电厂节能EPC项目主要技术说明

技术简介附件1稳燃、节油、低NOx燃烧技术一、适用范围135~600MW发电机组的煤粉锅炉二、主要技术内容1.技术原理（1）稳燃原理一次风来流以速度W1进入喷口段时，在扩容段偏转形成粉气离析，完成一级浓淡分离，浓股煤粉气流只占入口总气流的小部分，但携带大量煤粉进入中心的预燃空间，浓股煤粉气流在预燃空间内受到回流区正压低速气流阻滞而实现高效局部浓缩，完成二级浓淡分离。淡股煤粉气流占大部分，沿着上下通道以贴壁气流形式喷射，上下气流可对下游（包括炉内）高温烟气形成有效卷吸,卷吸的高温烟气与进入预燃空间的局部高效浓缩煤粉气流对撞掺混完成快速热质交换，这部分浓煤粉气流被快速加热温升，挥发物大量快速析放出并着火燃烧，形成稳定的着火源，随着气流的喷射扩散，中心已着火燃烧的浓煤粉气流引燃上下大部分淡煤粉气流，因而稳燃能力极强。直流燃烧器原理图燃用不同煤种、不同容量锅炉的使用情况表明：烟煤30%（更换一层）、贫煤40%（更换一层到二层、视具体煤质而定）、无烟煤45%（更换二层）额定电负荷下锅炉可以脱油稳燃长期稳定运行，这一稳燃负荷下限基本满足了国内机组调峰需要，可以100%节约助燃油。（2）节油原理根据稳燃原理，在冷态点火启动或低负荷助燃过程中，燃烧器中心设置的微量油枪仅需提供高效局部浓缩部分着火热需要能量，点火油枪燃烧火焰与局部高效浓煤粉气流掺混完成快速热质交换、快速温升、挥发物大量快速析出着火燃烧，形成稳定的着火源，随着气流的喷射扩散，中心已着火燃烧的浓煤粉气流引燃上下大部分淡煤粉气流，形成煤粉燃烧为主的火炬，以微量油的消耗，引燃大量煤粉，完成冷态点火启动过程，达到节约燃油目的。（3）煤种适应性原理由稳燃原理可知：点火燃烧器稳燃靠射流卷吸热烟气来实现，因此通过中心油燃烧风、气膜周界风的风量可以调节回流强度，以适应煤种负荷变化。燃烧器设计壁温测量系统，温度变化能够及时反映燃烧强度的变化，调节风可根据温度变化进行调节，以适应煤质和负荷的变化，因此通过调节可以适应任意煤种。（4）降低NOx原理图片是运行锅炉，在点火燃烧器观火孔处观察到的着火情况。经现场实测，中心着火区域温度在1000℃左右，1000℃的温度水平正是挥发物燃尽，残碳开始燃烧的温度，说明该型燃烧器可使大部分挥发物在贫氧状态下燃烧，可有效抑制NOx的生成和转化，能够大幅度降低NOx排放。（5）降飞灰原理由稳燃机理可知：对于一次风的多次分离必然形成分级补气的效果，这十分有利于残炭的燃尽，在预燃空间挥发份燃尽、残炭开始燃烧，因二次风尚没有混入，形成的仍然是高温还原火焰，部分已生成NOx被还原，大幅度降低NOx排放浓度外，随后大量二次风补入，为残炭燃烧提供充足的燃烧空气，因而可以降飞灰可燃物。部分应用业绩效果300~600MW机组改造业绩序号应用单位机组容量（MW）燃烧方式燃烧器形式制粉系统及煤质改造效果1平圩电厂Ⅰ期600四角喷燃、直流燃烧器中速磨直吹式淮南烟煤节油75%（无暖风器）节油95%（加暖风器）稳燃22%2平圩电厂Ⅱ期600前后对冲、旋流燃烧器中速磨直吹式淮南烟煤节油95%3韩城二厂Ⅰ期600四角喷燃、直流燃烧器中速磨直吹式燃用劣质贫煤节油70%（无暖风器）稳燃45%4韩城二厂Ⅱ期600前后对冲、旋流燃烧器中速磨直吹式燃用劣质贫煤解决超温问题5长沙电厂600前后对冲、旋流燃烧器中速磨直吹式燃用劣质贫煤冷态启动油耗3~5吨/次6益阳电厂600前后对冲、旋流燃烧器中速磨直吹式燃用劣质贫煤冷态启动油耗3~5吨/次7马鞍山二电厂300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉，燃用无烟煤节油80%稳燃50%8信阳华豫300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉、燃用贫煤，节油率80%稳燃50%08淮北国安300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉、无烟煤，节油70%稳燃50%09河南安阳300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉、贫煤，节油70%稳燃50%12湖南华电石门300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉，劣质贫煤，节油80%稳燃50%13湖南益阳Ⅰ期300四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉，劣质贫煤，节油90%稳燃50%14白马电厂200四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉，无烟煤，节油70%稳燃45%15新余电厂200四角喷燃、直流燃烧器仓储式、热风送粉，无烟煤，节油70%稳燃45%附件2煤粉浓缩预热低NOx燃烧器一、适用范围15~600MW煤粉锅炉二、主要技术特点应对煤质差、煤质多变的问题，应用关键技术“煤粉预热燃烧器”，获得了很好的效果。该技术有三个主要突出特点，即：①着火、稳燃性能特别强；②煤种适应范围特别宽，同一燃烧器可以烧多种煤；③控制NOx能力很强。三、关键技术自动控制装置可根据煤质、煤种的改变，通过：①调节预热室卷吸热烟气的数量，自动、动态地控制预热度；②自动、动态地改变一次风粉的“风/煤比例”。PRP燃烧器工作原理示意图：四、使用效果经过专门的工业测试证明：在煤粉穿行预热室的（～0.03秒）短暂时间内，可将进口时只有90℃的一次风粉到达出口时迅速升温到1100℃以上；能使很难着火的煤种（鸿基煤、石油焦、福建加福无烟煤）保证在喷口外～300mm处及时着火、连续燃烧。因此其着火、稳燃性能出众；着火后的火炬温度比常规火炬预热室高浓煤粉一次风混合物入口负压区高温热烟气回流的温度高出＞400℃。因此相对的加快了燃烧速度，提高了燃烧效率；煤粉快速升温（温升速率高达26000℃/s）促使挥发分快速裂解、集中释放，有利于煤中的燃料氮大量转化为挥发分氮，这为降低NOx排放创造了极为有利的条件，所以它是优秀的低NOx燃烧器。PRP燃烧器使用过的煤种：煤种Vdaf%Had%Kcal/kg极低挥发分无烟煤1.03~1.561.03~1.565190~5563一般无烟煤7.36~11.272.164690~5057•越南鸿基无烟煤7.89（旋）2.446579•美国石油焦11.68（旋）3.648487贫煤14.39~19.803.23~3.575332~6102劣烟煤17.80~23.402.432900~4029烟/贫混煤17.22/5168低挥发分烟煤21.69/4923混烟煤36.25/4906高挥发份烟煤42.564.735586改造的锅炉一览表：锅炉容量MWe锅炉单炉蒸发量t/h锅炉台数台燃烧的煤种和改造的锅炉台数30010252无烟煤[注]新建造的锅炉20067021贫煤3，劣烟煤5，烟煤9，无烟煤41254205劣烟4，无烟煤11004101福建加福无烟煤653002无烟煤502205烟煤1（液渣炉），烟煤（直吹）1无烟煤2≤1515090756514福建无烟煤4，贵州无烟煤1，贫煤5，辽宁当地混煤3应用案例：1、华电贵州清镇电厂该电厂在调查研究的基础上经过反复比较论证，决定采用PRP燃烧器对该厂的4台锅炉的所有燃烧器系统进行改造，从2005年6月至2006年2月，完成了全部4台锅炉的改造。改造后的运行实践表明，原按烟煤设计的锅炉，在炉膛没有卫燃带、一次风温度较低的情况下，燃烧（无烟煤+贫煤）的混煤、Vdaf≮6%的无烟煤时，锅炉达到了稳定燃烧，不需投油助燃的目的。低负荷可达≤40%MCR;NOx的排放控制在450mg/Nm3。清镇发电公司四台锅炉的设计煤种（水城烟煤）的煤质参数项目C％H％O％N％S％A％M％V％LHVkJ/kg设计煤种46.402.833.670.981.6134.0110.52518158（4337）考核煤种44.052.413.610.861.8735.2122516928（4043）清镇发电公司实际燃用的各种煤种的煤质参数燃用煤种水分％灰分％挥发分％低位热值MJ/kg固定碳％MtMadAadAdAarVdafVad混煤4.620.8430.0130.2628.8616.3610.8822.565（5383）57贫煤5.640.9332.6632.9731.1121.4813.5921.046（5027）51.14无烟煤4.610.7726.3426.5425.3211.99最低＞6%8.424.163（5771）64.15清镇电厂5、6号炉（265MWe）采用PRP燃烧器改造前、后性能对比一览表时间最低稳燃负荷平均飞灰含碳量熄火次数月均耗油量05年1至8月（改造前）52MWe(80%MCR)≥15%62次54吨05年9月至06年9月（改造后）25MWe(38%MCR)≈4%0次15吨清镇电厂7、8号炉（2200MWe）采用PRP燃烧器改造前、后性能对比一览表时间最低稳燃负荷平均飞灰含碳量熄火次数月均耗油量05年1至8月（改造前）180MWe(90%MCR)20%12次69吨05年9月至06年9月（改造后）80MWe(40%MCR≈4％0次18吨2、华电裕华电厂300MW四角燃烧锅炉上锅厂新造燃烧阳泉无烟煤的锅炉；使用效果：1、飞灰可燃物＜3%，经济性高；灰成了抢手货～60元/吨。大为节省灰场用地；2、NOx排放～550mg/Nm3，远低于国家标准1100mg/Nm3的要求，不再担心环保罚款。附件3炉内标靶喷射技术（畅通节能法TIFI）一、适用范围燃煤锅炉、燃油锅炉、生活垃圾焚烧炉、旋窑炉、废物生能炉二、主要技术内容计算机根据锅炉的实际运行参数、燃烧室设定的参数和所建立的流体动力学模型和热转换模型计算出烟气流参数和燃烧室的温度分布，据此预测锅炉的结焦和结渣点，并经过现场验证调整后最终确定精确位置。通过定点安装喷射设备向这些点喷射特定的化学反应药剂，从而阻止结焦和结渣，并清除已有的结焦和结渣。三、采用TIFI的益处1、改变焦渣特性，使焦块变的疏松，焦渣呈粉末状，避免因掉大焦块造成的非正常停车次数；2、显著改善捞渣系统工作强度，降低维护保养要求；3、可快速清除锅炉各受热面焦渣，防止因管壁结焦造成的爆管现象；4、减缓SO3和硫酸腐蚀，延长设备使用寿命，降低生产成本；5、免除人工打焦，减少员工工作强度；便于集控人员调整锅炉运行参数。6、在燃煤供应日趋严峻的情况下，可以拓展电站锅炉燃用煤种范围，增加燃料的灵活性，额外节约生产成本。7、电站锅炉可掺烧低价、廉价劣质煤，节约生产成本；8、电站锅炉还可掺烧高热量优质煤种提高锅炉负荷，增加发电量；9、有效提升锅炉效率，加强热交换，降低发电煤耗，节约燃煤；10、减少锅炉吹灰次数，降低排烟温度和减温水使用量。11、可减少S、N氧化物的大气排放量；12、促进燃料完全燃烧，降低灰渣中含碳量，减少废渣排放量；13、降低烟气林克曼黑度；14、降低烟尘排放量。四、技术应用情况该技术已先后在下列电厂应用：FortLauderdale,FL4×400MWFloridaCity,FL2×400MWJacksonville,FL520MWTitusville,FL90,180,325MWMiddletown,CT540MWUncasville,CT540MWVicksburg,MS500,750MWChalkpoint,MD355MWCastleDale,MI440~460MWSt.Clair,MI135MWBaldwin,IL620MWTowson,OK480MWsPuertoRico200MWJamaica75MW珠海电厂700MW附件4汽轮机通流系统改造技术一、适用范围200~600MW汽轮机组二、主要技术内容1.技术原理采用先进的汽轮机三维流场设计技术，结合四维精确设计，对汽轮机通流部分及汽封系统进行优化。2.关键技术（1）高压缸调节级，采用子午面收缩静叶栅；（2）高压缸压力级隔板静叶，采用新型优化高效静叶叶型；（3）中、低压缸隔板静叶，全部采用弯扭静叶片；（4）采用新型动叶叶型，改善速度分布，减少动叶损失；（5）增加各级动叶顶部汽封齿数，减少漏汽损失；（6）采用子午面通道光顺技术；（7）提高未级叶片的抗水蚀能力；（8）提高未级根本反动度，改善未级气动性能3.工艺流程现场对通流部分进行优化设计，大修将转子和隔板返厂加安装调整。三、主要技术指标1、与该节能技术相关生产环节的耗能现状200MW及以下机组缸效率较差，3