近日,國家能源集團湖北漢川公司2號機組低揮發(fā)分貧煤等離子體點火與數(shù)字化圖像火檢升級改造項目圓滿收官,正式投入運營。這一成績成為行業(yè)內(nèi)外矚目的焦點。
什么是貧煤?貧煤是煤化程度高的一種煙煤,加熱時不產(chǎn)生膠質(zhì)體,一般揮發(fā)分>10%~20%,含氫量一般在4%~4.5%,具有揮發(fā)分較低、含碳量較高,且燃點較高等特點,因其燃點高達370℃~400℃,燃燒時火焰短且發(fā)熱量高,主要用于動力和民用燃料。
突破技術(shù)壁壘
一般燃用貧煤鍋爐在點火啟動和低負荷穩(wěn)燃過程中油耗高、成本高。為徹底解決這一問題,國家能源集團湖北漢川公司聯(lián)合科環(huán)集團煙臺龍源公司深入調(diào)研了國內(nèi)外等離子體點火技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了電廠鍋爐的燃料特性、燃燒器結(jié)構(gòu)等因素,明確了項目的可行性和必要性。
煙臺龍源公司等離子體點火技術(shù)自2000年9月經(jīng)過國家電力公司專家組鑒定達到世界領(lǐng)先水平以來,產(chǎn)品不斷創(chuàng)新、發(fā)展,已完成四代更新升級,以適應更多煤種,并提升穩(wěn)燃效果,煙臺龍源公司針對貧煤點火進行了等離子體發(fā)生器和等離子體燃燒器的研發(fā),等離子體發(fā)生器功率由100kW升級到180kW,同時針對等離子體燃燒器結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,使其更適用于貧煤點火。
經(jīng)過長達十個月的前期研發(fā)和籌備工作,項目團隊克服了燃燒器與等離子體發(fā)生器匹配復雜等技術(shù)難題,成功開發(fā)出適用于330兆瓦機組鍋爐的等離子體燃燒器和大功率等離子體發(fā)生器,實現(xiàn)了無燃油點火啟動及穩(wěn)燃的目的,提升了機組的經(jīng)濟性和環(huán)保性能。
為了進一步提升鍋爐穩(wěn)燃系統(tǒng)的安全性和可靠性,項目團隊在2024年上半年機組檢修期間,將我國最新一代數(shù)字化圖像火檢技術(shù)成功耦合到貧煤鍋爐的等離子體點火及穩(wěn)燃系統(tǒng)中,實現(xiàn)了與FSSS(爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng))及火檢保護系統(tǒng)的協(xié)同工作。
這一創(chuàng)新應用不僅提高了火檢的準確性和及時性,具備實施可視化顯示,還有效降低了因誤判或漏判導致的安全風險,為電站的安全穩(wěn)定運行提供了有力保障。
推廣應用價值
該項目突破了傳統(tǒng)煤質(zhì)揮發(fā)分下限,達成了在空干基揮發(fā)分14%至16%范圍內(nèi)的低揮發(fā)分貧煤點火目標;耦合新型數(shù)字化圖像火檢技術(shù),創(chuàng)新應用實現(xiàn)了鍋爐火焰視頻信號的接收與邏輯判斷,使火檢信號信息量提高了100萬倍以上,火焰檢測視角范圍擴大了約18倍,為貧煤的高效利用開辟了新的路徑。
項目的成功投運,不僅提升了火電機組的靈活性調(diào)峰能力,大幅拓寬了鍋爐無油點火對煤種的適用范圍,還大幅降低了點火及穩(wěn)燃燃料成本。每年單臺機組可減少燃油消耗約600噸,為我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供了有力支撐。