中国循环流化床发电技术现状与展望2015

中国循环流化床发电技术发展现状与展望（2015）中国华能集团清洁能源技术研究院中国华能集团清洁能源技术研究院黄中2015年9月17日银川一、中国循环流化床锅炉的分布及特点在役循环流化床锅炉技术指标二、在役循环流化床锅炉技术指标三、循环流化床发电的行业动向与发展分析三循环流化床发电的行业动向与发展分析四、结论与建议一、中国循环流化床锅炉的分布及特点在役循环流化床锅炉技术指标二、在役循环流化床锅炉技术指标三、循环流化床发电的行业动向与发展分析三循环流化床发电的行业动向与发展分析四、结论与建议中国电力及循环流化床发电的发展2014年中国电力装机容量为136019亿kW相比1949年的185万kW65年2014年中国电力装机容量为13.6019亿kW，相比1949年的185万kW，65年间增长了735倍。火电装机9.1569亿kW，其中煤电装机8.2524亿kW、气电装机5567万kW5567万kW中国循环流化床锅炉发电从1996年的100MW起步，2013年进入超临界时代中国在役大型循环流化床锅炉区域统计截止2014年12月底全国除西藏湖南海南外均有大型循环流化床锅炉分布截止2014年12月底，全国除西藏、湖南、海南外均有大型循环流化床锅炉分布92个地级以上城市拥有100MW以上等级循环流化床机组所属地区装机容量（MW）锅炉数量（台）华北22225117华东1343078西北631033西北631033西南606530东北480026华南华南491026华中393528中国在役大型循环流化床锅炉区域统计中国循环流化床锅炉发展信息地图正在组织绘制，预计10月底可完成！中国在役大型循环流化床锅炉区域统计100MW等级以上循环流化床锅炉总装机容量达到了61675MW装机台数338100MW等级以上循环流化床锅炉总装机容量达到了61675MW，装机台数338台（同期国内在役100MW~300MW等级机组约为1500台，6MW~100MW等级机组约为5000台）组约为5000台）内蒙、山西、山东、广东占据国内循环流化床锅炉装机容量和装机台数的前四位1987年，北京锅炉厂引进德国巴威中温旋风筒循环床技术循环流化床锅炉技术引进情况1987年，北京锅炉厂引进德国巴威中温旋风筒循环床技术1992年，哈尔滨锅炉厂为原芬兰奥斯龙作分包制造了首台220t/h循环床锅炉1996年，内江电厂购买了原芬兰奥斯龙公司设计的400t/h循环床锅炉1996年，内江电厂购买了原芬兰奥斯龙公司设计的400t/h循环床锅炉1996年，东方锅炉厂购买了美国FW公司220-400t/h汽冷旋风筒循环床设计技术2001年，哈尔滨锅炉厂从德国EVT公司购买了100-150MW再热循环床设计技术年，哈尔滨锅炉厂从德国公司购买了再热循环床设计技术2002年，上海锅炉厂从原美国ABB-CE公司100-150MW再热循环床设计技术2003年，国家发改委组织三大锅炉厂和四大设计院引进了法国阿尔斯通300MW循环床设计技术中国在役大型循环流化床锅炉制造厂家中国已经完全掌握了循环流化床锅炉的核心技术主要锅炉制造企业形成了生产中国已经完全掌握了循环流化床锅炉的核心技术，主要锅炉制造企业形成了生产加工能力循环流化床锅炉研究情况起步阶段起步阶段1986年5月，赵长遂在《动力系统工程》上撰文《第二代沸腾炉——循环流化床锅炉》1987年3月，徐智勇、蒋敏华在《电力技术》上撰文《循环流化床锅炉进入电站应用阶段》当前阶段中国已经从技术的旁观者成长为重要的参与者和引领者中国已经从技术的旁观者成长为重要的参与者和引领者中国在役大型循环流化床锅炉用户分析循环流化床锅炉在各行业内广泛使用循环流化床锅炉在各行业内广泛使用大型电力集团及煤炭企业均有一定的装机份额装机分散度较高装机分散度较高电力行业煤炭行业地方电力公司10435MW地方煤炭企业8825MW中国华电集团公司6850MW神华集团有限责任公司8340MW中国华能集团公司2680MW晋能集团有限公司2800MW中国华能集团公司2680MW晋能集团有限公司2800MW中国大唐集团公司2050MW北京能源集团有限责任公司2430MW中国国电集团公司1830MW淮南矿业集团1200MW家电力资集国家电力投资集团公司1750MW中国在役大型循环流化床锅炉等级特点大型循环流化床锅炉的主力是135MW等级机组和300MW等级机组大型循环流化床锅炉的主力是135MW等级机组和300MW等级机组上述二者占到总装机容量的84%，占到装机总台数的78.7%一、中国循环流化床锅炉的分布及特点在役循环流化床锅炉技术指标二、在役循环流化床锅炉技术指标三、循环流化床发电的行业动向与发展分析三循环流化床发电的行业动向与发展分析四、结论与建议在役循环流化床锅炉技术指标分析非计划停运次数非计划停运次数2014年度全国火电300MW级机组竞赛平均非计划停运次数为0.33次/台•年部分机组已经实现了超长周期运行实现可用小时数部分机组已经实现了超长周期运行实现300MW等级，宝丽华#5机组连续运行434天200MW等级，神华亿利#1机组连续运行341天135MW等级，潘三电厂#1机组连续运行311天在役循环流化床锅炉技术指标分析厂用电率厂用电率2014年度全国火电300MW级机组竞赛：2014年度全国火电300MW级机组竞赛：厂用电率平均水平5.72%2014年度标杆电厂在役循环流化床锅炉技术指标分析供电煤耗供电煤耗2014年度全国火电300MW级机组竞赛：2014年度全国火电300MW级机组竞赛：供电煤耗平均水平318.3g/kWh2014年度标杆电厂在役循环流化床锅炉技术指标分析SO污染物排放控制SO2污染物排放控制燃机35mg/m3在役循环流化床锅炉技术指标分析NO污染物排放控制NOx污染物排放控制16001500GB13223‐1996GB13223‐2011GB13223‐20038001000120014006501000110013006501100650值(mg/m3)02004006004508020010010020050120排放限值燃机50mg/m3超临界机组运行情况白马电厂白马电厂最大连续蒸发量1900t/h主蒸汽压力254MP主蒸汽压力25.4MPa主再蒸汽温度571℃\569℃锅炉热效率≮9101％锅炉热效率≮91.01％年份机组发电量发电煤耗供电煤耗运行小时2013年30万10.99320343491860万18.2630733345592014年30万9.42319345442760万28.243063296555超临界机组比较使用电厂制造厂家容量参数等级供电煤耗锅炉效率Lagisza波兰FW1×460MW超临界329g/kWh91%设计92%波兰超临界g/设计92%四川白马东锅1×600MW超临界43.3%设计91%四川白马东锅1×600MW超临界供电效率设计91%Samcheok2550超超临界42.2%设计93%Samcheok韩国FW2×550MW超超临界42.2%供电效率设计93%供电效率设计方案Alstom1×660MW超超临界供电效率42%以上设计92%超临界机组在建项目华电朔州热电同煤朔南华电朔州热电山西国金徐州华美热电二期同煤朔南国际能源山阴同煤阳高徐州华美热电二期神华神东电力河曲中煤平朔同煤阳高国电上海庙中煤平朔阳煤远盛华电南雄……预计2015年可投产一批350MW超临界机组华电南雄山西河坡预计2015年可投产批350MW超临界机组8月20日，华电朔州#1机组已经完成了一次送电，具备进试运条件中煤大屯具备进入168试运条件超超临界机组规划项目2015年8月27日中国国际工程咨询公司在北京主持召开了东方锅炉660MW等2015年8月27日，中国国际工程咨询公司在北京主持召开了东方锅炉660MW等级超超临界循环流化床锅炉方案设计评审会清华大学岳光溪院士浙江大学岑可法院士等10位国内知名专家组成专家组对该技术方案进行清华大学岳光溪院士、浙江大学岑可法院士等10位国内知名专家组成专家组对该技术方案进行评审，认为其在解决我国高硫无烟煤高效、清洁利用方面具有较好的示范作用660MW等级超超临界CFB锅炉方案660MW等级超超临界CFB锅炉方案设计的顺利通过评审，为我国高参数、大容量CFB锅炉技术和产品的长远发大容量锅炉技术和产品的长远发展和继续保持世界领先地位打下了更加坚实的基础国家有关政策《火电厂大气污染物排放标准》（GB132232011）《煤电节能减排升级与《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）、《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》新建燃煤发电机组平均供电煤耗应低于300克标准煤/千瓦时新建燃煤发电机组平均供电煤耗应低于300克标准煤/千瓦时东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度应基本达到燃气轮机组排放限值，中部地区新建机组原则上应接近或达到燃气轮机组排放限值建机组原则上应接近或达到燃气轮机组排放限值2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗应低于310克/千瓦时东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他东部地区现役万千瓦及以上公用燃煤发电机组万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度应基本达到燃气轮机组排放限值……河北等地要求提前至2015年，山西等地要求提前至2017年……国家有关政策《产业结构调整指导目录》《行政审批事项公开目录》《产业结构调整指导目录》、《行政审批事项公开目录》简政放权，项目核准主体变更鼓励类鼓励类煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值燃料综合利用30万千瓦及以上循环流化床、增压流化床、整体煤气化联合循环发电等洁净煤发电万千及循环流化床压流化床体煤气化联合循环等净煤单机30万千瓦及以上采用流化床锅炉并利用煤矸石、中煤、煤泥等发电限制类小电网外，单机容量30万千瓦及以下的常规燃煤火电机组小电网外，发电煤耗高于300克标准煤/千瓦时的湿冷发电机组，发电煤耗高于305克标准煤/千瓦时的空冷发电机组空冷发电机组国家有关政策《煤矸石综合利用管理办法（2014年修订版）》《煤矸石综合利用管理办法（2014年修订版）》利用矸石为1200kCal/kg，入炉燃料3000kCal/kg《商品煤质量管理暂行办法》灰分Ad褐煤≤30%其他煤种≤40%灰分Ad：褐煤≤30%，其他煤种≤40%硫分St，d：褐煤≤1.5%，其他煤种≤3%运输半径超过600公里后的限制：运输半径超过600公里后的限制：褐煤：发热量Qnet，ar≥16.5MJ/kg，灰分≤20%，硫分≤1%其他煤种：发热量Qnet，ar≥18MJ/kg，灰分≤30%，硫分≤2%国家有关政策国家重点研发计划重点专项实施方案《煤炭清洁高效利用和新型节能技术（征求国家重点研发计划重点专项实施方案《煤炭清洁高效利用和新型节能技术（征求意见稿）》先进燃烧发电技术示范与运行优化（计划实施时间2016年2020年）先进燃烧发电技术示范与运行优化（计划实施时间2016年-2020年）……研究超超临界循环流化床锅炉关键技术和炉型方案，研究超超临界循环流化床锅炉调试及优化运行技术；研究循环流化床燃烧过程中NOx超低排放关键技术与系统集成研究……优化运行技术；研究循环流化床燃烧过程中NOx超低排放关键技术与系统集成研究……突破660兆瓦超超临界循环流化床锅炉关键技术和系统集成技术，完成技术示范运行……技术达到国际先进水平……研制出660兆瓦超超临界循环流化床锅炉机组并实现工程示范，锅炉效率92%，供电煤耗300g/千瓦时；形成NOx原始排放直接达标的循环流化床锅炉技术与装备……电力发展新常态发电设备利用小时持续下降发电设备利用小时持续下降电力消费需求放缓、非化石能源发电量高速增长（占比已超过25%）火电发电市场萎缩火电发电量自1974年以来首次出现负增长电力火电发电市场萎缩，火电发电量自1974