一、技術(shù)名稱:鍋爐燃燒溫度測控及性能優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:通用機械行業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
我國燃煤機組平均供電煤耗約為326g/kWh,高于發(fā)達(dá)國家平均水平。目前國內(nèi)大多發(fā)電鍋爐運行經(jīng)濟(jì)性差,特別是在機組負(fù)荷變化、燃用煤種有偏差時,很難保持機組在理想狀態(tài)下運行,造成單位能耗偏高,污染物排放量偏大。目前應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量3萬tce/a,CO2減排約8萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
基于電廠智能化(大數(shù)據(jù))管理系統(tǒng),對設(shè)備與生產(chǎn)管理之間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)效驗、立體燃燒監(jiān)控和鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程節(jié)能控制的優(yōu)化;對未來發(fā)電廠的自動化生產(chǎn)節(jié)能分析起到承上啟下的作用;集運行的技能管理、DCS 數(shù)據(jù)效驗、大數(shù)據(jù)運行分析、設(shè)備系統(tǒng)匹配和挖掘設(shè)計冗余等為一體的節(jié)能操作平臺基于電廠智能化(大數(shù)據(jù))管理系統(tǒng),對設(shè)備與生產(chǎn)管理之間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)效驗、立體燃燒監(jiān)控和鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程節(jié)能控制的優(yōu)化;對未來發(fā)電廠的自動化生產(chǎn)節(jié)能分析起到承上啟下的作用;集運行的技能管理、DCS 數(shù)據(jù)效驗、大數(shù)據(jù)運行分析、設(shè)備系統(tǒng)匹配和挖掘設(shè)計冗余等為一體的節(jié)能操作平臺.
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)精度檢測鍋爐內(nèi)煙氣溫度場技術(shù),精度±5‰;
(2)±2%在線煙氣分析技術(shù);
(3)定向無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
(4)煤粉濃度及流速、煤粉細(xì)度在線監(jiān)測技術(shù);
(5)煤粉平均分配、調(diào)平技術(shù);
(6)生產(chǎn)運行小指標(biāo)考核系統(tǒng);自學(xué)習(xí)尋優(yōu)技術(shù)
(7)在線(亞臨界機組)煤質(zhì)軟測量技術(shù)
3.工藝流程
該技術(shù)通過對煙氣溫度、煤粉細(xì)度等進(jìn)行在線監(jiān)測采集鍋爐運行數(shù)據(jù)并儲存到數(shù)據(jù)庫,并根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)已有實際運行數(shù)據(jù)設(shè)計優(yōu)化方案,進(jìn)行由單變量到多變量的鍋爐試驗。試驗后由經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)建立鍋爐的數(shù)學(xué)模型,同時采用自訓(xùn)練方式不斷對鍋爐模型進(jìn)行完善,以達(dá)到最優(yōu)方案選擇進(jìn)而進(jìn)行鍋爐調(diào)試。調(diào)試后結(jié)果可通過部分閉環(huán)控制或發(fā)布運行指導(dǎo)意見達(dá)到優(yōu)化燃燒的目的。另外,系統(tǒng)在運行期間會不斷補充驗證,優(yōu)化實驗?zāi)P蛯崿F(xiàn)模型的動態(tài)管理。具體流程如圖1所示。
圖1 鍋爐節(jié)能監(jiān)測及系統(tǒng)優(yōu)化流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.測溫精度:±5‰
2.溫度測量范圍:380-1600℃
3.信息發(fā)布周期:<10s
4.提高鍋爐效率:≥0.3%
5.降低供電煤耗(標(biāo)煤):≥1g/kwh
6.單位碳減排量為:≥2.62g/kwh
7.降低NOX 排放:≥5%
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)于2012年獲得計算機軟件著作權(quán)登記證書1項,實用新型專利9項,經(jīng)華電集團(tuán)、華電電科院、西安熱工院等多家權(quán)威機構(gòu)驗證該技術(shù)實際應(yīng)用的節(jié)能效果顯著(不低于1g/kWh),目前處于大范圍推廣階段,已經(jīng)成功應(yīng)用于多臺亞臨界、超臨界等燃煤鍋爐(6-600MW)和循環(huán)流化床鍋爐。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
案例名稱:牡丹江第二發(fā)電廠#8、#9機組(2*300MW)鍋爐性能優(yōu)化項目
技術(shù)提供單位:天津鷹麟節(jié)能科技發(fā)展有限公司
建設(shè)規(guī)模:牡丹江第二發(fā)電廠四期2×300MW熱電聯(lián)產(chǎn)機組。主要技改內(nèi)容:安裝火電機組智能運行優(yōu)化及管理系統(tǒng)、安裝小指標(biāo)績效考核軟件、安裝遠(yuǎn)紅外爐膛出口煙氣溫度監(jiān)控裝置、安裝性能優(yōu)化服務(wù)器。項目投資額492萬元,建設(shè)期6個月。每年可節(jié)標(biāo)煤4099tce,年碳減排量10821tCO2,年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為266萬元,投資回收期1.9年。
典型案例2
案例名稱:珙縣電廠一期2×600MW工程鍋爐燃燒調(diào)整優(yōu)化項目
技術(shù)提供單位:天津鷹麟節(jié)能科技發(fā)展有限公司
建設(shè)規(guī)模:四川華電珙縣發(fā)電有限公司一期600MW超臨界”W”型燃煤汽輪發(fā)電機組。主要技改內(nèi)容:安裝火電機組智能運行優(yōu)化及管理系統(tǒng)、安裝小指標(biāo)績效考核軟件、安裝遠(yuǎn)紅外爐膛出口煙氣溫度監(jiān)控裝置、安裝性能優(yōu)化服務(wù)器。項目投資額368萬元,建設(shè)期6個月。每年可節(jié)能4500tce,年減排量11880tCO2,年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為270萬元,投資回收期1.4年。
八、推廣前景和節(jié)能減排潛力
預(yù)計未來5年,該技術(shù)可在相關(guān)領(lǐng)域推廣比例可達(dá)到10%,預(yù)期可形成的節(jié)標(biāo)煤能力28萬tce,預(yù)期可形成的碳減排能力74萬tCO2。
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