"整体分级低NOx燃烧技术”等"九五”国家科技攻关内容通过专家技术鉴定

摘要：由国家电站燃烧工程技术研究中心承担的"九五”国家科技攻关计划洁净煤技术领域"整体分级低NOx燃烧技术”、"可调、可控、均分、低流、低阻煤粉分配器开发”和"燃烧制粉系统防磨技术研究”三项研究内容,于2000年1月通过了辽宁省科委组织的专家技术鉴定,其研究成果获得与会专家的好评和肯定.项目组织部门黑龙江省科委和国家科技部高技术研究发展中心、国家电力公司东北分公司、辽宁省电力公司以及用户单位的领导、专家学者和技术管理人员参加了会议. 这三项研究内容主要围绕:①如何降低现有燃煤机组燃用混煤时污染物NOx生成与排放,提高燃烧效率和安全性;②采用模化技术并改进引进煤粉分配器,使锅炉煤粉制备系统的煤粉分配器能将磨煤机出口的煤粉按质量、浓度和细度均匀分配给燃烧器,保证锅炉燃烧器燃烧热功率相等和着火条件相同;③解决中国动力煤大部分为劣质煤,灰分达20%～40%,由此产生对煤粉制备系统易磨损件特别是磨煤机的磨损严重问题. 国家电站燃烧工程技术研究中心利用该单位的研究成果,采取理论与实践、物理模化与数字模化、试验室研究与现场工业应用相结合等方式,大胆进行探索和技术攻关;该中心还积极利用处于原国家五大网局之一的东北电力集团,本着立足和服务于东电、面向全国的指导思想,不断加强和扩大与电力企业关系紧密的优势;并对组建过程中的国家工程中心通过承担国家科技部、辽宁省科委以及企业研究项目,加强技术集成、面对日趋激烈的市场竞争理顺中心内部运作、加强成果转化等方面, 不断开拓,为电力企业产生明显的经济、社会效益,并不断壮大自身的经济实力,培养锻炼了一支年轻的科技队伍.通过几年的技术开发工作,取得成果如下: (1)解决了分层燃烧在国内大型锅炉上需选定的关键指标和实施技术措施,为国内第一台引进、安装调试后多年来一直未达到设计指标要求、德国 Steinmueller公司制造的元宝山电厂600 MW机组锅炉改造提供可靠的技术参数.由于采用该技术, 使元宝山电厂600 MW锅炉改造投资、工作量大幅度地降低,各项运行指标大为改善,达到非低氧与低氧条件时的燃烧状态下NOx排放量,从650 mg/m3(标准状态)下降到400 mg/m3(标准状态),NOx下降达38%.产生的社会、经济效益为每年可少向大气中排放NOx约4.7 kt,供电煤耗下降2 g/kWh,锅炉效率提高0.2%,机组电负荷从540 MW提高到600 MW.由于炉内供风合理, 锅炉燃烧稳定,可在50%额定负荷下不投油稳定运行,满足了电网调峰要求. (2)自行研制的可调、可控、均分、低流、低阻煤粉分配器,使每个磨煤机出口的引出管间煤粉浓度、粒度和重量偏差小于10%,中心已形成了 200 MW、300 MW和600 MW机组锅炉直吹式制粉系统分配器的系列产品.该产品通过安装在朝阳、铁岭和元宝山发电厂的200 MW、300 MW和 600 MW机组表明,运行工况良好,锅炉燃烧稳定,可缓和炉内结渣和热偏差,锅炉效率提高,产生显著的经济效益. (3)优选焊接材料,采取正确堆焊工艺,延长锅炉制粉系统中磨煤机易磨损件寿命.中国电厂燃用烟煤、劣质烟煤以及老年褐煤的锅炉制粉系统大部分采用中速磨煤机,有近600台,该类磨煤机主要存在磨辊和磨盘的严重磨损问题,磨辊磨损尤为突出,目前采用的金属材料有高锰钢、高铬铸铁、冷硬铸铁和镍硬铸铁,因煤质不同一般磨辊的寿命仅为4000～8000 h,这些主要部件磨损后即报废. 采用该中心优选的材料和开发的焊接工艺,使原有废弃的磨辊通过堆焊等一系列工艺处理后得到重复利用、堆焊、再利用的循环使用过程,寿命达到铸造磨辊的上限.修复后的磨辊其运行的前期、中期和末期的磨煤机出力基本一致,并且运行可靠,出力稳定,磨损速度减缓,延长了制粉系统的有效工作时间,而其修复成本仅约整体铸造磨辊的85%. 该项技术已在中心形成批量加工处理的能力,技术推广的应用工作得到了华能营口分公司以及朝阳、铁岭、元宝山电厂等用户单位的充分肯定. (国家电站燃烧工程技术研究中心李振中)