近日,國家能源集團湖北漢川公司2號機組低揮發分貧煤等離子體點火與數字化圖像火檢升級改造項目圓滿收官,正式投入運營。這一成績成為行業內外矚目的焦點。
什么是貧煤?貧煤是煤化程度高的一種煙煤,加熱時不產生膠質體,一般揮發分>10%~20%,含氫量一般在4%~4.5%,具有揮發分較低、含碳量較高,且燃點較高等特點,因其燃點高達370℃~400℃,燃燒時火焰短且發熱量高,主要用于動力和民用燃料。
突破技術壁壘
一般燃用貧煤鍋爐在點火啟動和低負荷穩燃過程中油耗高、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合科環集團煙臺龍源公司深入調研了國內外等離子體點火技術的發展現狀,分析了電廠鍋爐的燃料特性、燃燒器結構等因素,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自2000年9月經過國家電力公司專家組鑒定達到世界領先水平以來,產品不斷創新、發展,已完成四代更新升級,以適應更多煤種,并提升穩燃效果,煙臺龍源公司針對貧煤點火進行了等離子體發生器和等離子體燃燒器的研發,等離子體發生器功率由100kW升級到180kW,同時針對等離子體燃燒器結構進行優化設計,使其更適用于貧煤點火。
經過長達十個月的前期研發和籌備工作,項目團隊克服了燃燒器與等離子體發生器匹配復雜等技術難題,成功開發出適用于330兆瓦機組鍋爐的等離子體燃燒器和大功率等離子體發生器,實現了無燃油點火啟動及穩燃的目的,提升了機組的經濟性和環保性能。
為了進一步提升鍋爐穩燃系統的安全性和可靠性,項目團隊在2024年上半年機組檢修期間,將我國最新一代數字化圖像火檢技術成功耦合到貧煤鍋爐的等離子體點火及穩燃系統中,實現了與FSSS(爐膛安全監控系統)及火檢保護系統的協同工作。
這一創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,為電站的安全穩定運行提供了有力保障。
推廣應用價值
該項目突破了傳統煤質揮發分下限,達成了在空干基揮發分14%至16%范圍內的低揮發分貧煤點火目標;耦合新型數字化圖像火檢技術,創新應用實現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,為我國構建清潔低碳、安全高效的能源體系,培育和發展新質生產力提供了有力支撐。