當地時間5月8日,由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司(簡稱“東方鍋爐”)自主研制的委內瑞拉中央電廠6號機組60萬千瓦亞臨界油氣對沖爐順利通過168小時試運行。
委內瑞拉中央電廠6號機組是委內瑞拉最大的發電機組,也是中國60萬千瓦等級發電設備首次進入南美市場。該機組鍋爐采用東方鍋爐自主研發的重油低氮燃燒系統,并融合了全面的鍋爐防振設計及低氮燃燒技術,確保了鍋爐的安全性和穩定性。機組試運期間,鍋爐各項參數及指標全部達到設計要求,環保性能優良,機組運行穩定,鍋爐未發生振動。該機組的順利投運表明,東方鍋爐徹底解決了油氣爐振動這項世界性難題,全面掌握了油氣鍋爐防止振動和低氮燃燒技術,打破了外國公司長期壟斷大型燃油、燃氣鍋爐的格局,為中國制造在國際油、氣爐市場上的開拓奠定了堅實的基礎。
創新技術解決世界難題
重油、天然氣在國內不常作為大型發電工業鍋爐的燃料,目前國內缺少對燃油、燃氣鍋爐極易發生鍋爐爐膛振動和受熱面振動特別清晰的認識。據資料顯示,燃油鍋爐爐膛和受熱面發生振動概率達80%以上,燃氣的振動概率更高達90%。國外很多鍋爐制造廠家的油氣爐項目在投運過程中都發生了鍋爐振動的現象。鍋爐振動帶來的危害是巨大的,直接影響鍋爐的正常運行,嚴重者甚至導致鍋爐設備損壞,不能正常投運。
以沙特Rabigh項目兩臺66萬千瓦油爐為例,業主以中國鍋爐制造商無燃油、燃氣鍋爐低氮燃燒技術運行業績和運行經驗,拒絕采用東方鍋爐自主開發的低氮燃燒系統。在業主和咨詢公司強烈的要求下,沙特Rabigh項目采用了某國大牌油氣燃燒器制造商產品,結果鍋爐與燃燒器的匹配、耦合出現問題,導致振動嚴重。鍋爐振動的原因涉及到爐內空氣動力場、燃燒、傳熱、聲學共振等各個方面,國外專家也未能提供有效的解決方案。東方鍋爐依靠自身力量分析原因,組織力量展開振動根源分析,對燃燒器進行了一系列的改造,最終在半年的時間內解決了沙特Rabigh項目油爐振動難題。
東方鍋爐依托沙特項目培養了一批具有豐富經驗的研發團隊,積累了大量的現場經驗,形成了一套自己的預防振動的設計經驗,并將取得的成果應用于委內瑞拉項目上,最終在委內瑞拉中央電廠60萬千瓦亞臨界油氣對沖爐上成功實現了一次滿負荷順利運行。東方鍋爐自主開發的技術成功解決了油氣鍋爐振動這項世界難題,在海外市場打響了名號,為中國制造在國際油氣爐市場上的開拓奠定了堅實的基礎。
自主研發引領油氣市場
中國是一個少油國家,無大量生產制造油氣爐的條件,對油氣爐的研究長期處于空白狀態,特別是油氣的低氮燃燒技術無從談起。但東方鍋爐通過長時間的市場開拓,目前設計投運的國內外油氣爐有10多臺,例如巴基斯坦古都21萬千瓦油氣爐、孟加拉吉大港兩臺20萬千瓦油氣爐、伊朗阿拉克4臺32.5萬千瓦油氣爐、沙特Rabigh兩臺66萬千瓦油爐、廣東恒運熱電廠1臺20萬千瓦油爐、湛江中粵能源兩臺66萬千瓦奧里油爐。通過這些項目,東方鍋爐積累了豐富的油氣爐設計經驗。
為了應對外海市場對高效低氮環保的油氣爐的需求,滿足國際高端市場,同時為應對國際氣候變化、實現超凈節能減排的需要,東方鍋爐與浙江大學在2010年就開發高效低NOx重油燃燒系統展開了科研合作項目,對油氣鍋爐振動及低氮排放技術進行了科學嚴謹的數值模擬,并耗資千萬搭建了亞洲最大的熱功率9兆瓦試驗臺。
東方鍋爐與浙江大學開展了緊密的科研合作,重點對燃燒器結構、設計參數、新低氮技術的開發進行了全面的研究,取得了豐富的研究成果,完成了新型低NOx重油燃燒系統方案開發。2011年東方鍋爐再度與浙江大學、西安航天動力研究所就新型低NOx油槍設計開發及油燃燒器完善試驗研究開展了深度合作,融入了當前最先進的低氮技術、開發了多種新型低氮重油噴嘴。項目研究成果于2012年4月獲得了國外多個機構和專家的現場見證,見證認為東方鍋爐自主開發的低氮油燃燒器達到國際先進水平,一致同意推薦該燃燒器在中東、沙特后續燃燒重油的鍋爐項目及類似燃料油的電廠推廣應用。
為保證委內瑞拉項目的成功,2013年,東方鍋爐按照已經完成設計的燃燒器在東方鍋爐德陽試驗中心建設了1:2的冷態試驗臺再度進行驗證試驗,掌握了燃燒器的配風和空氣動力場結構,并對該燃燒器系統進行了振動分析和評估,為該項目的成功提供了技術保障。
現場調試為機組保駕護航
東方鍋爐對客戶一向奉行24小時服務精神。雖然委內瑞拉項目遠在南美洲,但在項目啟動初期,東方鍋爐就派遣技術專家進駐項目現場開展調試指導,為項目啟動保駕護航。
在項目啟動期間,東鍋駐現場工作組發揮東鍋服務精神,完成了一系列的冷態試驗和燃燒調整試驗。為避免鍋爐發生振動,隨時監控鍋爐運行狀態,工作組不分晝夜堅守在工作崗位,為機組平穩帶至滿負荷做出了重大的貢獻。
為優化設計滿足項目要求,針對委內瑞拉項目油氣鍋爐易振動及燃料燃燒的特點,東方鍋爐進行了大數據分析,開展了大量復雜的設計計算,對比了多種技術方案,對鍋爐受熱面、煙風道、防振裝置等關鍵部件進行了全面優化設計,為避免鍋爐振動、達到鍋爐設計性能提供了保障。
通過現場初步調整和測試表明,東方鍋爐自主研發的油氣鍋爐整體性能良好,鍋爐參數達到設計值,受熱面無超溫現象,燃燒效率高,NOx排放低,氮氧化物排放長期穩定在400毫克/立方米以下,鍋爐各項運行指標均處于國際同類產品領先水平,得到了用戶的高度贊譽。本項目的順利投運再次證明,東方鍋爐堅持走自主開發之路是其成功的必經之路。
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