火焰锅炉

目前电力系统生产过程中存在的主要问题有两个方面，一是目前的安全监督模式，主要采取在作业现场增设安全监督人员进行监督。受人力资源限制，安监人员对作业现场无法做到监督的全覆盖。通过制度规范后，将作业风险分为特高风险、高风险、中风险、低风险及可接受风险，结合安监人员现状以及保障体系的安全管理人员后，按照分层分级的管控原则，勉强可以做到对高风险的作业现场监督的全覆盖，对中风险的作业方案管控全覆盖。但通过历年来配网人生死亡事故来看，很多配网事故、事件是发生在低风险的作业中。该现场作业智能管控安全帽能做到公司全面推广。首先所有的生产、基建、营销作业现场都需佩戴安全帽，而该智能管控安全帽从重量上、外形上、防护等级上、结构承力上与原安全帽无异，完全可以通过智能安全帽取代原安全帽。

阳城电厂6x350MW+2x600MW机组全部为W型火焰锅炉，设计煤种为无烟煤，由于燃媒特性和锅炉结构原因，炉内氨氧化物生成浓度高达1500mg/Nm3。目前行业内在W型火焰锅炉NOx超低排放方面没有成熟的技术可以应用，尤其是在锅炉效率和NOx排放浓度方面难以实现兼得。阳城电厂技术人员通过多方面调查研究、技术攻关，最终实现了W型火焰锅炉NOx超低排放，同时锅炉运行效率也大幅度提高。 SNCR脱硝技术首次在阳城电厂W型火焰锅炉成功应用，脱硝效率达到50%，处于同行业领先水平，同时实现了机组全负荷氨氧化物超低排放。通过该成果的应用，在节约脱硝还原剂耗量、炉效提高后节约燃煤量等方面可为企业节约成本5000万元以上。同时在降低污染物排放和粉煤灰的综合利用方面创造了极大的社会效益。

W火焰锅炉是燃用低挥发分煤种的主力炉型，即使配套低氮燃烧系统，在实际运行过程中仍然存在NOx排放高、深度调峰能力差的问题，很难满足燃煤锅炉NOx超低排放以及火电机组运行灵活性的需求。因此，在日益严格的环保要求以及二氧化碳减排背景下电网调峰需求快速增长的新形势下，W火焰锅炉需要找到控制NOx排放、灵活参与火电机组深度调峰的合理路径。项目研发了拱上煤粉喷口背火侧的二次风引射高温烟气回流技术，提出了“多级引射、多点分级” 的燃烧方法，确保了W火焰锅炉宽比例燃用烟煤的燃烧安全性、经济性与环保性。研制了一种适用于W火焰锅炉的煤粉气流速度可调的高低速燃烧器，既有利于煤粉气流的着火，又保证了下射刚性，满足了燃用不同挥发分煤的需求。提出了基于炉膛“特征温度”的W火焰锅炉燃烧状态识别方法，快速判断炉膛火焰充满度与燃烧状态，进而实现了对W火焰锅炉清洁、高效燃烧的有效控制。项目取得实用新型专利权7项，发表论文3篇；成果通过中国电机工程学会组织的技术鉴定，鉴定结论国际领先。

项目燃用越南本地无烟煤，具有挥发分低、着火难、稳燃难、燃尽难等特点；W火焰锅炉存在因水冷壁壁温偏差过大而导致的鳍片拉裂甚至爆管风险。项目针对无烟煤“三难”特点选用W火焰锅炉技术，并在基本设计阶段将亚临界优化为超临界，开展多项专题优化，比如气泡雾化油枪，针对无烟煤的煤仓旋转清堵技术，电除尘器配用高频电源降低厂用电并提高除尘效率等，都是首次在越南得到应用。项目以境外BOT电厂开发建设运营为载体，充分发挥股东方集团公司优势，完成国际能源产业价值链资源整合，理论结合实际应用先进管理工具和技术、设计理念、施工安装及调试技术等完成项目建设并转入运营。 项目完整的开发、建设和初期运营管理经验，打通了越南BOT燃煤电厂整个产业价值链，对于今后境外大型BOT燃煤电厂项目开发、建设和运营，无论是从技术层面，还是从管理层面，都具有很强的复制推广应用价值。在深入调研国内同类型机组的基础上，率先在越南成功应用很多先进技术，提高了机组可靠性，创举性一次成功完成双机168小时可靠性试运行，2019年机组年利用小时数达7390小时，上网电量达83.65亿kWh。项目“先进、可靠、绿色”示范性电厂已成为镶嵌在“一带一路”上的电力项目“丝路明珠”，也体现了中越两国人民的友谊和两国政府的务实合作，对于进一步推动两国经贸合作和文化交流，构建人类命运共同体具有积极意义。

生态文明建设是关系中华民族可持续发展的根本大计，超低排放是燃煤电厂促进生态文明建设的重大举措。我国煤质分布因地域特点差异极大，复杂劣质煤主要表现出高硫、高灰、低挥发分、高沾污性或高磨损性等特点中的一项或多项，这些特点，给氮氧化物的经济和稳定的控制提出了巨大挑战。以贵州地区为例，截止2019年末，大型火力发电机组装机容量为2880万千瓦，其中，燃用高硫、高灰及高沾污性劣质无烟煤的W火焰锅炉为2174万千瓦；其余多数为燃用高灰、高磨损性劣质烟煤的切圆锅炉。前者将产生极高浓度NOx，SCR装置普遍严重堵灰，SO2/SO3转化量高，氨逃逸极难控制，空预器堵塞严重，是全世界NOx超低排放难度最大的一类机组，贵州仅2台66万千瓦机组实现了超低排放；后者造成了催化剂严重磨损，氨逃逸也极易超标。解决燃用复杂劣质煤机组NOx超低排放面临的突出问题，是我国火电机组全面实现NOx超低排放的“最后一公里”，意义重大。项目在国家“863”计划基础上，形成了燃用复杂劣质煤机组的氮氧化物控制技术体系。 依托研究成果，主持或参编国家和行业标准4项，获得发明专利14项，实用新型专利16项，发表论文21篇，软件著作权1项，专著2部，科技查新结果为国内外首创；3项成果通过电机工程学会组织的技术鉴定，2项技术“国际领先水平”，1项技术“国际先进”。截至目前，相关技术已应用在贵州地区各型机组超过50台套，超过贵州总装机的70%，实现产值约26.6亿，新增利税约1.67亿，近10年累计为贵州等地区节省各类费用15.4亿元。

本项目属于电力环保、节能领域。W火焰锅炉是我国燃烧贫煤、无燃煤的重要炉型，为了保证低挥发分煤种的点火和燃尽，W火焰锅炉需要在炉膜敷设卫燃带，采用集中供氧等技术措施，炉膜火焰中心温度高达1600-1800℃，W火焰锅炉NO.原始排放可达1100-1800mg/Nm²。采用低氮燃烧+SCR脱硝工艺勉强可以满足烟气排放标准，但由于W火焰锅炉原始NO浓度高及燃用煤种挥发分含量低等原因，低氨燃烧脱硝效果有限，造成SCR脱硝反应器入口NO浓度远高于其它类型机组，大大增加了SCR脱硝催化剂及还原剂的消耗。而采用低氮燃烧+SNCR+SCR方式的耦合脱硝将是实现W火焰锅炉的主要技术途径。低氨燃烧、SNCR和SCR脱硝技术均有大量实际应用，但三者的耦合使用可借鉴的经验较少。