07上午燃煤上鍋前沿技術(shù)

一、背一、背環(huán)境壓力3一、背環(huán)一、背環(huán)境壓力中國政府承諾1、到2020年，非化石能源占一次能源比重達(dá)到2、到2020年，單位GDP二氧化碳排放在2005年的基礎(chǔ)上下降4煤煤的高排放因煤煤的高排放因 2010全年2010全年消費(fèi)62009年排放（IEA7國CO2排放煤的CO2排所占比例2009年排放（IEA7國CO2排放煤的CO2排所占比例超超臨界二次超超臨界二次再目前超超臨界燃煤發(fā)電的CO2排放比世界平均水平約低35%，而700℃的超超臨界將再下降10%-8一次再99霧霾襲擊霧霾襲擊霧霾襲擊霧霾襲擊提綱提綱二、超超臨界發(fā)展歷與600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)相比，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的供電效將提高至50%，每二、超超臨界發(fā)展歷與600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)相比，700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的供電效將提高至50%，每千瓦時煤耗可再降低近70克，二氧化碳排放減少14%二、超超臨界發(fā)展歷超臨界/超臨界蒸汽循環(huán)技術(shù)的二、超超臨界發(fā)展歷超臨界/超臨界蒸汽循環(huán)技術(shù)的發(fā)展階Inthestageofresearchand超臨亞臨當(dāng)前在歐洲、美efficiency效率改二、超超臨界發(fā)展歷第一階段：材料基礎(chǔ)不變二、超超臨界發(fā)展歷第一階段：材料基礎(chǔ)不變數(shù)化系統(tǒng)，挖掘潛力，提高綜合利用效第二階段120M6化系統(tǒng)，提高綜合利用效進(jìn)的℃二次再熱超超臨界技36.65Mpa/705℃/723℃/先進(jìn)的700℃超超臨界技先進(jìn)的 ℃二次再熱超超臨界技第二階段Secondstage℃先進(jìn)的℃超超臨界技第二階段e2.—1000MW超超臨界燃煤技第一階段Firststage第一階Firststage已有技術(shù)提綱提綱三、超超臨三、超超臨界業(yè)塔式和∏型滿足不同用戶需三、超超臨界業(yè)三、超超臨界業(yè)截止到2014年4月底，上鍋承接超超臨界合同情 1200MW超超臨界鍋 2 煙1000MW超超臨界塔式鍋 50 21 煙煤、貧1000MW超超臨界∏型鍋 18 6 煙煤、貧660MW超超臨界∏型鍋 40 18 煙煤、貧660MW超超臨界塔式鍋 2 煙三、超超臨界業(yè)三、超超臨界業(yè)2012年度全國火電600MW級以上機(jī)組能效對標(biāo)（公示版）和指標(biāo)分析報告，揭曉了年度機(jī)組競賽結(jié)果（中電聯(lián)公布數(shù)據(jù)）1000MW超超臨界機(jī)一等獎：天津國投北疆發(fā)電（全國唯一的一個一等獎1號機(jī)三等獎：上海上電漕涇發(fā)電有限公司2號機(jī)國電諫壁發(fā)電13號機(jī)600MW超超臨界機(jī)一等獎：華能上海石洞口第二電廠4號機(jī)組二等獎：許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公4號機(jī)組三等獎：華電望亭發(fā)電3號機(jī)組、華能上海石洞口第二電3號機(jī)三、超超臨界業(yè)2012年度全國火電機(jī)組煤耗統(tǒng)計（排名前十位）信息三、超超臨界業(yè)2012年度全國火電機(jī)組煤耗統(tǒng)計（排名前十位）信息來源:中電聯(lián)科技開發(fā)服務(wù)中其中七臺機(jī)組全部選用上海電氣的鍋電廠簡 機(jī) 競賽年 機(jī)組實編 容量(MW)供電煤耗定 報送計算申能上海外 選202海的 申能上海外 備—012更高10 國電浙江北 國電浙江北 國電江蘇諫 中電投上海漕 華能南京金 中電投上海漕 國投天津北 華潤徐州彭 三、超超臨界業(yè)三、超超臨界業(yè)1200MW超超臨界鍋1000MW超超臨界鍋660MW超超臨界鍋更高再熱器出口溫度——三、超超臨界業(yè)1000MW超超臨界鍋三、超超臨界業(yè)1000MW超超臨界鍋三、超超臨界三、超超臨界業(yè)1000MW超超臨界鍋更高再熱器出口溫度——三、超超臨界三、超超臨界業(yè)1000MW超超臨界鍋更高再熱器出口溫度——三、超超臨界三、超超臨界業(yè)660MW超超臨界鍋更高再熱器出口溫度——提綱提綱四、最新技超低NOx燃燒技效名稱爐號爐單位鍋爐效率（94.36、94.4194.693.92、23外高3中國漕涇2#四、最新技超低NOx燃燒技效名稱爐號爐單位鍋爐效率（94.36、94.4194.693.92、23外高3中國漕涇2#亭發(fā)電彭城西安熱工研究院有限西安熱工研究院有限1江蘇方天電力技術(shù)有限公96中國2亭發(fā)電93.919.97華能海石洞口第94.04、13蘇方天電力技術(shù)有限公94.21、（蘇州江94.08、 4華能14#洞口1493.93、電廠寧海（蘇州594.35、杭州意能電力技術(shù)有限公61594.1894.2693.96、3公司4蘇方天電力技術(shù)有限公國華徐州杭州意能電力技術(shù)有限公 2393.85994.25、淮浙煤電#臺電1西安熱工研究院有限漕涇1河南龍泉金亨電力有193.80（平均值四、最新技四、最新技超低NOx燃燒技貧四、最新四、最新技江蘇國電諫壁電運(yùn)行四、最新技超低四、最新技超低NOx燃燒技第二代燃燒高灰分煙煤四、最新技超低NOx四、最新技超低NOx燃燒技第三代燃燒技術(shù)行費(fèi)用的減少四、最新技四、最新技優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)四、最新技優(yōu)化系四、最新技優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)可以承諾4.5~5%四、最新技優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)四、最新技優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)更低過效率提更低排煙溫空氣系四、最新技安全的受四、最新技安全的受熱面設(shè)材料優(yōu)結(jié)構(gòu)優(yōu)過程控四、最新技1）高檔次材料使用四、最新技1）高檔次材料使用：S304H、HR3C、P92、2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計：受熱面水平布置或不采用小R彎3）減少煙溫偏差的設(shè)4）減少水力側(cè)偏差的設(shè)安全的受熱面設(shè)5）改良的管接頭設(shè)我們的超超臨界鍋爐投運(yùn)至今可可提綱提綱五、二次再五、二次再熱技超超臨界二次再一次再五、二次再熱技美國二次再熱技美國到1976年為止，共有25臺投運(yùn)（到1976年蒸汽溫度比率（比率214114五、二次再熱技美國二次再熱技美國到1976年為止，共有25臺投運(yùn)（到1976年蒸汽溫度比率（比率2141147374281528五、二次再熱技日本二次再熱技日本有11臺二次再熱機(jī)組投運(yùn)（到1976年300MW/566℃五、二次再熱技日本二次再熱技日本有11臺二次再熱機(jī)組投運(yùn)（到1976年300MW/566℃/166℃66℃/198912.654.616.19.38.218.32.218.40.五、二次再五、二次再熱技中國二次再熱研2009年開始二次再熱研發(fā)工作2年5月31日，國家能源局以國能電力2012[164]號文同意國電泰州電廠二期百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電示范項目開展前期工作。2012年國內(nèi)開始二次再熱項目招標(biāo)工作五、二次再熱技二次再熱參數(shù)特項目名二次再一次再單1一次汽流2一次汽出口3一次汽出口℃4給水溫℃5給水壓5一次汽吸熱變%6二次汽流7二次汽進(jìn)口五、二次再熱技二次再熱參數(shù)特項目名二次再一次再單1一次汽流2一次汽出口3一次汽出口℃4給水溫℃5給水壓5一次汽吸熱變%6二次汽流7二次汽進(jìn)口8二次汽進(jìn)口℃9二次汽出口二次汽出口℃三次汽流三次汽進(jìn)口三次汽進(jìn)口℃三次汽出口三次汽出口℃再熱蒸汽吸的變總熱量的%五、二次再熱技二次再熱參數(shù)特二次再一次再五、二次再熱技二次再熱參數(shù)特二次再一次再五、二次再熱技受熱面布置特減少過熱器的受熱面、合理規(guī)劃過熱器和再熱器的受熱面的布置，以滿足二次再熱引入后溫度提高、壓力提高和高溫受熱面增加后的鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性和五、二次再熱技受熱面布置特減少過熱器的受熱面、合理規(guī)劃過熱器和再熱器的受熱面的布置，以滿足二次再熱引入后溫度提高、壓力提高和高溫受熱面增加后的鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性5.606.6047.0049.2026.4916.6911.82五、二次再熱技材料選溫度提升、壓力提升，材料不變-2-GB/T/GB/TGB/TGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGB五、二次再熱技材料選溫度提升、壓力提升，材料不變-2-GB/T/GB/TGB/TGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGBGB670*GB五、二次再熱技煤水比調(diào)調(diào)溫方過熱器調(diào)噴水減五、二次再熱技煤水比調(diào)調(diào)溫方過熱器調(diào)噴水減擺動燃燒再熱器調(diào)煙氣擋噴水減-五、二次再熱技五、二次再熱技總體方塔式布切向燃低NOx燃燒系統(tǒng)五、二次五、二次再熱技總體方提綱提綱超超臨界超超臨界二次再一次再國外情國外情歐洲AD700的17年計劃1998年開始，由丹麥ELSAM電力公司負(fù)責(zé)，組織歐盟45家公司參加的700℃超超臨界AD700發(fā)展計劃，計劃2013年完成。關(guān)鍵部件將采用鎳基合金，熱效率由目前最好水平的47%提高到預(yù)期的52%～55%，CO2排放降低15%。參數(shù)為35MPa，700℃/720℃。歐洲AD700歐洲AD700計歐洲AD700歐洲AD700計歐洲AD700歐洲AD700計歐洲歐洲AD700計歐洲AD700歐洲AD700計歐洲歐洲AD700計歐洲AD700歐洲AD700計國外情國外情美國的A-USC的15年計劃美國2001年啟動700℃超超臨界機(jī)組研究項目——AD760。為了與IGCC競爭，美國AD760計劃采取的起步參數(shù)比歐洲和日本更高，定為37.9MPa/732℃/760℃。其設(shè)定的蒸汽參數(shù)目標(biāo)顯著高于歐洲的700℃。48-50美國的A-USC計41%-Up38-37-35---典型蒸氣參48-50美國的A-USC計41%-Up38-37-35---典型蒸氣參美國的A-USC計美美國的A-USC計美國DOE超臨界鍋爐計劃運(yùn)行目標(biāo)℃/37.4MPa(表壓國外情國外情日本的A-USC的9年計劃日本2008年推出700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)和裝備的九年發(fā)展計劃“先進(jìn)的超超臨界壓力發(fā)電（A-USC）”（2008～2016年）項目。由日本政府組織材料研究、電力及制造廠聯(lián)合進(jìn)行700℃超超臨界裝備的研發(fā)工作，明確在2015年達(dá)到35MPa/700℃/720℃以及2020年實現(xiàn)750℃/700℃超超臨界產(chǎn)品的開發(fā)目標(biāo)。為了實現(xiàn)CO2減排要求，對現(xiàn)有大量超臨界機(jī)組，日本提出25MPa不變，采取700℃的一次再熱USC+AUSC改造方案，實現(xiàn)整個日本燃煤電廠的升級換代。日本的日本的A-USC計中國的700℃計2010中國的700℃計2010年提出了“700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)開發(fā)路線參數(shù)選機(jī)組參數(shù)：35Mpa/700℃/720℃35Mpa/700℃/720℃機(jī)組容量：600MW等級/1000MW等級中國的700℃中國的700℃計700℃超超臨界鍋爐關(guān)鍵技術(shù)研①700℃鍋爐總體方案的研究，包括爐型選型、整體布置、性能設(shè)計計算（含鍋爐熱力、水動力、壁溫等）研究；②鍋爐本體關(guān)鍵部件技術(shù)研究，包括溫度達(dá)700℃的過熱器、再熱器蛇形管、集箱、管道等；③鍋爐關(guān)鍵部件制造技術(shù)的研究，包括鍋爐用新型鎳基材料的特性試驗、高溫部件、鎳基材料工藝制造、焊接技術(shù)等的研究。中國的700℃中國的700℃計關(guān)鍵部件驗證試驗平臺的建立及運(yùn)①關(guān)鍵部件驗證平臺的設(shè)計，包括系統(tǒng)的布置、鍋爐熱平衡計算、部件的強(qiáng)度計算、運(yùn)行控制和監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)計等；②關(guān)鍵部件驗證試驗平臺的鍋爐單元、關(guān)鍵附件的制造，以及試驗平臺的現(xiàn)場安裝；③關(guān)鍵部件驗證平臺的運(yùn)行和試驗研究中國的700℃計中國的700℃計第一階容量：600MW等級參數(shù)：36.8Mpa/705℃/723℃（鍋爐側(cè)參數(shù)）；爐型：塔式/Π型；燃燒方式：切向燃燒，低NOx燃燒系統(tǒng)啟動系統(tǒng)：帶循環(huán)泵啟動系統(tǒng)或簡單疏水啟動系統(tǒng)；水冷壁型式：下部螺旋管+上部垂直管再熱器調(diào)溫方式：擋板調(diào)溫（塔式/Π型均選用）；過熱器調(diào)溫方式：煤水比+噴水調(diào)溫中國的700℃計中國的700℃計第二階容量：600MW、1000MW等級參數(shù)：36.8Mpa/705℃/723℃723（鍋爐側(cè)參數(shù)）；燃燒方式：切向燃燒，低NOx燃燒系統(tǒng)啟動系統(tǒng)：帶循環(huán)泵啟動系統(tǒng)或簡單疏水啟動系統(tǒng)水冷壁型式：下部螺旋管+上部垂直管或低質(zhì)量流速技術(shù)再熱器調(diào)溫方式：擋板調(diào)溫（塔式/Π型均選用）；過熱器調(diào)溫方式：煤水比+噴水調(diào)中國的700℃計中國的700℃計參數(shù)：36.8Mpa/705℃/723℃（鍋爐側(cè)參數(shù)該參數(shù)是目前國內(nèi)最高的鍋爐設(shè)計參數(shù)，和歐洲、日本的700℃超超臨界選用的參數(shù)基本一致。該參數(shù)將使整個鍋爐選材由先進(jìn)鐵素體材料向奧氏體及鎳合金材料進(jìn)行過渡中國的700℃中國的700℃計優(yōu)化的脫硝理常規(guī)的脫硝方式為爐內(nèi)脫硝或SCR或SNCR。SCR或SNCR運(yùn)行和維護(hù)成本高，SCR在低負(fù)荷時無法投運(yùn)，SNCR運(yùn)行要求較高，而爐內(nèi)脫硝雖然投資成本低，且無運(yùn)行成本，但脫硝效率低。首先：選用高效、低NOx排放的燃燒系統(tǒng)來實現(xiàn)降低燃煤鍋爐污染物的排放。其次：選用SCR或SNCR，來進(jìn)一步降低鍋爐出口NOx排放值。700℃鍋爐700℃鍋爐開發(fā)難爐提高100℃甚至以700℃鍋爐開發(fā)爐提高100℃甚至以700℃鍋爐開發(fā)難逆流布順流布700℃鍋爐總體方擋板調(diào)溫塔式鍋700℃鍋爐總體方擋板調(diào)溫塔式鍋爐膛出口斷d×w=18150×558000RH2（順流SH3（順流SH1（逆流ECO(順流ECO(順流RH