基于宽幅度燃料适用性的对冲燃烧锅炉深度降氮燃烧技术研究与应用
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完成单位:国能(福州)热电有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-181
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
黄卫强,蒋锋,叶阿曲,吴立涛,余文贤,穆荣峰,黄金宝,李闽
项目概况
一、研究背景
近年来,煤价频繁上涨直接导致火电企业成本刚性增加,火电企业面临严重的亏损。对于火电企业而言,煤炭价格是其主要的成本影响因素,所以,降低煤炭成本,对于火电企业的发展有着至关重要的意义。在实际煤质偏离原设计煤种尤其大比例燃用低灰熔点煤情况下,如何保障锅炉维持良好环保、经济指标显得尤为重要。同时,为摆脱我国对澳煤、印尼煤等国外煤的依赖,深入贯彻国家能源集团一体化战略,主动提升针对非设计煤种的主动适应性一体化技术显得尤为重要。
二、成果先进性、创新性
(1)全面升级了燃烧器一次风导流环工艺结构,完成了全面升级。对原燃烧器的火焰稳燃环组件采用全新的优化结构,该结构不仅焊缝数量大幅减少80%以上,有效解决了热应力释放不均问题。(2)研究燃尽风与上升气流的混合特性,分析燃尽风燃烧器前后墙对冲布置的运行特性,确定最佳燃尽风率,最佳燃尽风布置方式及燃尽风燃烧器的结构。(3)研究深度空气分级后,燃烧器的二次风的双调风结构与单调风结构对火焰形状、高效燃烧的影响,确定了最佳二次风结构。(4)首次提出高速射流型LYCTWA型贴壁风结构。
三、经济效益
(1)直接经济效益。本项目单台600MW机组投资为1374.5万,锅炉NOx生成量减少1317.1t/年,节约的尿素带来的收益为171.8万/年,减少脱硝催化剂投入带来的收益为218.8万/年,引风机电耗不增加带来的收益为67.4万/年,总收益为458万元/年,投资回报周期为3.0年。(2)间接经济效益。以福州公司单台600MW机组为例,按每次停运120h,厂用电率0.06,上网电价0.38元/kWh,标准煤耗310g/kWh,标煤价800元/吨计算,每次非停发电损失费用479.52万元;电网考核系数0.1,每次非停考核费用136.8万元。如进行掺烧低灰熔点烟煤的防结渣技术改造后,因结渣引起非停次数减少3次,清渣费用30万元/次,每年可节约运行成本1939万元。
四、推广展望
目前,该技术覆盖了大型电站锅炉的主要炉型——墙式燃烧方式,可应用于不同容量等级(200~1000MW)、不同煤种(褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤)、不同制粉系统(风扇磨直吹式、中速直吹式、钢球中储式、双进双出钢球磨直吹式等)的墙式燃烧方式煤粉锅炉。该技术保持了原有低氮燃烧系统的基本格局,完成集高效燃尽、稳燃性能更好、超低NOx排放、宽幅度燃料适应性于一体化的深度降