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中科院先導專項示範工程75t/h煤泥循環流化床鍋爐通過168小時試運行考核並達到超低排放
发稿时间:2020-01-06         作者:文/宋国良、李百航          来源:循環流化床實驗室     【字号:

  近日,應用研究所自主研發的循環流化床高溫低氮燃燒技術的興隆莊75t/h煤泥鍋爐示範項目順利通過了168小時試運行考核,投入商業運行,鍋爐滿負荷下,NOx原始排放濃度達到38mg/m3。該鍋爐的成功投運充分驗證了循環流化床高溫低氮燃燒技術的優越性,直接實現了低于50mg/m3的NOx超低排放,鍋爐熱效率達到90%以上該技術爲我國燃煤循環流化床工業鍋爐的清潔高效燃燒提供一條新的技術途徑,其廣泛應用將有力帶動煤炭清潔燃燒技術裝備的轉型升級。该锅炉是研究所承担的中國科學院战略性先导科技专项课题燃煤工業鍋爐高效低氮燃燒技術與示範的示範工程。 

  現有的超低排放技術廣泛采用噴氨或者尾部煙氣脫硝裝置來實現NOx的脫除,成本昂貴、代價巨大,且十分容易造成二次汙染。2015研究所提出了循环流化床高温低氮燃烧技术,該技術基于循环流化床燃烧特点及NOx生成控制原理,在燃燒過程中,強化循環流化床密相區還原強度與增大還原反應區域,達到主燃區NOx深度抑制、再燃區高效還原、NOx超低排放的顯著效果。75t/h煤泥鍋爐綜合了包括高溫超低氮技術、爐頂均勻給煤泥技術、一次風後牆均勻進風技術,防磨防漏渣內嵌逆流柱形風帽技術、高效絕熱蝸殼旋風分離器及分離器優化布置技術,返料器排灰控制技術等一系列原創關鍵燃燒技術,在保證煤粉高效燃燒的同時,大幅度降低燃燒過程中的NOx原始排放濃度,徹底解決了燃燒效率和排放控制之間的矛盾。采用該技術锅炉可节省烟气脱硝装置投资成本近400萬元,運行成本節省近30萬元/年,技術推廣到全國循環流化床工業鍋爐,可爲行業節約成本近百億元。 

  該示範項目針對現有煤泥循環流化床工業鍋爐存在的熱效率低、汙染物排放控制困難、運行成本高等技術難題,重點突破了爐內高效低氮燃燒、高效氣固分離與氣固流動均勻性等關鍵技術,開發了全煤泥循環流化床高效低氮協同控制技術。該示範工程自課題實施以來,先後完成了可研報告、實施方案評審、示範項目環評、鍋爐基本設計等工作。項目于今年年初開始施工建設,至11月初完成了全部試運行的准備工作,並于12月初順利通過168小時試運行考核,目前已投入商業運行。75t/h全煤泥循環流化床鍋爐節能環保、經濟可靠,充分驗證了高溫後燃技術在超低NOx原始排放方面的技術優勢,爲後期130t/h220t/h高溫超低氮燃燒循環流化床工業鍋爐的工程技術示範提供重要支撐。 

  研究顯示,燃煤産生的NOx排放是形成霧霾的主要汙染物之一,而燃煤工業鍋爐排放的NOx占全國排放總量的12%左右。針對我國燃煤工業鍋爐呈現的保有量大、分布廣、能效和汙染控制整體水平低、節能減排潛力巨大等特點,2018中國科學院启动了战略性先导科技专项项目“变革性洁净能源关键技术與示范”。作为该先导专项的课题之一,本课题对燃煤工业锅炉高效燃烧和超低NOx排放的協同控制關鍵技術進行重點攻關,預期達到NOx原始排放濃度低于50mg/m3、鍋爐熱效率不低于90%的技術指標,並實現技術的75t/h130t/h220t/h系列容量等級燃煤循環流化床工業鍋爐工程示範,課題執行期爲20187月至20236月。該示範項目同時也被列入兖礦集團2019年重大科技專項,由兖礦中科清潔能源科技有限公司總承包建設。 

  75t/h煤泥循環流化床鍋爐全貌 

 
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