【所屬領(lǐng)域】
能源環(huán)保
【痛點(diǎn)問題】
新能源混合電網(wǎng)對(duì)常規(guī)火力發(fā)電廠靈活性提出挑戰(zhàn)。燃煤鍋爐智能燃燒技術(shù)是我國煤炭清潔、高效、低碳、安全、靈活利用的重大需求，入爐煤質(zhì)、煤流長期缺乏有效在線檢測(cè)，燃料靈活性嚴(yán)重不足，燃燒控制的智能化缺乏，嚴(yán)重制約了鍋爐燃燒運(yùn)行的安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，亟待填補(bǔ)基于靈活燃料的智能燃燒技術(shù)空白。
【成果介紹】
本成果提出一種靈活智能燃煤發(fā)電技術(shù)。該成果技術(shù)歷經(jīng)團(tuán)隊(duì)15年科技攻關(guān)，包括了以下成果內(nèi)容：
（1）首創(chuàng)了激光拉曼法煤質(zhì)在線檢測(cè)技術(shù)，研制了基于煤質(zhì)在線檢測(cè)的鍋爐靈活燃料與智能燃燒裝備。
（2）提出了基于煤流識(shí)別的燃料自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)智能混配模型，發(fā)明了非接觸式煤流自動(dòng)識(shí)別與示蹤技術(shù)，研發(fā)了多煤倉多煤種煤位分層動(dòng)態(tài)辨識(shí)技術(shù)，研制了基于煤流在線監(jiān)測(cè)的鍋爐靈活燃料與智能燃燒裝備。
（3）發(fā)明了爐膛、煙道及制粉系統(tǒng)CO濃度網(wǎng)格式多點(diǎn)高精度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，研制了基于CO/O2雙參量協(xié)同的鍋爐智能燃燒裝備。
（4）構(gòu)建了基于煤質(zhì)-煤流-CO在線監(jiān)測(cè)-飛灰含碳量等關(guān)鍵實(shí)時(shí)參量的燃煤火力發(fā)電靈活燃料、智能燃料燃燒技術(shù)體系，形成了全套系統(tǒng)與裝備。
圖1 激光拉曼煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
圖2 基于煤流在線監(jiān)測(cè)的鍋爐智能燃燒示意圖
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
本項(xiàng)目發(fā)明的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“基于CO/O2雙參量的智能燃燒控制技術(shù)”、“基于煤質(zhì)-煤流-CO-飛灰含碳量等實(shí)時(shí)多關(guān)鍵參量鍋爐智能燃燒優(yōu)化技術(shù)”、“激光拉曼煤質(zhì)在線檢測(cè)技術(shù)”、“非接觸式煤流自動(dòng)識(shí)別與示蹤技術(shù)”，經(jīng)國際國內(nèi)查新及專家鑒定，均為本項(xiàng)目組獨(dú)創(chuàng)技術(shù)，其主要技術(shù)參數(shù)國際領(lǐng)先，填補(bǔ)了鍋爐智能燃料燃燒技術(shù)的空白，具有明顯市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【技術(shù)指標(biāo)】
通過對(duì)比本項(xiàng)目與國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組靈活性提升1倍，煤耗下降0.2-1.5 g/kWh，污染物排放下降5%以上，實(shí)現(xiàn)20%低負(fù)荷穩(wěn)定燃燒，緩解或消除高溫腐蝕和結(jié)焦。相關(guān)對(duì)比技術(shù)指標(biāo)如下表所示：
表1 國內(nèi)外煤質(zhì)、煤流檢測(cè)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
技術(shù)方法 |
檢測(cè)時(shí)間 |
檢測(cè)指標(biāo) |
精度 |
說明 |
手工取樣化驗(yàn)（國標(biāo)） |
3-5小時(shí) |
元素分析,工業(yè)分析 |
精度高 |
不適于在線 |
微波法 |
約1分鐘 |
主要測(cè)水分 |
精度低 |
指導(dǎo)有限 |
γ射線法 |
小于30s |
主要元素分析 |
精度高 |
核輻射，成本高 |
激光拉曼法(本項(xiàng)目) |
小于 30s |
主要工業(yè)、元素分析 |
精度高 |
工業(yè)示范與應(yīng)用 |
非接觸式煤流識(shí)別(本項(xiàng)目) |
小于 30s |
煤流,元素和工業(yè)分析 |
精度高 |
工業(yè)示范與應(yīng)用 |
【資質(zhì)榮譽(yù)】
獲湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（2021年），其它省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)。
【技術(shù)成熟度】
本項(xiàng)目成果處于可量產(chǎn)階段。
【應(yīng)用場(chǎng)景】
本項(xiàng)目發(fā)明的鍋爐智能燃料燃燒技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)新能源混合電網(wǎng)下煤炭的安全、靈活、經(jīng)濟(jì)利用提供了有效的解決方案，顯著推動(dòng)能源行業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。本技術(shù)適用于能源、電力，尤其是燃煤火力發(fā)電廠。
【市場(chǎng)前景】
本項(xiàng)目技術(shù)成果應(yīng)用后顯著提高了我國燃煤電站鍋爐效率，節(jié)約了大量煤炭資源。以鍋爐效率平均提高約0.3%，煤耗降低約1 g/kwh，年利用小時(shí)4000h計(jì)算，每年可節(jié)煤約1200萬噸，顯著減少了煤炭資源消耗，改善了生態(tài)環(huán)境，有力推動(dòng)了我國“碳中和、碳達(dá)峰”“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為我國環(huán)境友好型、資源節(jié)約型“兩型社會(huì)”發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本技術(shù)結(jié)合當(dāng)前的火電靈活性改造國家重大需求，市場(chǎng)潛在容量約百億元級(jí)別。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
本成果已授權(quán)中國發(fā)明專利20余項(xiàng)，美國等國際專利4項(xiàng)
【合作方式】
作價(jià)入股、技術(shù)開發(fā)、面談等
【聯(lián)系方式】
CG23012
