2022年3月31日,由哈電鍋爐生產(chǎn)制造的全球首套高效超臨界燃用低熱值煤氣發(fā)電鍋爐在廣西盛隆冶金有限公司成功投產(chǎn)運(yùn)行。這是繼2019年1月1日全球首套超高溫亞臨界煤氣鍋爐于遷安線材有限公司投運(yùn)以來,哈電鍋爐再一次斬獲“全球首套”,“哈鍋造”再一次率先完成突破,引領(lǐng)技術(shù)潮流閃耀煤氣發(fā)電行業(yè)。
所謂“燃用低熱值煤氣發(fā)電”,就是將鋼鐵冶煉企業(yè)高爐煉鐵的副產(chǎn)品——高爐煤氣(高爐煤氣熱值低,一般為3000-3500千焦/標(biāo)立方米,且產(chǎn)出波動(dòng)大、不易著火、燃燒不穩(wěn)定)送入鍋爐中燃燒,并將工質(zhì)加熱到相關(guān)狀態(tài)送入汽輪機(jī),推動(dòng)汽輪機(jī)葉片驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電。廣西盛隆2×145MW超臨界燃?xì)鈾C(jī)組是擁有目前世界設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)效率三項(xiàng)“最高”的煤氣發(fā)電機(jī)組,主蒸汽壓力為25.4兆帕,蒸汽溫度為605/603攝氏度,機(jī)組效率可達(dá)43.5%。該機(jī)組配套鍋爐設(shè)備為哈電鍋爐自主研制的高效超臨界燃?xì)忮仩t,發(fā)電煤氣氣耗約2.5標(biāo)立方米/千瓦時(shí)(相比超高溫亞臨界機(jī)組可降低氣耗約0.25標(biāo)立方米/千瓦時(shí)),NOx(氮氧化物)在未經(jīng)脫硝設(shè)備處理情況下即可滿足環(huán)保指標(biāo)要求。鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)指標(biāo)代表了當(dāng)前國際上燃用鋼企低熱值煤氣發(fā)電的最高水平,實(shí)現(xiàn)了鋼企富余煤氣的進(jìn)一步高效清潔利用。
哈電鍋爐積極響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)要求,結(jié)合國家節(jié)能減排的迫切需求,以科技創(chuàng)新引領(lǐng)企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,憑借在亞臨界燃用低熱值煤氣鍋爐領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,開展高效超臨界燃?xì)忮仩t的研發(fā)工作,進(jìn)一步推進(jìn)低熱值煤氣的高效清潔利用。哈電鍋爐以廣西盛隆煤氣發(fā)電項(xiàng)目為依托,展開高效超臨界燃用低熱值煤氣鍋爐的研發(fā)設(shè)計(jì)工作。哈電鍋爐成立高效超臨界燃用低熱值煤氣鍋爐攻關(guān)團(tuán)隊(duì),充分運(yùn)用“大數(shù)據(jù)”思維,分析現(xiàn)有燃?xì)忮仩t運(yùn)行數(shù)據(jù),結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研、用戶反饋等情況,掌握燃?xì)忮仩t的運(yùn)維特性;采用三維建模和全爐膛數(shù)值模擬計(jì)算,準(zhǔn)確掌握煤氣燃燒、換熱等特性,精確分析爐膛出口煙溫和煙氣熱流分布特性,為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有力數(shù)據(jù)支撐;采用雙旋流低氮煤氣燃燒器,攻克了煤氣壓力、熱值波動(dòng)較大帶來的燃燒難題;采用對流換熱布置爐內(nèi)受熱面,保證汽溫寬負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)值,攻克了煤氣燃燒煙氣量大且輻射換熱弱的難題;采用適合變壓復(fù)雜運(yùn)行工況的螺旋管圈水冷壁,攻克了低負(fù)荷水動(dòng)力安全難題;采用高等級(jí)鋼材并全部水平布置高溫受熱面,攻克了超高溫條件下氧化皮產(chǎn)生脫落易導(dǎo)致堵管難題。正所謂“知己知彼,百戰(zhàn)不殆”,哈電鍋爐將先天技術(shù)優(yōu)勢和先進(jìn)設(shè)計(jì)理念相結(jié)合,針對項(xiàng)目的特點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn),制定個(gè)性化的設(shè)計(jì)方案,為鍋爐的成功投運(yùn)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
據(jù)悉,此前哈電鍋爐超高溫亞臨界燃用低熱值煤氣鍋爐共投運(yùn)28臺(tái),市場占比近50%。2020年12月,哈電鍋爐自主開發(fā)的“燃用低熱值氣體燃料超高溫亞臨界鍋爐及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目順利通過黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技成果鑒定,由中國工程院院士領(lǐng)銜的七位業(yè)內(nèi)知名專家組成的鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為“低熱值氣體燃料超高溫亞臨界鍋爐具有高效率、超低排放等優(yōu)勢,技術(shù)創(chuàng)新顯著,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。此次,由哈電鍋爐研制的全球首臺(tái)高效超臨界燃用低熱值煤氣鍋爐的成功投運(yùn),更彰顯了哈電鍋爐在低熱值煤氣發(fā)電領(lǐng)域的深厚技術(shù)底蘊(yùn)和絕對技術(shù)優(yōu)勢,標(biāo)志著“哈鍋牌”已成為低熱值煤氣發(fā)電鍋爐技術(shù)的國際領(lǐng)跑者。