2023年4月6日,能动系CFB团队完成的“基于气体组分分区的循环流化床锅炉污染物深度抑制技术研究与应用”项目通过了中国电力企业联合会组织的科技成果鉴定,中国工程院秦裕琨院士、岳光溪院士、鉴定委员会专家、中电联科技成果鉴定办公室及研发团队代表30余人采用线上线下相结合的方式参加了会议。
鉴定委员会由哈尔滨工业大学秦裕琨院士,及华北电力大学、中科院工热所、国家能源集团、华电集团、华能集团、上海锅炉厂、哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等国内产学研用知名企业的专家学者组成。能动系黄中研究员代表研发团队做了工作报告,经过质询与讨论,鉴定委员会专家一致认为,“基于气体组分分区的循环流化床锅炉污染物深度抑制技术研究与应用”提高了循环流化床锅炉运行的经济性、环保性、灵活性和可靠性,总体达到了国际领先水平,对推动循环流化床锅炉技术的发展进步具有里程碑意义。
“基于气体组分分区的循环流化床锅炉污染物深度抑制技术研究与应用”项目由清华大学联合北京京能电力股份有限责任公司、内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司等单位共同完成,研发团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金和北京能源集团重大科技项目的支持下,自主开发了基于气体组分分区的循环流化床锅炉污染物深度抑制技术。针对循环流化床锅炉大型化、燃料波动和调峰运行情况下出现的空气/燃料匹配不均、过度喷氨、超量喷钙、锅炉热效率下降、环保成本增加等问题,先后开展了理论研究、数值模拟、关键设备开发、控制流程优化及工程示范。项目揭示了循环流化床锅炉大尺度炉膛空间和多分离器并联系统气固流动不均对燃烧的影响机理,研发的炉内分区控制技术为锅炉燃烧调整提供了全新的方法。项目共申请专利33项、授权发明专利4项、实用新型专利8项,制定行业标准2项,出版学术专著3部,发表论文24篇。
项目实施过程中开发了适用于循环流化床锅炉炉内高烟尘、高烟温、高烟速的“三高型”气体组分在线监测系统——拨云2000,能够在恶劣工作条件下同时测量烟气中的O2、CO、NO、NO2、N2O和SO2成分,通过快速优化燃烧过程,可源头减少氨逃逸、降低炉内脱硫钙硫摩尔比。
项目提出了SNCR脱硝系统和炉内脱硫系统的区域差异化协调控制策略,能够实现对炉内不同区域燃烧影响参数的快速精准调节,显著降低环保成本。目前,项目研究成果已在内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司2×330MW循环流化床锅炉整体应用,并先后完成了三十多台典型循环流化床锅炉的应用方案设计,涵盖135MW、300MW、350MW、600MW、660MW及700MW各等级。下一步,能动系CFB团队将继续深挖这一原创性技术的潜力,为保持中国循环流化床发电技术的世界引领,推动能源绿色低碳转型发展,提出更多的清华方案、贡献更大的清华力量。
(供稿:热能所CFB课题组,审核:李宇红)