科技成果

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成果名称: 电站锅炉燃用兰炭技术试验研究

成果登记号: 9612015Y0091

第一完成单位: 西安热工研究院有限公司

联 系 人: 姚伟

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 电力、热力、燃气及水的生产和供应业

成果简介:

   本项目属于火力发电技术领域,涉及燃料特性、锅炉设备及运行、电厂燃料管理等较宽的技术范围。项目在立足保证电厂安全性、经济性和环保性的条件下,采用走访调研、试验室化验、小型燃烧试验台测试和电站煤粉锅炉现场掺烧相结合等方式,首次全面、系统地掌握了兰炭以及与榆林地区典型烟煤、低热值烟煤掺混后的着火、燃尽、结渣、研磨、磨损等特性以及NOx、SO2、超细烟尘颗粒等烟气污染物的生成特性;在保证机组安全运行的条件下,得到了烟煤锅炉掺烧兰炭时的运行特性及参数,掌握了兰炭与烟煤锅炉燃烧、换热、环保等设备和系统的适应性,提出了烟煤锅炉兰炭掺烧方法、运行调整控制原则,形成了兰炭与烟煤掺混的燃烧技术;根据电站锅炉特点,评价电站锅炉燃用兰炭的技术可行性和经济性,确定电站锅炉燃用兰炭的运行优化准则,并提出相应的改进措施和建议。   通过优化运行调整技术实现了小容量中速磨直吹式制粉系统的烟煤锅炉掺烧33%比例兰炭,达到了合同书要求的既定目标。银河电厂135MW烟煤锅炉预混掺烧33%兰炭后,汽水等参数正常,低负荷时再热蒸汽温度有所改善,一次风机和送、引风机及除灰除渣系统均能够适应,锅炉安全稳定运行。与此同时,预混掺烧33%兰炭后,锅炉的SO2、粉尘排放浓度均下降约20%,NOx浓度小幅升高,排烟中的微细颗粒物PM10、PM2.5的降幅达15%、20%,在与灰分较高的榆林凉水井煤掺烧时更是超过30%,凸显了兰炭优异的环保性能。综合考虑锅炉结渣、燃烧经济性以及NOX的生成量等多方面的因素,全面掌握了烟煤锅炉燃用兰炭的安全稳定燃烧技术,实现了要求的主要性能指标。   本项目全面系统地掌握了兰炭产品的低挥发分、高发热量、低灰、特低硫、低灰熔点、难磨和极强冲刷磨损等基本特性以及难着火、难燃尽和严重结渣等燃烧特性;通过现役锅炉掺烧试验确立了"利用制粉系统研磨出力余量大比例掺烧兰炭"的预混掺烧方式,在不过多降低磨煤机研磨出力、锅炉燃烧效率的前提下,通过调整锅炉主要运行参数的办法,确定了保证锅炉燃烧经济性和机组运行稳定的"预混+防磨+燃烧调整"燃用原则;发现了中速磨直吹式制粉系统的烟煤锅炉掺烧兰炭过程中存在诸如磨煤机研磨能力下降、磨煤机磨损严重等问题并提出了相应的改善措施;提出了优先推荐在配钢球磨或双进双出钢球磨的机组和大容量机组上进行兰炭掺烧的建议、分析了兰炭在大容量烟煤、贫煤或无烟煤锅炉上的应用并提出了新建兰炭机组锅炉选型建议。在兰炭在电站动力用煤领域的应用具有其先进性和前瞻性,可为在役电站锅炉掺烧兰炭提供技术支撑和理论依据。