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[喜迎十九大砥砺奋进新哈电]产业之清洁煤电篇
来源: 哈尔滨电气集团有限公司 时间: 2019-11-20 15:05:32
 

我国常规能源现状为煤多、油少、缺气,新能源占比小。我国《电力发展“十三五”规划》也明确了加快煤电转型升级等重点工作任务。哈电集团作为新中国成立之初诞生的、与我国能源装备制造同步发展的国有企业,煤电产业占主导地位。为积极应对煤电产业“800-1000万千瓦”严冬,哈电集团创新驱动发展,“智造”出一大批高效清洁绿色的能源装备,做强传统产业推进重大转型升级。这五年,哈电集团攻克了二次再热技术、高效超超临界燃煤技术、准东煤燃煤技术、大容量褐煤燃烧技术等多项世界性难题。

“双龙戏珠”筑巢引凤

2016年,以中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授秦裕琨为组长的专家鉴定委员会对哈电集团“66万千瓦超超临界二次再热锅炉研制及应用”项目进行成果鉴定,一致认为目达到世界领先水平。

华能安源项目之前,我国没有二次再热。华能安源电厂、华能莱芜电厂可以称为哈电集团打造出的二次再热领域的“双龙”,“玩转”二次再热。2015年6月,中国首台世界最高参数的66万千瓦二次再热超超临界锅炉在华能安源电厂顺利投运,开启了我国乃至世界火电机组高参数二次再热新时代;2015年8月,华能安源66万千瓦超超临界二次再热2号机组锅炉顺利通过168小时试运行,标志着我国第一座二次再热电厂建成投运,为二次再热技术在国内推广应用发挥着重要的引领示范作用;2015年12月,世界效率最高、能耗最低、指标最优、环保最好的华能莱芜百万千瓦超超临界二次再热锅炉成功投运,机组发电效率为48.12%,发电煤耗为255.29克/千瓦时,供电煤耗为266.18克/千瓦时,三项指标分别优于当前世界最好水平0.3%、1.51克/千瓦时、0.32克/千瓦时,均刷新了世界纪录,是目前世界上效率最高、能耗最低、指标最优、环保最好的火电机组,一举成为世界绿色煤电的标杆机组。

从经济效益和社会效益上看,按照年运行5500小时计算,与常规百万千瓦超超临界一次再热最优机组相比(根据相关资料计算),一台机组每年可节约标准煤9.74万吨(约等于13.6万吨原煤),相当于2273节火车皮装载煤量;二氧化碳减排27.5万吨,相当于约10个故宫那么大面积的森林一年吸收的二氧化碳量;二氧化硫减排102吨,氮氧化物减排94吨。机组节能减排效果更加突出,创造可观的经济效益和社会效益。

2016年,华能安源和莱芜两个电厂再次均传出喜讯,安源电厂平稳运行一年各项指标均优于保证值,莱芜电厂创世界火电机组综合指标最优,一举成为世界绿色煤电的标杆示范机组。至此,哈电集团首次在我国二次再热领域打造出的“双龙”熠熠生辉,竖起了一面崭新的旗帜。

有了安源和莱芜项目的积淀,哈电集团在二次再热领域技术更加成熟,筑巢引凤,继续阔步向前,在全国14个二次再热项目中,哈电集团一举囊括了江西丰城、神华清远两个百万千瓦三大主机成套设备合同,锅炉设备市场更是占据半壁江山。

中国工业“奥斯卡”花落哈电

2016年12月11日,在北京人民大会堂,哈电集团“燃用准东煤超(超)临界锅炉研制及工程应用示范项目”摘得“中国工业大奖”桂冠,成为行业唯一获此殊荣的企业。

哈电集团缘何拿到此等大奖,得从认识准东煤开始。我国新疆准噶尔盆地东部一条狭长地带煤炭资源,预测储量3900亿吨,以现在我国煤炭年消耗量计算,而据权威部门探测我国新疆准东煤储备足够全国使用100年,资源极为丰富,而且价格非常便宜。但准东煤燃烧技术是世界性难题,以高水分、易结焦著称,煤质成分十分特殊,燃烧时极易结渣和沾污,属国内罕见煤质,如果不能开发出与其特性适应的燃烧技术,资源就是一堆“废品”。该课题在国内外均无100%燃用准东煤设计与运行经验可借鉴,是革命性的、世界性的难题。

如何将储量丰富的准东煤资源变废为宝,哈电集团肩负起重任,依托高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室,在总结褐煤等劣质煤燃烧经验的基础上对准东煤深入研究,成了“第一个吃螃蟹的人”。开发出与之相适应的锅炉防结渣技术、低污染物排放技术、低温燃烧技术、运行控制技术等,实现了在新疆特变电工2台35万千瓦超临界锅炉上掺烧90%以上的准东煤且连续安全可靠运行四年以上的重大突破。在此基础上,哈电集团还自主开发了燃用准东煤66万千瓦超(超)临界锅炉系列产品,在新疆火电市场一路领跑,市场占有率、机组占有率及装机容量占有率均在50%以上。

站稳褐煤高效“龙头”地位

在褐煤燃烧这一世界性难题的技术攻关上,哈电集团在高效超超临界技术、煤电机组增容改造技术、超临界W火焰技术、大容量褐煤燃烧技术等方面一直领跑行业技术发展。目前国内投运的150余台褐煤机组锅炉,95%由哈电集团研制。国内单机容量最大的新疆信发电厂2台110万千瓦大容量褐煤锅炉于2014年成功投运,标志着褐煤燃烧技术水平又上一个台阶。

在高效超超临界技术方面,哈电集团于2014年12月自主研发出当时世界最高参数66万千瓦高效超超临界锅炉在华能长兴电厂顺利运行,成为国内首台达到高效设计参数的超超临界机组。该机组超低氮氧化物排放设计,通过数模分析燃烧的炉内状况,合理选择燃烧器设计参数和布置,同时采用目前最先进的MPM燃烧器和燃尽风布置方式,降低氮氧化物的生成,比常规超超临界机组效率提高2%,各项参数达到世界先进水平。研制出具有自主知识产权的百万千瓦高效超超临界汽轮机、66万千瓦高效超超临界锅炉技术等,百万千瓦等级优化型高效超超临界汽轮机已应用于九江、罗源湾等项目。

在煤电机组增容改造技术方面,哈电集团于2015年运用自主技术成功改造国华绥中电厂1、2号超临界80万千瓦汽轮机组,改造后原俄制机组换上“中国芯”,出力增至88万千瓦,供电煤耗降低近40g/kWh,厂用电率下降超过2个百分点,每年可节约标煤32.8万吨,节约燃料成本约2亿元,烟尘减排6500万吨,二氧化硫减排8400万吨,氮氧化物减排4.8万吨,机组清洁、效率性能全面提高。哈电集团于2015年运用自主技术成功改造大唐七台河电厂3、4号亚临界60万千瓦汽轮机组,改造后机组热耗率比设计值高出317千焦,节约煤耗12.68克每千瓦时,成为国内亚临界煤电机组标杆。

在超临界W火焰技术方面,哈电集团于2015年运用自主技术成功改造贵州华电塘寨电厂2台60万千瓦超临界W火焰锅炉,机组性能指标全面达标。锅炉改造采用高效浓淡分级燃烧和风包粉相结合的高效低氮氧化物燃烧系统,增加水冷壁中间混合系统,调整受热面面积,实现了水冷壁壁温分布均匀,且在升降负荷及启停磨过程中波动小,锅炉运行稳定,经济和排放指标达到预期,标志着哈电集团已全面掌握了具有自主知识产权的超临界W火焰锅炉燃烧技术,成为行业典范。

在大容量褐煤锅炉技术方面,哈电集团已经掌握了国内外不同褐煤的燃烧特性,并自主设计开发了一系列燃用不同褐煤的炉型,开发的“煤中取水”高效褐煤技术,对解决我国褐煤产地缺水及提高褐煤电厂效率具有重要意义。研制成功国内最大容量新疆信发电厂2台110万千瓦大容量褐煤锅炉,机组容量进一步增加,技术水平又上一个台阶,为更有效地利用在我国分布广泛的高水分强结焦褐煤开辟了一条新路。

科技人才驱动绿色发展

煤电转型离不开先进的科研机构、高端的科技人才和重大的科研课题支撑。哈电集团在过去的五年,新创建了“高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室”和“国家防爆电机工程技术研究中心”,共拥有1个国家级企业技术中心,3个国家工程(技术)研究中心(国家水力发电设备工程技术研究中心、发电设备国家工程研究中心、国家防爆电机工程技术研究中心)、2个国家重点实验室(水力发电设备国家重点实验、高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室)以及4个博士后工作站和2个院士工作站。其中,高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室成为电站锅炉行业唯一的企业国家重点实验室。以国家“新世纪百千万人才工程”、“千人计划”为载体,培养、引进4名“新世纪百千万人才工程”国家级人选和4名“千人计划”国家特聘专家。承担了累计完成各类科研课题2078项,开发新产品1077项;先后承担了30余项国家级科研项目,累计获得科技成果奖励134项。

将生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并列,“五位一体”地建设中国特色社会主义,是我们党十八大以来对推进中国特色社会主义事业的总布局,哈电集团深入贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,着力推进煤电转型,为我国乃至世界提供更加高效清洁绿色的能源装备。

 
 
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