坚持科技引领 哈锅高新技术登顶世界之巅
2016-2-24 来源：中国工业新闻网 作者：由庆祝 邱慧玲
1月14日，哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司（以下简称哈锅）召开“哈锅高效环保节能锅炉新技术交流会”，旨在落实国家相关产业政策，满足用户在新政策下对锅炉设备的更高要求。来自全国50多家电力公司、电力设计院等单位的领导及专家参加了会议。中国工业报记者在会上了解到，哈锅经过半个世纪的努力，特别是近两年来为了守住蓝天碧水的那份承诺，持续加大了科技研发力度，终于在二次再热、高效超超临界、准东煤燃烧、超低排放等领域取得了一系列重大突破，在领衔我国煤电高效洁净发展的同时，一批新技术、新产品达到世界领先水平，登顶世界之巅。
树立行业标杆
据相关专家介绍，二次再热发电技术代表了当前世界领先发电技术，比常规一次再热机组效率提高约2%，二氧化碳减排约3.6%，具有高效率、低能耗、低排放等优势。在安源项目投运之前，我国没有二次再热运行机组。为了提升我国电力制造业水平，实现节能减排目标，我国将二次再热发电技术列为《国家能源技术“十二五”规划》重点攻关技术，也是国家《2014~2020年煤电节能减排升级及改造行动计划》推进示范技术。
在安源项目中，哈锅采取了多种先进的设计理念和方法，首创采用π型布置，尾部双烟道二次再热布置方案；首创烟气再循环汽温调节方式，高低压再热器之间采用调温挡板；首次在二次再热机组中采用高烟温、高含尘烟气再循环系统；利用自主技术攻克了锅炉的热力系统，实现了制造国产化、运行国产化。
去年6月，安源项目66万千瓦超超临界二次再热机组锅炉成功投运，负荷达到103%，主汽压力32.4兆帕，主蒸汽温605摄氏度，两级再热系统的热力性能表现优越，一次、二次再热汽温均达到623摄氏度的高效运行参数，锅炉效率为94.62%，机组发电煤耗262.93克/千瓦时，为世界最高水平，为我国燃煤火电机组建设树立了新的标杆。
与此同时，哈锅研制的更高参数华能莱芜电厂2台100万千瓦二次再热超超临界锅炉也在紧锣密鼓地建设之中，其中一台机组已于此前顺利通过168小时试运行，是目前世界压力最大、温度最高、效率最高的百万二次再热锅炉，主蒸汽压力为32.9兆帕，蒸汽温度为605/623/623摄氏度，发电煤耗为256.16克/千瓦时，刷新了二次再热锅炉蒸汽参数和机组效率纪录。
该工程增加了烟气再循环系统，能够灵活调节再热气温，保证再热气温负荷范围大，适合调峰运行需要，使机组在低负荷运行时也有优异经济性；采用全炉膛数值模拟计算，精确分析燃烧系统及其底部烟气流场，结合烟气再循环运行方式，实现高效低氮燃烧，机组更加高效节能环保。该锅炉创造了“水压试验压力最高、从水压试验到机组点火吹管用时最短、从并网发电到完成168小时试运用时最短”等多项全国纪录。
目前国内投运的二次再热锅炉有4台，包括：华能安源电厂2台66万千瓦、华能莱芜电厂1台百万千瓦和国电泰州电厂1台百万千瓦，前3台均为哈锅设计制造。有了安源和莱芜项目的技术积淀，哈锅在二次再热领域的技术更加成熟，优势更加明显，在全国12个二次再热项目招标中，先后拿到华能莱芜、华能安源、大唐雷州、华电句容、江西丰城、神华清远等6个项目，市场占有率达50%，引领行业发展。
力推绿色产品
根据我国节能减排的要求，2020年前燃煤电厂必须全面实施超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。哈锅以国家政策为指引、以市场需求为导向，加大新技术研发力度，研制了一批优质高效环保产品，推动我国节能减排政策有效落实。
高效超超临界锅炉居先进水平。2014年末，由哈锅自主研发的当时世界最高参数66万千瓦高效超超临界锅炉在华能长兴电厂顺利通过168小时试运行，其主汽压力29.3兆帕，蒸汽温度为605/623摄氏度，成为国内首台达到高效设计参数的超超临界机组。
该机组采用超低NOx排放设计，通过数模分析燃烧的炉内状况，合理选择燃烧器设计参数和布置。同时，采用目前最先进的MPM燃烧器和燃尽风布置方式，降低NOx的生成，炉膛出口NOx排放值为133.3毫克/立方米，机组发电煤耗267.2克/千瓦时，比常规超超临界机组效率提高2%，各项参数达到世界先进水平。目前，哈锅已累计签订66万~100万千瓦高效超超临界机组锅炉48台。
超临界W火焰锅炉自主技术研发获得成功。去年，哈锅运用自主技术成功改造贵州华电塘寨电厂2台60万千瓦超临界W火焰锅炉，机组性能指标全面达标，得到国资委和用户的高度评价。锅炉改造采用高效浓淡分级燃烧和风包粉相结合的高效低氮氧化物燃烧系统，增加水冷壁中间混合系统，调整受热面积，实现了水冷壁壁温分布均匀，且在升降负荷及启停磨过程中波动小，锅炉运行稳定，经济指标和排放指标达到预期，标志着哈锅已全面掌握了具有自主知识产权的超临界W火焰锅炉燃烧技术，成为行业典范。
大容量褐煤锅炉技术行业领先。哈锅在褐煤锅炉研发方面实力雄厚、经验丰富，已经掌握了国内外不同褐煤的燃烧特性，并自主设计开发了一系列燃用不同褐煤的炉型。目前国内投运的200台褐煤机组锅炉，99%由哈锅制造。
哈锅在消化吸收原有超超临界锅炉技术的基础上，研制成功国内最大容量新疆信发电厂2台110万千瓦大容量褐煤锅炉，机组容量进一步增加，技术水平又上一个台阶，为更有效地利用在我国分布广泛的高水分强结焦褐煤开辟了一条新路，也进一步巩固了哈锅在褐煤领域的领先优势。哈锅开发的“煤中取水”高效褐煤技术，对解决我国褐煤产地缺水及提高褐煤电厂效率具有重要意义。
循环流化床锅炉（CFB）超前研发。哈锅是国内率先从事大型循环流化床锅炉设计制造的企业，自主开发了国产首台5万~33万千瓦CFB锅炉，承担了国家863课题开发60万千瓦超临界CFB锅炉技术项目并顺利通过国家验收。“十二五”期间，根据用户需求，哈锅自主开发了35万千瓦超临界CFB锅炉，已拿到6个项目共计12台锅炉供货合同，其中朔南工程预计2016年底投入商业运行。结合现阶段国家节能减排要求，哈锅又完成了66万千瓦高效超超临界CFB锅炉方案，并已着手开发66万千瓦二次再热超超临界CFB锅炉技术。
引领行业发展
由引进技术为主向以自主研发原始创新为主的转变。为全面实现由“哈锅制造”向“哈锅创造”的转型升级，哈锅于2012年投资近2亿元建设企业燃烧试验中心。去年9月，哈锅高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室获国家科技部批复建设，成为国内第一家也是惟一一家电站锅炉企业国家重点实验室，标志着哈锅站在了我国锅炉行业技术研发的最前沿。
该中心是目前世界上热容量最大、系统最完善、控制最先进、最接近工程实际的清洁高效燃烧试验平台，具备煤质化验与特性研究、冷态试验、热态试验、数值模拟等功能，能够开展煤燃烧特性、清洁高效燃烧器和燃烧系统技术等多种研究工作。自2013年建成以来，已经开展了国内外动力用煤特性分析、低NOx旋流燃烧器试验研究、新疆准东煤和哈密煤结焦特性研究、生物质掺烧特性研究、无烟煤W火焰燃烧技术研究等20余项重大科研项目，为哈锅高效环保燃烧新技术、新产品开发提供了准确完整的第一手数据。
准东煤燃烧技术取得重大突破。准东煤是指新疆准噶尔盆地东部一条狭长地带煤炭资源，预测储量约3900亿吨，目前已探明储量2136亿吨，是我国最大的整装煤田。由于准东煤质高水分、高结渣、严重沾污等特性，致使大量准东煤炭资源不能得到高效利用。
哈锅在总结褐煤等劣质煤燃烧经验的基础上，对准东煤质进行深入的研究，对截面热负荷、容积热负荷、燃烧器区域热负荷、燃尽高度等领域进行合理的选取，成功破解准东煤燃烧密码，在新疆特变电工2台35万千瓦超临界锅炉实现燃烧90%以上的准东煤，且连续安全可靠运行一年以上的重大突破，达到国际领先水平，标志着储量丰富的新疆准东煤资源将变废为宝。
“哈锅燃用准东煤35万千瓦超临界锅炉科技成果”于2014年10月顺利通过工信部的鉴定。截至目前，哈锅在新疆火电市场项目占有率及装机容量占有率均超过50%，保持了绝对领先优势。
研发炉后一体化环保产品。哈锅积极整合环保业务板块，形成了脱硝、脱硫、除尘等环保设备研发、制造和服务的炉后一体化产业链，将锅炉技术与烟气处理技术有效结合，达到整体性能最优化、整体经济指标最优化，实现污染物超低排放。拥有全负荷SCR脱硝装置技术，采用增加省煤器烟气旁路、省煤器分组布置等措施，系统布置简单、烟温调节灵活，低负荷工况下运行不影响锅炉运行效率。
此外，与浙江大学联合开发自适应式筛板高效除尘脱硫技术，优化开孔率，强化烟气穿透，有效减少烟气逃逸，提高了脱硫效率和除尘效率，达到世界先进水平。采用湿式电除尘技术，可除去含湿气体中的烟尘、酸雾、气溶胶、臭味、PM2.5等多种有害物质，是治理大气粉尘污染的理想设备。
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