1、響應(yīng)國家政策，推行節(jié)能減排上海電氣300MW火電機(jī)組設(shè)備技術(shù)改造工作匯報(bào),大唐集團(tuán)300MW火電機(jī)組技術(shù)探討會(huì)交流報(bào)告,1、汽機(jī)節(jié)能降耗改造的必要性 2、汽機(jī)節(jié)能降耗改造的可行性 3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案 (1)、改造目標(biāo) (2)、改造原則 (3)、改造方案 (4)、改造效果 (5)、改造業(yè)績,1、汽機(jī)節(jié)能降耗改造的必要性,國家節(jié)能減排政策的引導(dǎo)和要求 老機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平低，能耗高,2、汽機(jī)節(jié)能降耗改造的可行性,技術(shù)不斷進(jìn)步，掌握世界最先進(jìn)的汽機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù) 10多年優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，數(shù)十臺(tái)機(jī)組成功改造業(yè)績 國際先進(jìn)的制造設(shè)備，完整的采購/質(zhì)保技術(shù)規(guī)范 熟悉各機(jī)組歷史記錄，還存有詳細(xì)安裝/運(yùn)行數(shù)據(jù)

2、,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,(1)改造目標(biāo) 提高汽輪機(jī)的效率，熱耗在現(xiàn)有運(yùn)行值基礎(chǔ)上降低 35(降低供電煤耗1015g/kwh) 提高機(jī)組出力，改造后的銘牌出力增加 提高汽輪機(jī)的安全可靠性，消除安全隱患及缺陷 提高汽輪機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行的適應(yīng)性,(2) 改造原則 經(jīng)濟(jì)性原則: 盡可能保留現(xiàn)有設(shè)備，應(yīng)用新技術(shù)而只改造 最少的部套 約束邊界條件： 保留現(xiàn)有基礎(chǔ)，各軸承座及軸承跨距保持不變 高中壓外缸及低壓外缸不換，各管道接口位置不變 汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接方式和位置不變 機(jī)組主汽門、再熱汽門及與外缸保持不變 現(xiàn)有進(jìn)排汽參數(shù)基本不變,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,(3) 改造方案 將1000MW超超臨界通

3、流技術(shù)應(yīng)用到300MW機(jī)組 通流改造中，最大限度提高效率。,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,(3) 改造方案 高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù)： 所有的高中壓動(dòng)、靜葉片均為彎扭的馬刀型葉片； 改造后高壓缸除調(diào)節(jié)級(jí)外，共有13級(jí)壓力級(jí)，中壓缸共10級(jí)； 采用變反動(dòng)度（30%50%）設(shè)計(jì)； 整體圍帶葉片、全切削加工；強(qiáng)度好、動(dòng)應(yīng)力低、抗高溫蠕變好； 高壓調(diào)節(jié)級(jí)通過噴嘴室過渡，改反流為順流； 全部采用“T”型葉根、漏汽損失小； 高中壓缸部分可采用新型汽封，以提高密封性能，如端部汽封采用刷 子汽封；平衡活塞汽封采用布萊登汽封。,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),高效全新的馬刀型葉片,所有的高中

4、低葉片級(jí)（除末三級(jí)）均為彎扭的馬刀型動(dòng)、靜葉片； 變反動(dòng)度（30%-50%）；,整體圍帶葉片、全切削加工；強(qiáng)度好、動(dòng)應(yīng)力低、抗高溫蠕變性能好；,由于葉片加工完全由數(shù)控加工中心完成，在工藝上得到了最好的保證，提高了葉片的重復(fù)性。,采用變反動(dòng)度的設(shè)計(jì)原則；即每一葉片級(jí)的反動(dòng)度是不相等的。反動(dòng)度是與葉片的幾何尺寸、焓降、進(jìn)出角特性對(duì)應(yīng)的；變反動(dòng)度的設(shè)計(jì)是以最佳的氣流特性決定各級(jí)的反動(dòng)度，而不是按統(tǒng)一的反動(dòng)度去犧牲某些氣動(dòng)性能。各葉片級(jí)的反動(dòng)度在30%-50%之間,變反動(dòng)度的設(shè)計(jì)原則,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),變反動(dòng)度優(yōu)化設(shè)計(jì),高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),增加級(jí)數(shù)、進(jìn)汽逆流改順流,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),進(jìn)

5、汽逆流改順流（續(xù)）,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),進(jìn)汽逆流改順流（續(xù)）,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),小根徑“T”型葉根，漏汽損失小,（1）小直徑、多級(jí)數(shù) （2）各級(jí)轉(zhuǎn)子均有汽封 （3）全部采用T型葉根、 漏汽損失小,高中壓通流改造先進(jìn)技術(shù),新式汽封應(yīng)用,通流部分采用多齒數(shù)動(dòng)、靜鑲嵌式迷宮式汽封； 在高中壓軸端汽封、高中壓間汽封采用刷子汽封、蜂窩 式汽封或布萊登汽封等新型汽封。,(3) 改造方案 低壓通流改造先進(jìn)技術(shù)一： 低壓靜葉片及前四級(jí)動(dòng)葉采用馬刀葉型； 動(dòng)葉采用自帶圍帶，“P”型葉根； 低壓次末級(jí)及次次末級(jí)均采用最新強(qiáng)化設(shè)計(jì)的葉片，均已有多臺(tái)成功 運(yùn)行業(yè)績； 末級(jí)采用高效905mm葉片； 動(dòng)葉頂部汽

6、封采用蜂窩式汽封。,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,低壓通流改造先進(jìn)技術(shù)一,低壓通流改造先進(jìn)技術(shù)二(低壓轉(zhuǎn)子保留方案)： 低壓前四級(jí)采用彎扭馬刀葉片，并使新設(shè)計(jì)動(dòng)葉葉根輪槽完全與原機(jī)型 匹配，在此前提下優(yōu)化葉身，提高效率; 采用三維CFD技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)低壓末三級(jí)隔板，以與動(dòng)葉片達(dá)到最佳匹配; 在低壓缸端部可考慮采用新型汽封，以提高密封性能，如采用蜂窩汽封; 低壓方案二已通過論證，此項(xiàng)改造機(jī)組熱耗值的降幅稍小于低壓方案一,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,低壓通流改造先進(jìn)技術(shù)二(低壓轉(zhuǎn)子保留方案)： 改造范圍： 低壓動(dòng)葉葉根輪槽保持原設(shè)計(jì)，更換各級(jí)動(dòng)靜葉片，優(yōu)化設(shè)計(jì)低壓前四級(jí)動(dòng)靜葉、末三級(jí)隔板、低壓各部

7、位汽封等。 推薦對(duì)象： 該方案投資較省，對(duì)于末級(jí)葉片為905，且低壓轉(zhuǎn)子使用年限較短的機(jī)組，可考慮采用低壓方案二。,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,(4) 改造效果,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,(5) 典型改造業(yè)績,3、汽機(jī)節(jié)能降耗改造技術(shù)方案,1、鍋爐低NOx燃燒器改造技術(shù) 2、SCR脫硝改造技術(shù) 3、鍋爐空預(yù)器脫硝改造技術(shù),1、鍋爐低NOx燃燒器改造技術(shù) (1) 技術(shù)來源 上世紀(jì)90年代初引進(jìn)美國Alstom公司(原美國CE公司)LNTFSTM 低NOx燃燒技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化。該技術(shù)有以下特點(diǎn)： LNTFS是一種非常成熟的技術(shù)，迄今在全球范圍內(nèi)已有超過200臺(tái)的新建和改造鍋爐的成功運(yùn)行

8、業(yè)績，總裝機(jī)容量大于62,000MW LNTFS在降低NOx排放的同時(shí)，著重考慮提高鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃能力和燃燒效率 通過技術(shù)的不斷更新，LNTFS在防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣、高溫腐蝕和降低爐膛出口煙溫偏差等方面，同樣具有獨(dú)特的效果,(2) 改造方案 LNTFSTM主要采用以下技術(shù)措施： 緊湊燃盡風(fēng)（CCOFA） 可水平擺動(dòng)的分離燃盡風(fēng)（SOFA） 預(yù)置水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴（CFS） 強(qiáng)化著火（WR）煤粉噴嘴,1、鍋爐低NOx燃燒器改造技術(shù),典型的SOFA組件 SOFA噴嘴擺動(dòng)機(jī)構(gòu),SOFA風(fēng)箱可通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)作上下30度的擺動(dòng)，同時(shí)可通過一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作水平方向15度的調(diào)節(jié)（左右擺動(dòng)）。這種左右擺動(dòng)調(diào)節(jié)是

9、手動(dòng)的機(jī)械調(diào)節(jié)，可以在燃燒器組件外部進(jìn)行而無需停機(jī)或停燃燒器層 可水平擺動(dòng)的SOFA設(shè)計(jì)，能有效調(diào)整SOFA和煙氣的混合過程，降低飛灰含碳量和一氧化氮含量，并能降低爐膛出口煙溫偏差,用于控制NOx的預(yù)置水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴（CFS）的作用,上下擺動(dòng)的輔助風(fēng)噴嘴預(yù)置一個(gè)水平方向偏角，形成空氣射流偏斜角度 使部分輔助空氣射出方向偏離燃料的氣流，在揮發(fā)份析出和碳初始燃燒階段降低燃燒化學(xué)當(dāng)量配比，實(shí)現(xiàn)局部性分段燃燒 一次風(fēng)煤粉氣流被偏轉(zhuǎn)的二次風(fēng)氣流裹挾在爐膛中央，形成富燃料區(qū)，在燃燒區(qū)域及上部四周水冷壁附近形成富空氣區(qū)，這樣的空氣動(dòng)力場組成減少了灰渣在水冷壁的沉積,空氣射流偏斜角度,用于控制NOx的強(qiáng)

10、化著火煤粉噴嘴（WR）的作用,強(qiáng)化著火煤粉噴嘴（WR）,寬調(diào)節(jié)比煤粉噴嘴能使火焰穩(wěn)定在噴嘴一定距離內(nèi)，使揮發(fā)份在富燃料的氣氛下快速著火，保持火焰穩(wěn)定，從而有效降低NOx的生成，延長焦炭的燃燒時(shí)間。噴嘴如下圖所示。,1、鍋爐低NOx燃燒器改造技術(shù),(3) 改造效果 燃用高揮發(fā)份煙煤時(shí)，改造后NOx能夠降低到250mg/Nm3 燃用中等揮發(fā)份煙煤時(shí)，改造后NOx能夠降低到400mg/Nm3 燃用貧煤時(shí)，改造后NOx能夠降低到550mg/Nm3,1、鍋爐低NOx燃燒器改造技術(shù),(4) 典型業(yè)績,2、SCR脫硝改造技術(shù),(1) 技術(shù)來源 2000年引進(jìn)日本石川島(IHI)的先進(jìn)技術(shù)和豐富的脫硫脫硝工程

11、經(jīng)驗(yàn) ，通過吸收消化再創(chuàng)新，自主研發(fā)了多種脫硫脫硝技術(shù)。 上海電氣石川島是國內(nèi)最早成立的專業(yè)從事脫硫脫硝工程總承包的 中外合資企業(yè)，工程投運(yùn)業(yè)績和市場占有率居國內(nèi)同行業(yè)前列。,(2) 技術(shù)方案 在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3或尿素）與煙氣中的NOx發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和H2O，從而達(dá)到脫除NOx的目的。 SCR的化學(xué)反應(yīng)原理如下： 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O （1） NO+ NO2+2NH3 =2N2+3H2O （2） 鍋爐煙氣中NO占NOx的95%，SCR中的反應(yīng)以（1）式為主,2、SCR脫硝改造技術(shù),2、SCR脫硝改造技術(shù),(2) 技術(shù)方案,SCR布置

12、圖,(3) 改造業(yè)績（已投運(yùn)44臺(tái)）,廈門嵩嶼電廠#3、#4號(hào)機(jī)組脫硝項(xiàng)目是國內(nèi)首臺(tái)國產(chǎn)化脫硝項(xiàng)目,2、SCR脫硝改造技術(shù),(3) 改造業(yè)績（續(xù)）,2、SCR脫硝改造技術(shù),3、鍋爐空預(yù)器脫硝改造技術(shù),(1) 改造必要性 空氣預(yù)熱器是鍋爐的重要組成部分，在采用SCR或SNCR系統(tǒng)后， 脫硝裝置中未反應(yīng)掉的氨氣和煙氣中的SO3反應(yīng)生成硫酸氫胺，硫酸氫 胺從氣態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫區(qū)在預(yù)熱器的中部，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵灰、腐 蝕。所以空氣預(yù)熱器是在采用SCR或SNCR系統(tǒng)后必須要進(jìn)行改造的設(shè) 備。,(2) 改造方案 改造的方式一般是將空氣預(yù)熱器原冷端和中溫段的傳熱元件合并，并采用搪瓷元 件；同時(shí)，根據(jù)傳熱面積

13、計(jì)算是否更換熱端元件；并要進(jìn)行吹灰器雙介質(zhì)（蒸汽 +高壓水）改造。預(yù)熱器搪瓷傳熱元件采用本廠加工鋼板（搪瓷鋼材質(zhì)），國內(nèi) 搪瓷專業(yè)分包單位涂裝施工方式。 空氣預(yù)熱器的脫硝改造技術(shù)是成熟的，現(xiàn)已配套了多臺(tái)要求同步建設(shè)脫硝裝置的 鍋爐空氣預(yù)熱器，而且在現(xiàn)役機(jī)組的脫硝改造上也取得了不錯(cuò)的成績。除配套我 集團(tuán)的脫硝改造工程外，還承接了很多由其他環(huán)保公司進(jìn)行脫硝改造的項(xiàng)目。,3、鍋爐空預(yù)器脫硝改造技術(shù),3、鍋爐空預(yù)器脫硝改造技術(shù),(3) 改造業(yè)績,根據(jù)用戶實(shí)際需求，可通過改造鍋爐和發(fā)電機(jī)相應(yīng)部組 件，達(dá)到增加機(jī)組出力的目的。 鍋爐改造方面：汽水分離器、安全閥、燃燒器、受熱面等 發(fā)電機(jī)改造方面：定子線圈、定子線圈端部連接線、氫冷 器、密封件、測溫元件、勵(lì)磁等,電站集團(tuán)業(yè)務(wù)架構(gòu)圖,上海電氣電站集團(tuán)服務(wù)產(chǎn)業(yè)是集團(tuán)精心培育的三大主營業(yè)務(wù)之一，主要從事： 電廠節(jié)能降耗成套改造 電廠環(huán)保減排成套改造 電廠增容、提高安全性改造 主、輔機(jī)備品配件供應(yīng) 機(jī)組運(yùn)行、維護(hù)、檢修 遠(yuǎn)程診斷 技