作為世界最大的煤炭生產國,我國煤炭燃燒每年產生大量污染物。數據顯示,2006年中國排放二氧化硫的總量為2500多萬噸,而燃煤電廠正是二氧化硫排放的主要來源。發展潔凈煤燃燒技術,已成為我國提高燃煤效率、減少燃煤污染的有效途徑。
據報道國網新源公司所屬的大型環保型發電示范項目———四川白馬300MWCFB(循環流化床)鍋爐示范電站工程技術研究項目,在2007年中國電力科學技術獎評比中,榮獲一等獎。該項目為國家重點鼓勵建設的大型環保型發電示范項目,是根據國務院批準的《中國潔凈煤技術“九五”計劃和2010年發展綱要》要求,采取“引進國外技術,多家消化吸收,國內三大鍋爐廠、五大設計院共享技術”的形式,從而使我國大型循環流化床鍋爐潔凈煤燃燒技術跨入了世界先進行列。
技術引進
上世紀80年代,美、法、日等國開始逐步研發煤清潔燃燒發電技術。CFB(循環流化床)發電技術是煤清潔燃燒發電技術的一種,它是在循環流化床鍋爐內燃用顆粒煤,并在低溫燃燒狀況下向爐內加入適量石灰石實現脫硫、脫硝的潔凈煤發電技術。其發電效率與同容量、同參數常規燃煤發電機組基本相同,是目前國際上公認的商業化程度最好的潔凈煤發電技術。循環流化床潔凈煤燃燒技術具有三大優點:燃料適應性廣,有利于電網的安全穩定運行;負荷調節性能好,負荷調節幅度大;環保指標優越。CFB鍋爐潔凈煤燃燒技術,為處理高硫煤和劣質煤及滿足嚴格的大氣排放標準帶來了美好前景。
采用潔凈煤發電技術,特別是燃料適應性廣的CFB發電技術,可以充分利用我國豐富的高硫低質煤及煤矸石、洗中煤資源,集中治理污染,達到保護環境的目的。
當時由于國內只能設計制造100MW等級的循環流化床鍋爐,而汽輪機、發電機的設計制造技術已有成熟的300MW、600MW,循環流化床鍋爐技術的發展與汽輪機、發電機的發展不配套,經原國家計委和國家電力公司有關部門的領導、專家調查論證,原國家計委最終決定以技貿結合方式引進一臺300MWCFB鍋爐及其設計制造技術與系統設計技術,并通過示范工程的建設對引進技術消化吸收創新,形成我國大型CFB鍋爐生產能力,并逐步形成我國潔凈煤發電技術的自主研發能力。在高硫煤產區的四川,確定白馬300MWCFB示范工程項目為我國引進大型CFB鍋爐設計制造技術的依托工程,并確定由哈爾濱、上海、東方三大鍋爐廠為引進制造技術的企業。電力規劃總院及所屬八大設計院為引進系統設計技術企業。原國家計委批復此工程時明確提出了“技術引進、消化吸收、開發擁有自主知識產權的600MW等級循環流化床鍋爐”的目標。
消化吸收
技術工程立項后,1997年3月發布國際合作征詢書,經過方案評審和合同談判,確定引進法國阿爾斯通公司(ALSTOM)為技術及設備供應商。2003年4月引進鍋爐的各設計制造和系統設計技術合同生效,2003年5月15日,白馬示范工程正式開工建設。
在潔凈煤燃燒技術及應用方面,我國成功研發出循環流化床鍋爐燃燒技術,形成了具有我國特色的循環流化床鍋爐技術研究開發平臺及準則,不僅技術性能指標優良,而且還成功實現了產業化。