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【中国煤炭报】一台锅炉承载的蓝天梦

作者:吴玉华 2018-05-31 11:10:07


——兖矿集团东滩矿电厂煤泥循环流化床锅炉试验侧记

山东兖矿集团华聚能源公司东滩矿电厂有一台“神奇”的锅炉,它承载着一个“让天更蓝”的梦想。

这台锅炉就是清华大学研发的基于流态重构的节能环保超低排放型煤泥循环流化床锅炉,是兖矿集团“蓝天工程”示范项目的成果,也是该集团在煤炭清洁高效利用方面探索实践的成果。

“这标志着我们集团已经走出了一条以源头控制为主、烟气净化为辅的低成本清洁煤技术路,构建了涵盖煤炭坑口、炉口、烟口的全过程煤炭清洁利用技术体系。”东滩矿电厂厂长张明华对记者说。

改变煤泥燃烧方式

兖矿集团在煤炭清洁利用方面起步较早。上世纪80年代,在国家鼓励企业集资办电,山东省支持低热值煤发电的背景下,兖矿集团在山东省内建设了6座煤泥、煤矸石资源综合利用电厂,组建了华聚能源公司。华聚能源公司与煤炭科学技术研究院有限公司、浙江大学、中国矿业大学合作,成功开发了世界首台35吨/小时、中国首台75吨/小时异比重煤泥循环流化床锅炉,XLD-14型多功能煤泥给料机技术达到当时国际领先水平。国内首台100%燃用煤泥75吨/小时循环流化床锅炉就在东滩矿电厂投运。

“我们厂老式锅炉各项性能指标和环保指标均难以满足现在的环保要求。”张明华说,“为此,兖矿集团将我们厂3号锅炉改造列入‘蓝天工程’和新旧动能转换重要示范项目,推进循环流化床锅炉技术应用。”

2017年2月,兖矿集团聘任中国工程院院士、清华大学教授岳光溪为兖矿集团循环流化床锅炉清洁燃烧及污染物控制实验室首席科学家。3号锅炉改造选用岳光溪团队研发的基于流态重构的节能环保超低排放型煤泥循环流化床锅炉技术。

“传统循环流化床锅炉污染排放量控制在二氧化硫200毫克/立方米和氮氧化物200毫克/立方米,而我们这台锅炉的排放量是按照量级降下来的,控制在每立方米几十毫克。”岳光溪说,“解决这个问题的核心方案,恰恰就是循环流化床流态的改变,从而使煤泥燃烧方式改变,让流化状态收到最低污染排放的效果。”

2017年9月,3号锅炉开工建设,今年1月30日试运行结束,比国内同类型锅炉安装工期缩短20余天。

发现问题解决问题

5月24日,记者来到东滩矿电厂采访时,3号锅炉正在停产检修。

“毕竟是国内首台专烧煤泥的炉子,我们在运行期间不断发现问题、解决问题。”张明华说。3号锅炉于5月19日停运后,他们重点解决其尾部烟道积灰导致排烟温度偏高问题,同时对煤泥入料部件进行优化。

“通过近4个月的运行,3号锅炉的优势凸显。”张明华介绍,“3号锅炉风室风压较低,风机能耗低,其炉内物料粒径分布更细,对炉内受热面的磨损冲击减小,使锅炉运行周期延长。老式炉子最多运行60天就得检修一次,3号锅炉可连续运行200天以上。”

同时,3号锅炉采用“蓝天工程”自行研发生产的活性良好、颗粒度适宜的脱硫剂,按照精确配比喷入炉内,保持二氧化硫、氮氧化物超低排放的最佳循环流化燃烧状态。锅炉的原始氮氧化物浓度最多只有80毫克/立方米,少量喷入氨水即可降到50毫克/立方米;如果在炉内喷钙,钙硫比为2时,二氧化硫原始排放浓度可降到20毫克/立方米,达到超低排放标准。

打造三大基地

华聚能源公司装机总量43.2万千瓦,年发电量27亿千瓦时,年耗煤泥210万吨。其下属东滩矿电厂配备三炉三机,装机容量4.2万千瓦,年发电量最高达3亿千瓦时。

“示范项目实施后,3号锅炉吨汽耗标准煤量由0.1098吨降低到0.1043吨,节能效果非常显著。”张明华说,东滩矿电厂3号锅炉热效率、煤耗均达到或优于大型高效火电机组标准。环保成本仅为0.03元/千瓦时,达到或超过大型机组环保水平,示范项目的成功运行使电厂发电成本降低0.02元/千瓦时。

华聚能源公司董事长、总经理李伟介绍,在清洁高效工业锅炉示范项目的基础上,该公司正在加快建设循环流化床锅炉工业示范、人才培养和产业孵化三大基地,将电力产业融入兖矿集团陕西内蒙古区域的公司并向周围辐射,通过长期技术合作、运营合作等路径,持续推进旧动能升级转换、新动能活力释放,形成兖矿电力生产、供应、服务新型业态,构建煤电优势互补、风险对冲、融合发展的全新格局。

编辑:崔波