中國粉體網(wǎng)訊 “煤粉”———可謂中國華電集團(tuán)公司（簡稱華電集團(tuán)）推進(jìn)煤電節(jié)能減排升級改造的重大突破口。
繼２０１３年冬季天河北華電石家莊鹿華熱電有限公司（簡稱鹿華電廠）制粉系統(tǒng)改造后，湖南華電長沙發(fā)電有限公司（簡稱長沙電廠）在２０１４年１２月也完成了制粉系統(tǒng)的改造。
因?yàn)橹品巯到y(tǒng)的改造，中國華電集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)研究總院（簡稱華電科研總院）備受行業(yè)關(guān)注。
華電科研總院所組織進(jìn)行的這些針對“煤粉”的先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目，被華電集團(tuán)分管科技工作的副總經(jīng)理鄧建玲稱作是“華電集團(tuán)踐行‘超低能耗，超低排放’戰(zhàn)略的典型案例”，被項(xiàng)目實(shí)施電廠負(fù)責(zé)人評價(jià)為“極具革命性的高新技術(shù)”。
在１月２３日召開的“多相流高效分離技術(shù)成果發(fā)布暨推廣應(yīng)用現(xiàn)場會”上，華電集團(tuán)科技環(huán)保部主任毛科介紹，華電科研總院這一套針對“煤粉”的分離技術(shù)，將逐步推廣至華電集團(tuán)所有的燃煤電廠。目前，華電山東、黑龍江等多個(gè)省級公司已經(jīng)簽定改造協(xié)議。
看來，這場由“煤粉”引發(fā)的技術(shù)革命將在眾多燃煤電廠持續(xù)上演。
小煤粉有大學(xué)問
燃煤電廠的煤炭要經(jīng)過制粉系統(tǒng)制成煤粉，然后送進(jìn)鍋爐燃燒。煤粉的細(xì)度、均勻性直接影響鍋爐的燃燒效率，從而影響煤耗。
多種因素導(dǎo)致目前我國很多電廠入爐煤質(zhì)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤種，熱值降低、灰分升高、揮發(fā)分降低，造成制粉系統(tǒng)運(yùn)行不正常，制粉系統(tǒng)出力下降、制粉單耗大幅增加、煤粉細(xì)度整體偏粗、煤粉細(xì)度均勻性下降等問題，從而導(dǎo)致一系列的鍋爐燃燒問題，如灰渣可燃物升高、煤粉著火推遲、火焰中心升高、排煙溫度升高、減溫水量增大等，嚴(yán)重影響鍋爐的燃燒效率和鍋爐安全穩(wěn)定性。
“電廠實(shí)際燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種差異較大時(shí)，對鍋爐燃燒造成很大影響。開展鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)，確定合理的風(fēng)量、風(fēng)粉比、煤粉細(xì)度等，有利于電廠優(yōu)化運(yùn)行�！薄睹弘姽�(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃（２０１４～２０２０年）》中，對于現(xiàn)役機(jī)組節(jié)能改造技術(shù)這樣強(qiáng)調(diào)。
“改造制粉系統(tǒng)，讓煤粉更細(xì)、更均勻是電廠節(jié)能技術(shù)的根�！比A電科研總院副院長彭維明告訴《中國電力報(bào)》記者。彭維明是國家“****”專家，近年來，他和他的團(tuán)隊(duì)———華電多相流分離技術(shù)研究及應(yīng)用中心一直在圍繞“煤粉”攻關(guān)。
目前，我國大致有三種制粉系統(tǒng)：低速鋼球磨煤機(jī)中間倉儲式（在老電廠應(yīng)用比較多）、中速磨煤機(jī)直吹式（一般在新安裝和投運(yùn)的大容量鍋爐中比較多），還有一種，就是彭維明教授這次在長沙電廠改造中遇到的雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。
在燃煤發(fā)電廠中，分離器是制粉系統(tǒng)中將原煤加工成煤粉的關(guān)鍵處理設(shè)備之一，是將磨煤機(jī)研磨出的合格煤粉分離出來送入爐膛燃燒，將不合格的粗煤粉顆粒返送至磨煤機(jī)進(jìn)一步磨細(xì)。
“因此，分離器性能高低決定著送入爐膛燃燒的粉體的粗細(xì)度和粒徑分布，影響到制粉系統(tǒng)能耗、鍋爐的燃燒效率、ＮＯｘ排放以及后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備的磨損�！迸砭S明將他所掌握的世界上最先進(jìn)的“分離技術(shù)”應(yīng)用到制粉系統(tǒng)的改造中。
為提高制粉系統(tǒng)出力和分離器效率，進(jìn)而提高鍋爐效率，彭維明和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對燃煤電廠制粉系統(tǒng)分離器進(jìn)行重新改造。當(dāng)國際分離器協(xié)會主席了解到彭維明的一系列研發(fā)后，夸贊彭維明分離技術(shù)世界領(lǐng)先。
讓煤粉更細(xì)更均勻
北京市科委重大項(xiàng)目辦公室的許宏霞向《中國電力報(bào)》記者介紹道：“長沙電廠和鹿華電廠兩個(gè)項(xiàng)目均是北京市科委資助的華電集團(tuán)重大科技專項(xiàng)的子課題。主要是針對燃煤電廠制粉系統(tǒng)分離器進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)改造，提高制粉系統(tǒng)出力和分離器效率，進(jìn)而提高鍋爐效率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)�！�
長沙電廠和華電科研總院就燃煤電廠直吹式制粉系統(tǒng)性能優(yōu)化及應(yīng)用項(xiàng)目于２０１４年４月９日達(dá)成合作協(xié)議，直到２０１４年１２月下旬完成性能測試，歷時(shí)約８個(gè)月。雙方合作完成雙進(jìn)雙出鋼球磨制粉系統(tǒng)分離器研制及示范應(yīng)用重大科技項(xiàng)目�！敖档兔悍奂�(xì)度，提高煤粉均勻性，為鍋爐燃燒提供更適合的煤粉�！遍L沙電廠生技部主任吳立新對改造成效充滿期待。
“改造后在煤粉細(xì)度降低的基礎(chǔ)上，制粉系統(tǒng)最大出力增加了１１噸／小時(shí)，最大出力為６８噸／小時(shí)，制粉單位電耗降低了２．２千瓦時(shí)／噸，節(jié)能效果明顯；在接帶相同負(fù)荷情況下，減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺數(shù)，有效降低廠用電率�！眹W(wǎng)湖南省電力公司電科院的呂當(dāng)振，在介紹長沙電廠制粉系統(tǒng)性能優(yōu)化及示范項(xiàng)目時(shí)說道。他們受長沙電廠的委托對改造前后的制粉系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試。
測試報(bào)告顯示，改造后煤粉的細(xì)度明顯降低，在出力最大時(shí)可降低（變細(xì)）６．９％。煤粉均勻性指數(shù)提高０．１。分離器平均效率在最大出力時(shí)提高１１．６％�！斑@樣的性能有助于煤粉燃盡，提高鍋爐效率�！眳萎�(dāng)振介紹道。
“燃煤電廠直吹式制粉系統(tǒng)性能優(yōu)化及應(yīng)用項(xiàng)目驗(yàn)證了華電科研總院所掌握的分離技術(shù)是極具革命性的高新技術(shù)�！遍L沙電廠副總經(jīng)理何輝表示。這種技術(shù)被更為專業(yè)地命名為“多相流高效分離技術(shù)”。
據(jù)彭維明介紹，鹿華電廠細(xì)粉分離器，改造前主要是離心分離，不僅分離效率低，而且無法將三次風(fēng)中煤粉盡可能多的分離出來。改造后分離器主要是旋風(fēng)離心分離，解決了煤粉的二次攜帶等問題，從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)粉盡可能的高效分離。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，鹿華電廠這一技術(shù)如在京津冀燃煤電廠推廣應(yīng)用，每年可節(jié)約成本５億元，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約１１萬噸。
要超低排放也要超低能耗
“在推動能源革命的新形勢下，我們?nèi)A電集團(tuán)強(qiáng)調(diào)的是‘超低能耗、超低排放’。華電科研總院針對治理‘煤粉’研發(fā)實(shí)施的分離技術(shù)是我們整個(gè)華電集團(tuán)系統(tǒng)踐行‘超低能耗、超低排放’戰(zhàn)略的典型案例�！敝袊A電集團(tuán)副總經(jīng)理鄧建玲，在多相流高效分離技術(shù)成果發(fā)布暨推廣應(yīng)用現(xiàn)場會上表示。
記者注意到，《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃（２０１４～２０２０年）》中提到：“推行更嚴(yán)格能效環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，加快燃煤發(fā)電升級與改造，努力實(shí)現(xiàn)供電煤耗、污染排放、煤炭占能源消費(fèi)比重‘三降低’�！�
在鄧建玲看來，如果單純地追求“超低排放”，而沒有降低能耗，那是不科學(xué)的發(fā)展路徑。而華電集團(tuán)高效分離技術(shù)也很好地實(shí)現(xiàn)了“超低能耗，超低排放”。根據(jù)測算，類似鹿華電廠的改造，對于一臺３０萬千瓦的機(jī)組，年綜合效益在３００萬元以上，年節(jié)煤４０００多噸，減少二氧化碳排放１．０５萬噸，氮氧化物排放４８００噸。類似于長沙電廠的改造，如果是６０萬千瓦機(jī)組，一臺爐制粉系統(tǒng)全改造的話，年節(jié)省煤炭７０００噸以上，年節(jié)約成本４５０萬元以上，減排二氧化碳１．８萬噸，減排氮氧化物５７００噸。
目前，全國電廠中共計(jì)有２０００多臺套細(xì)粉分離器在使用，雙進(jìn)雙出鋼球磨和粗粉分離器估計(jì)大約在６０００臺以上，如果全面推開華電科研總院這套以“煤粉”為突破口的高效分離技術(shù)，節(jié)能減排的效應(yīng)將不言而喻。
近年來，華電科研總院以“超低能耗、超低排放”為目標(biāo)，圍繞能源企業(yè)存量資產(chǎn)升級，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，開展了大量創(chuàng)新性研究工作，承擔(dān)了國家能源局、北京市科委、中國華電集團(tuán)公司一系列科技項(xiàng)目，取得了以多相流高效分離技術(shù)、分布式能源智能優(yōu)化技術(shù)、爐前脫灰脫硫技術(shù)、石子煤分選技術(shù)等為代表的一批重要研究成果及各類專利２０余項(xiàng)。
