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重大關鍵技術
發布時間:2016-02-26   信息來源:中國華能   

  超超臨界二次再熱機組


  二次再熱技術是在一次再熱基礎上再增加一套再熱系統,該技術也是提高機組效率的有效方法之一。在結構上,鍋爐相應需要增加二次再熱受熱面,汽輪機相應增加超高壓缸,設備相對復雜。其啟動方式、調節方式等與一次再熱相比均有較大變化。


  華能萊蕪電廠和華能安源電廠超超臨界二次再熱機組屬國內首批建設的100萬千瓦和66萬千瓦級超超臨界二次再熱機組,且機組再熱蒸汽參數將達到620℃的世界先進水平,在此之前,我國沒有此類型機組的任何設計、調試、運行經驗。為保證機組建成以及投運后的安全、可靠、環保、經濟運行,充分發揮“二次再熱”的節能效益,集團公司于2013年成立了二次再熱機組應用技術研究領導小組,相繼設立了10個課題進行研究,解決了二次再熱機組安裝、調試、運行等一系列關鍵技術難題,為機組的順利建設和安全穩定運行提供了強有力的技術支撐。


  二次再熱機組在國內無現成設計和設備,缺乏施工和運行經驗,集團公司為此開展了大量工作,破解了汽溫調節、超厚壁合金鋼焊接、機組啟停及甩負荷、精細化運行等大量難題,安源電廠66萬千瓦機組設計發電凈效率達到45%,設計供電煤耗達到271克/千瓦時;萊蕪電廠100萬千瓦機組設計發電效率47.95%,供電煤耗256.2g克/千瓦時。在相同蒸汽參數條件下,二次再熱機組的熱效率比一次再熱機組提高2%左右。


  集團公司在二次再熱機組建設過程中,堅持“資源節約、環境友好”的兩型電廠建設理念,緊緊抓住“高效、可靠、環保”三個著力點,運用數字化、緊湊型、節水型設計技術,集成低低溫省煤器等十多項節能提效技術以及煙氣協同治理技術,使機組的可靠性得到了充分保證,節能環保指標達到了行業領先水平。


  火電廠深度節水與廢水零排放技術


  火電廠深度節水是采用相關技術,使電廠水資源最大限度地梯級使用和處理回用,減少廢水排放量。實現火電廠深度節水是降低廢水零排放設備建設與運行成本的基礎。


  火電廠廢水零排放需對用水系統末端的少量高含鹽量廢水,采用蒸發結晶法處理工藝,將廢水中的鹽、水進行固液分離,將末端廢水里95%~98%的水分回收利用,廢水中的可溶性鹽類被蒸發結晶成工業鹽回收使用,從而實現廢水零排放。蒸發結晶法處理系統主要由預處理、蒸發結晶處理兩部分工藝系統組成。


  集團級遠程集中式仿真系統


  集團級遠程集中式火電廠仿真系統以互聯網技術為基礎,集遠程實時數據通訊技術、通用虛擬DCS技術、圖形建模技術為一體,采用先進的系統資源調度管理策略,將不同類型火電機組設備和控制系統的模型集成在統一的、易維護和擴展的遠程服務器平臺中。各地用戶通過客戶端軟件,連接遠程服務器,選取火電機組模型,開展遠程運行操作培訓、熱控組態培訓、控制策略驗證、運行方式優化等學習與仿真驗證工作。


  FCS165現場總線控制系統


  FCS165現場總線控制系統是用于大型火力發電廠主控與輔控系統監視、控制、保護以及信息和設備管理的自動化控制系統。該系統不僅具備先進DCS的全部功能,而且無縫嵌入Profibus現場總線技術,實現設備層的數字化,是實現數字化電廠的基礎。FCS165現場總線控制系統采用了國際先進的電子、通信、計算機及控制技術,總體功能和性能達到國際先進技術水平。該系統已成功應用于秦嶺電廠2×600MW超臨界空冷機組全廠主控與輔控系統。


  太陽能光熱發電技術


  2012年10月30日,公司在海南三亞的華能南山電廠建成我國首個超400℃ 1.5MWth太陽能熱發電示范裝置,建成將太陽能直接加熱蒸汽技術應用于常規電廠的混合式發展系統。該裝置采用公司自主研發的線聚光直接蒸汽式太陽能熱發電技術、自動高精度太陽跟蹤系統和控制軟件,所有設備均實現國產化,蒸汽參數達到國際先進水平。


  高溫氣冷堆核電技術


  公司聯合清華大學積極開展第四代核電技術高溫氣冷堆的研發和工程示范。高溫氣冷堆是國際核能界公認的安全性最高的新型核反應堆,該堆型在失冷失壓的嚴重事故狀況下,無須借助應急冷卻系統即可保持燃料元件完整性,不會造成堆芯熔化、核放射性大量釋放的嚴重后果。2006年2月9日,我國第一座高溫氣冷堆商用示范電站—華能山東石島灣核電站列入國家中長期科技發展規劃(2006-2020)重大科技專項。2012年12月9日開始核島底板第一罐混凝土澆筑,工程正式開工建設。


  水電工程生態環保技術


  華能瀾滄江公司投入巨資建設沿江生態防護林工程,加強水土流失治理和植被恢復,建設珍稀魚類增殖站、野生動物拯救站和珍稀植物園,切實保護當地生態環境和生物多樣性。糯扎渡水電站是水電生態環境保護開發的典型。該水電站治理水土流失面積近90萬平方米,恢復植被近80萬平方米;珍稀植物園栽種國家保護植物10000余株,魚類增殖站增殖放流野生魚類3萬多尾,野生動物拯救站救護、暫養動物44頭(只)。功果橋水電站魚類增殖站投資超過3000萬元,每年計劃放流量超過33萬尾。2012年,華能瀾滄江公司完成基獨河四級電站拆除,綜合整治恢復天然河道,實施水產資源保護,建立了新的魚類保護棲息地。


  大型水電工程建設關鍵技術


  華能小灣水電站是國家重點項目,是西部大開發和云南“西電東送”的標志性工程。截止2010年8月22日,小灣電站6臺機組總計420萬千瓦全部建成投產。


  小灣水電站是世界首座建在強震區的300米級高拱壩,匯聚了許多世界性的技術難題,諸如540萬方堆積體抗滑穩定、壩基開挖卸荷松弛、700米級高邊坡、超大倉面溫控防裂以及8度強震區抗震安全等。針對這些問題,通過技術攻關分別采用對應的工程措施對這些問題進行了處理,并總結出了針對此類問題的工程處理原則,這些處理原則對于類似工程有非常重要的借鑒價值。


  小灣水電站在建設過程中對關鍵技術難題的研究實踐與認識,具有開創性,所取得的經驗,對我國乃至世界高拱壩建設都將產生深刻的影響。


  二氧化碳捕集技術


  公司在國內率先開展燃煤發電近零排放技術研發。2008年7月,公司在華能北京熱電廠建成投產國內首套CO2捕集裝置,捕集能力3000噸/年。2009年,公司在華能上海石洞口二廠建成投產12萬噸/年的CO2捕集裝置,該裝置是世界上規模最大的燃煤電廠CO2捕集裝置。這兩項示范工程的成功實施,使我國的燃煤電廠CO2捕集技術達到世界領先水平。


  IGCC聯合循環發電技術


  為研發近零排放的燃煤發電技術,公司開創性地提出“綠色煤電”計劃,該計劃第一階段目標是建設IGCC示范工程,開發自主知識產權的2000噸/天級氣化爐,建設綠色煤電實驗室;第二階段目標是優化氣化爐,研發綠色煤電關鍵技術,開展近零排放示范電站項目;第三階段是建設和運行40萬千瓦IGCC+CCUS示范電站,并為商業化做準備。


  2012年12月,公司在天津建成250MW IGCC示范電站。這是我國第一座,也是目前唯一一座具有自主知識產權的整體煤氣化聯合循環電站。該電站采用包括公司自主知識產權的兩段式干煤粉加壓氣爐在內的多種新技術、新工藝,標志著我國擁有了大型IGCC電廠核心技術、集成設計、設備制造、安裝調試、運營管理的能力。


  700℃超超臨界燃煤發電技術


  公司自2008年開始開展700℃機組關鍵材料預研究,對歐洲和美國700℃計劃中所確定的關鍵鎳基合金,包括740合金、263合金、617合金、625合金、718合金等6種材料進行了基礎試驗研究,包括微觀組織和力學性能、10000小時的高溫時效和組織穩定性研究等,對國內高溫合金研究開發和生產能力進行了充分調研,對國內組織開展700℃火電機組重大項目的必要性和可行性進行了論證分析。2011年又進行了上述合金1000h的高溫蒸汽氧化試驗。


  2010年6月,國家能源局組織成立了“國家700℃超超臨界燃煤發電技術創新聯盟”,公司作為該聯盟的副理事長單位,承擔了國家能源局科技項目“700℃超超臨界燃煤發電技術”。


  1260MW大容量超超臨界燃煤發電技術


  2009年,公司組織開展了“1260MW高效超超臨界發電技術開發與工程示范”項目。公司選擇太倉三期項目和上海石洞口一廠改擴建項目作為依托工程,積極開展前期準備工作。“1260MW高效超超臨界發電技術”已列入國家科技部“十二五”潔凈煤技術專項規劃。


  
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