國內首臺600兆瓦超臨界新型褐煤鍋爐技術的試驗研究

10月19日記者從黑龍江電力公司有關部門獲悉，由黑龍江省電科院歷時半年，主持完成了《國內首臺600兆瓦超臨界新型褐煤鍋爐技術的試驗研究》重大技術攻關科研項目。

　　中國是世界上最大的煤炭消費國，隨著國內優質動力煤可開采量的快速減少，充分利用儲量相對豐富的褐煤當前最現實迫切的問題。褐煤是一種易燃的化石燃料，我國褐煤資源豐富，據統計，現已探明褐煤保有儲量1300億噸，占全國煤炭儲量的13%左右。在已探明的褐煤保有儲量中，以內蒙古東部地區最多，約占全國褐煤保有儲量的75%。褐煤的燃燒是世界性的難題，相對于優質煙煤，褐煤具有水分大、揮發分高、孔隙度大、熱值低、易結焦、化學反應強烈、熱穩定性差、灰熔點低等特點。在工程實踐中，褐煤的燃燒以及褐煤鍋爐的設計與運行具有一定的特殊性。兼顧褐煤的著火、穩燃、燃盡、低污染物排放、避免結焦等性能是褐煤鍋爐設計成功與否的關鍵。在此背景下，超臨界褐煤鍋爐具有廣闊的市場前景，而超臨界新型褐煤鍋爐技術的試驗研究項目成為其中的關鍵。

　　在黑龍江電力公司的支持下，省電科院合理組織現場測試工作，搭建了由1臺EIC數據采集儀、500多延長米專用雙絞屏蔽電纜以及17塊數據采集板構成的S-net網絡測試系統。同時運用現代計算機數值模擬技術，從建立準確的數學模型出發，對實際問題進行數值求解。數值計算采用的是 k-ε模型、拉格朗日坐標下的顆粒隨機軌道模型、輻射換熱模型以及煤粉燃燒模型，取各燃燒器噴口、二次風噴口和燃盡風噴口的速度作為入口邊界條件，假定出口的流動為充分發展，所有變量在流動方向的梯度為零，壁面采用無滑移的邊界條件。

　　通過現場試驗，對一系列參數進行測試、分析與優化，共對30余個試驗工況進行了調整、測試。通過多次的探索、試驗，對該爐目前存在的問題進行了深入的討論分析，取得了大量寶貴的實驗數據，同時對測試結果進行不確定度分析，提出了制粉系統、燃燒系統的優化調整措施，并根據試驗測試結果以及Fluent數值模擬結果提出了超臨界褐煤鍋爐改進建議。

　　在該項目技術攻關過程中，省電科院專業人員深入了解了該型號鍋爐的性能并對該爐在運行過程中出現的問題進行了深度分析、提出改進措施。從試驗平臺的搭建、試驗測試手段，到課題結論與建議都得到了各方的高度評價，該項目研究成果目前已得到國內某大型國企的高度關注。

發布時間:2011-10-21 訪問次數:2046