Vol.8, No.5_Oct, 2004國際電力International Electric Power for China大力發(fā)電THERMAL POWER清潔煤技術(shù)的現(xiàn)狀Status Quo of Clean Coal Technology摘要: B&V公司最近為美國電科院完成一項(xiàng)名為“清潔煤技術(shù)的現(xiàn)狀、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和危險(xiǎn)評估”的研究，本文選自B&V公司對此項(xiàng)目的獨(dú)家總結(jié)，介紹了各種清潔煤技術(shù)的進(jìn)展?fàn)顩r及各供應(yīng)商的情況。關(guān)鍵詞:清潔煤技術(shù);低NO.燃燒器;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)Abstract: Black & Veatch recently completed a study for EPRI that examines current trends in the design and operationof clean coal technologies. With EPRI's permission, B&V summarized the report's findings as follows.Key words: clean coal technology; low NOx burner; neural network optimization system中圖分類號: TK223.27文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B文章編號: 1006-9186(2004)05- -0039- -02Black& Veatch (B&V )公司最近為美國電科院制，因此減少污染已成為蒸汽發(fā)電設(shè)備的最大目標(biāo)。(EPRI)完成- -項(xiàng)研究，即調(diào)查清潔的燃煤汽輪發(fā)電機(jī)為減少NOx的排放，現(xiàn)已開發(fā)了3項(xiàng)基本技術(shù):低在設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面的發(fā)展趨勢，項(xiàng)目題為“清潔煤技術(shù)NOx燃燒器、燃燼風(fēng)技術(shù)和燃燒管理與控制系統(tǒng)。將的現(xiàn)狀、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和危險(xiǎn)評估”。研究包括:分析當(dāng)前空氣分級引入到主燃燒區(qū)域，既抑制了熱力型NOx,技術(shù)和銷售商的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析亞臨界、超臨界和超也抑制了燃料型NOx，同時(shí)還減輕了人口燃料流的擾超臨界鍋爐燃煤常壓和增壓流化床鍋爐，以及整體煤動(dòng)，而且降低了主燃料區(qū)火焰的溫度，從而進(jìn)一步減氣化聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的未來應(yīng)用前景。經(jīng)EPRI許可B&V少了NO,的生成。公司獨(dú)家將項(xiàng)目進(jìn)行了總結(jié)。此外，若千個(gè)燃燼風(fēng)人口把空氣從燃燒器上面的不同高度處引人，建立- -個(gè)富氧/貧燃料的區(qū)域，以1清潔煤技術(shù)利于燃料的燃燼。在燃燼風(fēng)技術(shù)的發(fā)展過程中，過去近年來，電力公司已經(jīng)開始重新考慮使用燃煤機(jī)整整20年都是在爐的多個(gè)不同高度上采用多個(gè)空氣噴組，這種趨勢似乎有許多原因，但最根本的原因還是口，以便將燃燒區(qū)域擴(kuò)大，降低了爐內(nèi)的平均燃燒溫價(jià)格。根據(jù)美國能源部(DOE)能源信息管理局發(fā)布的度，因此使NOx的生成達(dá)到最小。在過去20年，燃燒數(shù)字，美國2003年天然氣的平均價(jià)格將在0. 019~管理控制系統(tǒng)也有了很大的發(fā)展，現(xiàn)在通過進(jìn)一一步有0.021美元/(kW .h)之間浮動(dòng)，而煤價(jià)(美國最豐富的效調(diào)節(jié)燃燒器和燃燼風(fēng)系統(tǒng)，更能夠有效地優(yōu)化燃料自然資源)平均在0.005美元/(kW .h)左右。與空氣的混合。這一研究利用了B&V公司及主要燃煤技術(shù)銷售商在過去的20年中，銷售商-直著眼于對亞臨界蒸在電廠設(shè)計(jì)、采購和施工方面的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)B&V公司汽發(fā)電機(jī)中已有部件進(jìn)行優(yōu)化。通過利用三維計(jì)算流還調(diào)查了Alstom、Babcock Borsig Power.體力學(xué)和熱交換模型等設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)者可以更有效Babcock&Wilcox. Foster Wheeler. Hitachi. IHI地設(shè)計(jì)管道間隔布置，還有象過熱器、再熱器、省煤Heavy Industries. Mitsui Babcock公 司自1980年以器這樣--些懸吊的換熱面的熱交換器參數(shù)。銷售商還來運(yùn)行亞臨界和超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)前的改良了這些設(shè)備的設(shè)計(jì)以便將新的燃燼風(fēng)技術(shù)和低現(xiàn)狀和未來要使用的技術(shù)。NOx燃中國煤化工|Y片CNMHG美國問世以來，其21980年以來的技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)行了很大的改進(jìn)。早期的可靠性和可用性由于美國環(huán)境保護(hù)局逐漸增加了對電站排放的限問題、初期投資高、.運(yùn)行和維護(hù)、啟動(dòng)復(fù)雜等問題都國際電力2即年第8卷第5期-39-火力發(fā)電清潔煤技術(shù)的現(xiàn)狀THERMAL POWER已得到了解決，這些問題同樣會(huì)出現(xiàn)在亞臨界機(jī)組9000■亞臨界■ 超璃界中。早期的超臨界機(jī)組表現(xiàn)出的問題有水冷壁腐蝕和80 000熱應(yīng)力故障，當(dāng)采用氧化水處理系統(tǒng)代替全揮發(fā)性或7000060000協(xié)調(diào)磷酸鹽系統(tǒng)時(shí)，腐蝕問題得到了緩解。另外，薄: 5000壁再熱器和過熱器出口聯(lián)箱使用P91號鋼也減少了熱力.菜4000030 000梯度和熱應(yīng)力。20 000.電廠控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)使復(fù)雜的超臨1000界啟動(dòng)變得簡單，而且將亞臨界狀態(tài)向超臨界狀態(tài)過0Alstom BbcokBbcoc& Foster HituchiIndutrits Industrias渡過程中存在的- -些固有問題也得到了較好的解決，設(shè)計(jì)者和工程師現(xiàn)在采用三維計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和熱交制造商換模型來優(yōu)化爐膛設(shè)計(jì)的效率。模型使設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的圖1超臨界和亞臨界機(jī)組制造商的裝機(jī)規(guī)模部件更易于適應(yīng)變化的蒸汽狀態(tài)和不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。另外，超臨界蒸汽發(fā)電機(jī)組已經(jīng)采用了爐膛腐蝕控制-亞臨異-超臨界技術(shù)。35303供應(yīng)商的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)25當(dāng)然，雖然蒸汽發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場具體條件及燃料的組成和特性密切相關(guān)，但是，供應(yīng)商的設(shè)計(jì)原a20理是相同的，并且都能提供良好的性能。所不同的15是，鍋爐的布置、蒸汽溫度控制技術(shù)、燃燼風(fēng)技術(shù)工10藝和控制系統(tǒng)、低NO_燃燒器的設(shè)計(jì)、爐膛水冷壁管的類型和超臨界鍋爐生產(chǎn)許可證等方面。例如，在超臨界機(jī)組的直流爐中，螺旋纏繞管比垂直來復(fù)線型水1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002份冷壁管是否更有優(yōu)點(diǎn)仍是個(gè)有爭論的問題。因?yàn)榇怪眮韽?fù)線管在電站鍋爐的使用相對較晚。團(tuán)2世界亞臨界和超臨界機(jī)組年裝機(jī)臺(tái)數(shù)世界.上只有很少一些機(jī)組使用這項(xiàng)技術(shù)。當(dāng)前，只有Sulzer's證書的超臨界鍋爐設(shè)計(jì)提供這項(xiàng)技術(shù)。本森現(xiàn)在，不論從數(shù)量上看，還是從安裝的機(jī)組類型上看證書繼續(xù)提供螺旋纏繞式燃燒器水冷壁管技術(shù)。都可以證明這-一點(diǎn)。在過去的20年，當(dāng)超臨界機(jī)組的Babcock& Wilcox亞臨界設(shè)計(jì)稍微有點(diǎn)來復(fù)管的特安裝呈逐年上升的趨勢時(shí)，亞臨界機(jī)組的安裝已經(jīng)大點(diǎn)，允許鍋爐按同自然循環(huán)- -起運(yùn)行來設(shè)計(jì)。大下降。自1999 年，新的超臨界機(jī)組的數(shù)量已經(jīng)超過燃燒方法和鍋爐布置在供應(yīng)商中有些不同。就燃了亞臨界機(jī)組的安裝數(shù)量(見圖2)。燒方法來說，切向燃燒與反向燃燒均被證實(shí)使用有效。Alstom和三菱重工只提供切向火焰燃燒器，而參考文獻(xiàn):Babcock& Wilcox.日立、Ishikawajima Harima[1] Focus on 0&M (1]. Power, 2003,147(8):17 -20.Heavy Industries、 Mitsui Babcock 和BabcockBorsig Power 只提供反向火焰燃燒器(見圖1 )。收稿日期: 2003. -04-19所有主要電力公司規(guī)程的蒸汽發(fā)電機(jī)銷售商都既作者:杜秋平(編譯)有亞臨界機(jī)組也有超臨界機(jī)組方面的經(jīng)驗(yàn)。但是，日一華北電 力科學(xué)研究院本和歐洲的銷售商在超臨界機(jī)組方面的經(jīng)驗(yàn)更多一中國煤化工些，因?yàn)樵跉W洲和亞洲對這種更有效益的電廠的需求比美國要高，而美國的煤價(jià)也較為便宜。MHCNMHG.采用超臨界技術(shù)是發(fā)展趨勢，從研究成功開始到方數(shù)據(jù)國際電力2004年第8卷第5期