本报讯(记者 苏晓梅)记者昨日从天津华能杨柳青热电有限责任公司(以下简称杨柳青热电)获悉,由中国安全生产协会科技进步奖评审委员会评定,杨柳青热电作为主要单位参与完成的“安全、高效、清洁纯燃易结渣煤种关键技术”项目获得三等奖。该技术从源头破解了高碱煤沾污结渣难题,在津实现纯燃,使煤电企业的锅炉可用率、调峰能力、燃料采购灵活性得到提升。
我国高碱、易结渣煤种储量可观、价格低廉,但燃烧过程中碱金属富集会引发炉膛严重沾污与结渣,以往电厂只能靠控制掺烧比例来规避风险,难以实现纯燃,煤种选择余地被大幅压缩。项目团队围绕这一长期困扰行业发展的痛点,系统研究了易结渣煤种燃烧过程中的碱(土)金属迁移、富集特性,创新提出以硅—铝基熔渣对碱金属实施安全固化的技术路径,使熔渣中钠、钾的捕集率达到54.8%,从源头上切断了沾污结渣的生成链条;针对液态排渣对熔渣黏温特性的苛刻要求,开发了基于飞灰再循环的调控灰渣比与熔渣黏温特性的“热—物改性技术”,将飞灰熔融温度提高100℃—150℃,让锅炉在不同煤质、不同负荷下都能稳定排渣;同时开发液态排渣高温深度分级低氮氧化物控制技术,在保证燃烧稳定前提下,将氮氧化物排放控制在300毫克/立方米以下,并提出利用高温熔渣直接制取无机纤维材料的新工艺、新方法,把高温液渣显热与煤基固废一并转化为高附加值资源。经中国电机工程学会组织鉴定,该技术整体达到国际领先水平,项目已授权国内发明专利1项、实用新型专利6项,发表论文4篇。
对天津而言,该奖项更具深意:技术的工程示范与长期运行验证,是在杨柳青热电的300兆瓦液态排渣锅炉上完成的,2021年9月起在5号锅炉完成现场检测,此后长期稳定运行,天津这台机组是技术走出实验室后的“第一块试金石”,也是项目最终被认定为国际领先水平的重要实证基础。
在杨柳青热电运行现场,技术带来的变化具体可感。300兆瓦液态排渣锅炉实现工程应用后,锅炉燃烧稳定,未出现严重沾污和结渣现象,安全隐患得到有效控制,传统固态排渣锅炉燃用易结渣煤种的极限由此被突破——钠+钾含量大于4%的易结渣煤种首次实现纯燃,不再依赖大比例掺烧“稀释”。
对电厂经营而言,这一变化直接作用于燃料采购的灵活性:过去因结渣风险被排除在采购清单之外的煤种重新进入可选范围,燃料成本有了下降空间,机组在不同煤价周期里的调度余地随之放宽;对天津供热季的保供安全而言,减少了因结渣停炉检修带来的供热风险,使锅炉可用率与调峰能力得到提升,让机组在负荷大幅波动时更有底气。此外,氮氧化物排放的稳定受控与液态渣的资源化利用,使该技术在环保约束趋紧的背景下具备更强适配性,也为存量煤电机组在“双碳”目标下的提质增效提供了可操作技术路径。
我国高碱煤资源分布集中,受运输半径与煤质适配性限制,“有煤不能用、用煤不放心”的矛盾在部分区域相当突出,液态排渣纯燃技术提供了“能用、敢用、用得稳”的解决方案,成果已先后在华能杨柳青热电厂与华能海口电厂实现工程应用,验证了技术在不同机组容量、不同煤质条件下的适应性与稳定性,为易结渣煤种的大规模安全利用提供了可靠技术保障。
