(jí)循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)彰顯出的各種優(yōu)勢(shì)，可以斷言，我國的循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)正在進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。”在8月下旬中國電力科技網(wǎng)舉辦的“循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)2014年會(huì)”上，中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞表示。
我國已是世界上循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組投運(yùn)數(shù)量最多、裝機(jī)容量最大的國家。近年來，隨著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累、制造水平的提高、運(yùn)行技術(shù)的成熟，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)特別是30萬千瓦循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)已經(jīng)由早期的單純追求可靠性指標(biāo)，轉(zhuǎn)向?yàn)橥瑫r(shí)追求經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和環(huán)保性指標(biāo)。
整體性能可與煤粉爐機(jī)組競(jìng)爭(zhēng)
火力發(fā)電是我國主要的發(fā)電方式，電站鍋爐作為火力電站主機(jī)設(shè)備之一，伴隨著我國火電行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。電站鍋爐主要有煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐兩類。
《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》的“關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)”部分，對(duì)“高效潔凈燃煤發(fā)電”提到：60萬千瓦高參數(shù)超超臨界循環(huán)流化床鍋爐工業(yè)裝備技術(shù)研究、制造及工程示范，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)接近同容量相近燃料煤粉爐機(jī)組，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2013年4月14日，我國自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的世界首臺(tái)60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床機(jī)組在四川白馬建成投產(chǎn)。該機(jī)組是目前世界上投運(yùn)的單機(jī)容量最大、技術(shù)最先進(jìn)的超臨界循環(huán)流化床機(jī)組，代表了當(dāng)今循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的最高水平。
“從已投運(yùn)的20多臺(tái)循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行實(shí)踐來看，循環(huán)流化床機(jī)組 可以做到和煤粉爐機(jī)組一樣可靠。”神華國能（神東電力）集團(tuán)公司副總經(jīng)理劉志強(qiáng)談道，“鑒于60萬千瓦超臨界項(xiàng)目的成功，我們正在申請(qǐng)66萬千瓦超超臨界循環(huán)流化床機(jī)組示范項(xiàng)目。”循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)能夠燃燒所有煤種，特別是價(jià)格低廉的低階煤和低質(zhì)煤。美國有項(xiàng)調(diào)查，一臺(tái)容量為60萬千瓦的循環(huán)流化床機(jī)組和煤粉爐機(jī)組相比，每年可節(jié)省的燃料費(fèi)為8400萬美元。根據(jù)德國的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在歐洲，燃燒低階煤的循環(huán)流化床機(jī)組可用率高于燃燒低階煤的煤粉爐機(jī)組。
“循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到大容量超臨界的水平，并且在一定程度上能夠和煤粉爐競(jìng)爭(zhēng)。”近年來，清華大學(xué)熱能工程系教授毛健雄一直在進(jìn)行“燃燒低階煤的大容量煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐的比較”這一課題，在上述會(huì)議上他提出：“大容量燃燒低階煤的電站鍋爐選型時(shí)，在60萬千瓦等級(jí)及以下的鍋爐容量和60萬千瓦及以下的蒸汽溫度的條件下，無論在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)均不輸給煤粉爐發(fā)電技術(shù)，只是循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)剛剛開始進(jìn)入大容量和超臨界水平，還需要花大力氣積累經(jīng)驗(yàn)，但前途一定是光明的。”
“超低排放”成為研究應(yīng)用新熱點(diǎn)
2013年，由中國華能集團(tuán)自主研發(fā)、適用于循環(huán)流化床鍋爐的煙氣氮氧化物排放綜合控制工藝技術(shù)，在華能白山煤矸石發(fā)電廠33萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐和秦皇島秦?zé)岚l(fā)電公司30萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐成功應(yīng)用，脫硝效率平均達(dá)到82.7%。該技術(shù)為世界上首次在33萬千瓦級(jí)循環(huán)流化床鍋爐上所采用。 在國家節(jié)能減排政策執(zhí)行最新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223—2011）背景下，循環(huán)流化床機(jī)組選擇什么樣的改造技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物達(dá)標(biāo)排放，一度成為了行業(yè)亟待破解的課題。
《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》中明確提出：“開展5～30萬千瓦節(jié)能、超低排放型循環(huán)流化床鍋爐關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究，應(yīng)用于工業(yè)示范。”面對(duì)日益嚴(yán)格的環(huán)保排放指標(biāo)要求，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)，也帶來新的發(fā)展機(jī)遇。“目前國內(nèi)燃煤電廠興起‘超低排放’、‘近零排放’等熱潮，其科學(xué)性和合理性暫且不論，從循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組角度實(shí)現(xiàn)‘超低排放’來看，較之煤粉爐發(fā)電機(jī)組有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。”中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院副院長(zhǎng)肖平告訴《中國電力報(bào)》記者，“循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組可采用爐內(nèi)脫硫+爐外脫硫兩級(jí)脫硫，實(shí)現(xiàn)高硫煤的超低排放；可以爐內(nèi)低氮燃燒+SNCR，控制氮氧化物排放至50毫克/立方米以下；由于采用爐內(nèi)脫硫，尾部受熱面低溫腐蝕風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，排煙溫度可設(shè)計(jì)更低，在提高鍋爐效率的同時(shí)，更利于實(shí)現(xiàn)低低溫除塵。”據(jù)肖平介紹，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)由于采用了分級(jí)燃燒和低溫燃燒技術(shù)，其氮氧化物排放濃度較低。根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，部分CFB機(jī)組無需改造或通過簡(jiǎn)單爐內(nèi)改造和燃燒優(yōu)化調(diào)整即可滿足要求，對(duì)部分超標(biāo)機(jī)組及新建機(jī)組，采用SNCR脫硝技術(shù)，脫硝效率可達(dá)60%~85%，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)施工周期短，投資費(fèi)用低，運(yùn)行效果好。
“循環(huán)流化床機(jī)組僅依靠爐內(nèi)脫硫和低 溫燃燒，已經(jīng)很難滿足嚴(yán)格的排放要求。
在新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》下，循環(huán)流化床機(jī)組需要對(duì)煙氣污染物進(jìn)行協(xié)同控制，才能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。煙氣循環(huán)流化床脫硫+SNCR脫硝+布袋除塵的技術(shù)路線是目前較為可行的一種控制方案。”中國電力顧問集團(tuán)公司研發(fā)中心副主任龍輝在上述會(huì)議上表示。
排放達(dá)標(biāo)就該享受脫硝電價(jià)
“我們也咨詢了國家相關(guān)部委，循環(huán)流化床機(jī)組氮氧化物排放達(dá)標(biāo)是享受脫硝電價(jià)的。但是具體執(zhí)行起來，有些省份對(duì)循環(huán)流化床爐內(nèi)脫硝達(dá)標(biāo)電廠不給脫硝電價(jià)認(rèn)可。”近年來，劉志強(qiáng)一直對(duì)循環(huán)流化床機(jī)組氮氧化物排放達(dá)標(biāo)卻執(zhí)行不了脫硝電價(jià)高度關(guān)注。
他所在神華國能（神東電力）集團(tuán)公司是全國循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組最多的發(fā)電集團(tuán)。
記者從相關(guān)渠道了解到，各地在執(zhí)行脫硝電價(jià)時(shí)針對(duì)循環(huán)流化床機(jī)組的確政策不一。比如，《湖南省物價(jià)局關(guān)于省內(nèi)統(tǒng)調(diào)燃煤機(jī)組試行脫硝電價(jià)的通知》指出“統(tǒng)調(diào)燃煤發(fā)電機(jī)組中，已安裝脫硝設(shè)施、具備在線監(jiān)測(cè)功能且運(yùn)行正常、循環(huán)流化床機(jī)組氮氧化物排放已達(dá)到國家環(huán)保要求，經(jīng)國家或省級(jí)環(huán)保部門驗(yàn)收合格的發(fā)電機(jī)組執(zhí)行脫硝加價(jià)。”而安徽省物價(jià)局出臺(tái)的相關(guān)規(guī)定只提到“燃煤發(fā)電機(jī)組安裝脫硝設(shè)施、具備在線監(jiān)測(cè)功能且運(yùn)行正常的”機(jī)組,沒有提及“循環(huán)流化床機(jī)組”。
“脫硫脫硝電價(jià)應(yīng)以排放是否達(dá)標(biāo)而定，而不是以采取何種技術(shù)而定。”劉志強(qiáng)建議，環(huán)保部門要以循環(huán)流化床電廠的實(shí)際排放值來確認(rèn)其煙氣排放是否達(dá)標(biāo)。
國電豫源發(fā)電有限責(zé)任公司張繼武建議，各省電網(wǎng)公司給予循環(huán)流化床機(jī)組盡量不調(diào)峰或小幅度調(diào)峰，保護(hù)鍋爐設(shè)備。“我們還有諸多方面需要提高，如單臺(tái)引風(fēng)機(jī)不能運(yùn)行、機(jī)組供電煤耗偏高、環(huán)保指標(biāo)近零排放難度大等課題需要深度研究。”四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司總工程師雷秀堅(jiān)表示。
隨著高階煤的儲(chǔ)量日益減少，低階煤特別是褐煤是將來電煤的一個(gè)重要來源，加上其價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，在大容量高參數(shù)超臨界的電站鍋爐市場(chǎng)上，循環(huán)流化床機(jī)組現(xiàn)在雖然還未真正進(jìn)入，但對(duì)于燃用低階煤和低質(zhì)煤的煤電市場(chǎng)，循環(huán)流化床機(jī)組的優(yōu)勢(shì)是會(huì)逐漸顯現(xiàn)的。
“循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，一項(xiàng)與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)。”中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院黃中認(rèn)為，“循環(huán)流化床機(jī)組的問題成因非常復(fù)雜，要避免走入‘頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳’或是‘顧此失彼’的誤區(qū)，要充分利用已有經(jīng)驗(yàn)，深入分析現(xiàn)象和問題背后的深層次技術(shù)原因，綜合考慮設(shè)計(jì)制造、主機(jī)輔機(jī)配套、安裝檢修、運(yùn)行維護(hù)等各種因素。”
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