整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行優(yōu)化研究

1、華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院部分項(xiàng)目簡(jiǎn)介2009年7月10日1、固體燃料零排放燃燒關(guān)鍵技術(shù)研究（1）研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)介本研究基于“固體燃料零排放燃燒”的理念，探索切實(shí)可行的固體燃料置換燃燒反應(yīng)工藝，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，最終提出零排放的固體燃料置換燃燒工藝。項(xiàng)目重點(diǎn)研究固體燃料置換燃燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)關(guān)鍵問(wèn)題，包括不同種類固體燃料和操作條件（溫度、壓力、反應(yīng)器和載氧體等）對(duì)置換燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，以及污染物的生成與分布規(guī)律，并通過(guò)數(shù)值建模，揭示置換燃燒反應(yīng)過(guò)程中，熱質(zhì)傳遞與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的耦合規(guī)律，該項(xiàng)目可為構(gòu)筑零排放的煤燃燒發(fā)電系統(tǒng)提供基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)支持，對(duì)推動(dòng)我國(guó)發(fā)展循環(huán)型近零排放燃煤發(fā)電系

2、統(tǒng)具有重要意義。（2）研究目標(biāo)本研究的總體目標(biāo)是建立固體燃料置換燃燒的化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)，為構(gòu)筑煤零排放燃燒工藝提供參考和理論支撐。具體目標(biāo)如下：l 掌握固體燃料置換燃燒的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，為系統(tǒng)工藝的實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)；l 掌握固體燃料置換燃燒過(guò)程中污染物的生成與分布規(guī)律，并掌握控制其生成的方法，為固體燃料置換燃燒系統(tǒng)的安全、清潔運(yùn)行提供保障；l 掌握適于固體燃料置換燃燒載氧體的制備和再生方法；l 完成固體燃料置換燃燒的概念設(shè)計(jì)。（3）預(yù)期成果1) 概念驗(yàn)證系統(tǒng)產(chǎn)生的二氧化碳濃度高于90%； 2) 建成示范系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)168小時(shí)；3) 申請(qǐng)發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利2項(xiàng)；4) 發(fā)表文章5-8篇，培養(yǎng)

3、研究生5名。2、超（超）臨界機(jī)組加氧處理方式下的腐蝕機(jī)理研究加氧處理方式（OT）能夠降低鍋爐給水的含鐵量，抑制爐前系統(tǒng)的流動(dòng)加速腐蝕（FAC），降低鍋爐受熱面氧化鐵的沉積速率，延長(zhǎng)鍋爐化學(xué)清洗周期，有效避免管道腐蝕、堵塞、爆管、汽輪機(jī)葉片沖蝕等故障發(fā)生。是國(guó)際上首推的超（超）臨界機(jī)組水處理方式。眾所周知，雖然加氧處理就是對(duì)金屬進(jìn)行鈍化，使金屬表面產(chǎn)生較致密的氧化層，超臨界火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（DT/T912-255）也規(guī)定了加氧處理方式下溶解氧量控制在30-300范圍內(nèi)。但大量文獻(xiàn)中理論和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，不同的鋼種在不同溫度、壓力下，溶解氧量與腐蝕關(guān)系復(fù)雜，溶解氧量控制不精確有可能會(huì)加速

4、腐蝕的產(chǎn)生，這些因素在工程中往往被忽視。國(guó)際上，M.Halvarsson 等人定性的研究了304鋼與水汽成分、溫度、流動(dòng)速度等因素的影響關(guān)系3；J, Ehlers 等人研究了P91鋼在交替水汽環(huán)境和變氧化時(shí)間條件下的氧化層生長(zhǎng)機(jī)理4；G.S. Was 等人試驗(yàn)研究了316和316L鋼氧化性能與溫度、溶解氧量的關(guān)系，得到500高氧含量比低氧腐蝕大，550低氧含量比高氧腐蝕還大，其影響關(guān)系復(fù)雜，腐蝕速度與表面爆裂有直接關(guān)系5；R.L. Williamson 等人數(shù)值模擬了氧化層應(yīng)力腐蝕剝落的過(guò)程，得到了氧化層脫落機(jī)理，以及與環(huán)境條件的定性關(guān)系6。國(guó)內(nèi)，西安熱工研究院提出了超（超）臨界機(jī)組的凝結(jié)水、

5、給水的處理方式和運(yùn)行切換方式，提出了汽水品質(zhì)監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)，提出機(jī)組停備用期的保養(yǎng)措施7；華能玉環(huán)電廠在超（超）臨界機(jī)組上做了一些試驗(yàn)研究，得到加氧處理顯著減緩省煤器壓損的增加，能夠抑制FAC。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)金屬所研究了316L鋼在H2O2水中氧化層的生長(zhǎng)特性8。國(guó)際上對(duì)氧化層的生長(zhǎng)、剝落機(jī)理進(jìn)行了比較系統(tǒng)的理論研究，基于這些理論，有些國(guó)家制定超（超）臨界機(jī)組的加氧處理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，掌握了防腐蝕、防氧化層剝落的措施。但國(guó)內(nèi)對(duì)超超臨界汽水狀態(tài)下，氧、鐵、鉻離子的擴(kuò)散機(jī)理，氧化層的生長(zhǎng)和剝落機(jī)理還不清楚，應(yīng)用基礎(chǔ)研究尤其是超（超）臨界水汽環(huán)境下金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)研究較少。因此基本機(jī)理的匱乏不能指導(dǎo)加氧處理

6、工藝，更不能根據(jù)不同超（超）臨界機(jī)組確定準(zhǔn)確的最佳溶解氧量，也很難找到防治氧化皮剝落的有效措施，不利于我國(guó)超（超）臨界機(jī)組長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。主要研究?jī)?nèi)容：針對(duì)超（超）臨界機(jī)組的發(fā)展現(xiàn)狀和需要，以為工程技術(shù)提供理論支持為目標(biāo)，本研究課題擬在以下三方面開展研究：針對(duì)超（超）臨界機(jī)組典型用鋼，在超（超）臨界汽水狀態(tài)下，試驗(yàn)研究不同溶解氧量下的腐蝕行為，研究超（超）臨界狀態(tài)下水蒸汽加速氧擴(kuò)散的機(jī)理。研究超（超）臨界汽水狀態(tài)下的奧氏體鋼和奧-馬氏體雙相鋼的氧化熱力學(xué)和氧化動(dòng)力學(xué)。觀察氧化層在生長(zhǎng)過(guò)程中表面形態(tài)、橫截面形態(tài)，已經(jīng)組織成分分布。研究氧化層剝落機(jī)理，研究應(yīng)力腐蝕剝落的影響因素?？傮w目標(biāo)：得出幾

7、種典型超（超）臨界機(jī)組用鋼的氧化動(dòng)力學(xué)曲線，得到氧化層生長(zhǎng)機(jī)理，找出氧化層生成與溫度、壓力、流速、溶解氧量等因素的關(guān)系。找出加氧處理的最佳溶解氧量。并針對(duì)華能玉環(huán)電廠運(yùn)行參數(shù)和鍋爐結(jié)構(gòu)、鋼材種類計(jì)算最佳溶解氧量。得出氧化層中缺陷的生長(zhǎng)規(guī)律，氧化層剝落機(jī)理，以及預(yù)防氧化層剝落的外部熱力條件要求。為管道堵塞、爆管等故障防治措施提供理論支持。華能玉環(huán)電廠已經(jīng)配置了加氧處理設(shè)備和100凝結(jié)水處理裝置，本研究的成果能夠在玉環(huán)電廠得以驗(yàn)證，并指導(dǎo)玉環(huán)電廠的加氧處理。研究成果最終形成我國(guó)超（超）臨界機(jī)組加氧處理和故障防治的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。為超（超）臨界電廠水處理提供理論技術(shù)支持，并對(duì)日后超（超）臨界機(jī)

8、組可能發(fā)生的故障作技術(shù)儲(chǔ)備。3、基于強(qiáng)化傳熱的空冷機(jī)組節(jié)能潛力研究主要研究?jī)?nèi)容空冷機(jī)組的冷端系統(tǒng)是以空氣為冷卻介質(zhì)的超大規(guī)模換熱設(shè)備，采取有效的措施，提高空冷凝汽器的傳熱性能是改善機(jī)組真空、降低能耗的根本途徑?？绽湎到y(tǒng)的熱負(fù)荷能力受到地理環(huán)境、氣候條件和氣象條件等眾多因素的復(fù)雜影響，探討其強(qiáng)化傳熱的機(jī)理和途徑，關(guān)鍵在于復(fù)雜多變環(huán)境流場(chǎng)背景下，對(duì)凝汽器管束間空氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行高效、合理的組織和調(diào)控。本課題針對(duì)具有代表性的直接空冷機(jī)組，從下述不同側(cè)面入手開展深入的應(yīng)用基礎(chǔ)研究：（1）揭示復(fù)雜地理?xiàng)l件下空冷機(jī)組環(huán)境流場(chǎng)的特性、規(guī)律以及相關(guān)氣候、氣象因素的影響機(jī)制；（2）研究壁面擾流和縱向渦發(fā)生器對(duì)

9、湍流擬序結(jié)構(gòu)的控制方式，揭示湍流擬序結(jié)構(gòu)影響空氣側(cè)流動(dòng)和傳熱性能的機(jī)理，開發(fā)適合空冷凝汽器的擾流元形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)。（3）進(jìn)行直接空冷機(jī)組空冷島空氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的協(xié)同性分析，針對(duì)多變的環(huán)境工況探討維持空冷島內(nèi)部流場(chǎng)穩(wěn)定、增加流場(chǎng)和溫度場(chǎng)協(xié)同性的有效措施。項(xiàng)目目標(biāo)考慮空冷凝汽器單元和空冷島的多尺度效應(yīng)，通過(guò)對(duì)空冷凝汽器內(nèi)空氣流場(chǎng)湍流擬序結(jié)構(gòu)和縱向渦的有效控制提高單元的熱交換能力；對(duì)空冷島的風(fēng)場(chǎng)（速度場(chǎng)）和溫度梯度分布進(jìn)行場(chǎng)協(xié)同優(yōu)化。從降低環(huán)境流場(chǎng)對(duì)空冷島內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響、以及空冷島翅片管束間空氣側(cè)的傳熱強(qiáng)化等兩方面，達(dá)到提高空冷機(jī)組冷端的熱負(fù)荷能力、并提高機(jī)組在復(fù)雜多變的環(huán)境和氣候條件下穩(wěn)定

10、運(yùn)行能力的目的，發(fā)揮各類直接空冷機(jī)組最大的節(jié)能、節(jié)水潛力。4、600MW燃煤機(jī)組節(jié)能示范與優(yōu)化運(yùn)行主要研究?jī)?nèi)容選擇具有代表性的超（超）臨界和亞臨界600MW燃煤機(jī)組，結(jié)合電源點(diǎn)的煤種、氣候、水質(zhì)等資源、環(huán)境和技術(shù)條件，進(jìn)行節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)油、節(jié)水等方面全面的節(jié)能分析和診斷，從技術(shù)、管理和設(shè)備等不同方面提出全面的改造措施，按照節(jié)能潛力的大小提出分階段實(shí)施方案，使其綜合指標(biāo)在國(guó)內(nèi)同類機(jī)組中達(dá)到最佳。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）設(shè)計(jì)角度對(duì)整個(gè)機(jī)組熱力系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，設(shè)備是否先進(jìn)，輔機(jī)容量是否配套；（2）從安裝角度分析設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備間隙調(diào)整是否合理等；（3）從運(yùn)行角度通過(guò)耗差分析

11、評(píng)價(jià)鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器及回?zé)嵯到y(tǒng)、輔助設(shè)備存在的問(wèn)題，從運(yùn)行可控?fù)p失、維修可控?fù)p失、不可控?fù)p失三個(gè)方面分類，找出各類損失的大小，提出相應(yīng)的減小措施，如進(jìn)行鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整、汽輪機(jī)優(yōu)化運(yùn)行、循環(huán)水泵運(yùn)行方式的優(yōu)化等措施；（4）針對(duì)上述各方面存在的設(shè)備技術(shù)改造需求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，根據(jù)投資回收年限，制定設(shè)備技術(shù)改造方案；（5）從全廠水平衡角度研究全廠用水的合理性，通過(guò)分析提出是節(jié)水方案。項(xiàng)目目標(biāo)通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)典型機(jī)組進(jìn)行全面的節(jié)能診斷和評(píng)價(jià)，制定一套科學(xué)、合理的節(jié)能評(píng)價(jià)方案，通過(guò)實(shí)施，使之達(dá)到同類機(jī)組中的最優(yōu)值；并為機(jī)組建立全生命周期各種運(yùn)行參數(shù)對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響的數(shù)據(jù)庫(kù)。以此為示范，帶動(dòng)集

12、團(tuán)公司其它600MW機(jī)組的節(jié)能工作。5、風(fēng)電機(jī)組綜合性能分析與評(píng)估方法研究主要研究?jī)?nèi)容2005年以來(lái)，我國(guó)大批風(fēng)電場(chǎng)投入建設(shè)和運(yùn)行。華能集團(tuán)已投運(yùn)和在建風(fēng)電機(jī)組容量已達(dá)幾十萬(wàn)千瓦，機(jī)組設(shè)備數(shù)百臺(tái)。風(fēng)電場(chǎng)分布于吉林、內(nèi)蒙古、山東、廣東等地，風(fēng)況條件、設(shè)備類型和容量差別很大，未來(lái)幾年，機(jī)組將陸續(xù)完成保修期。有必要對(duì)典型風(fēng)電機(jī)組綜合性能進(jìn)行深入研究，為未來(lái)風(fēng)電場(chǎng)安全優(yōu)化運(yùn)行提供支持。本課題針對(duì)具有代表性的風(fēng)電機(jī)組，以機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，開展以下研究：1）實(shí)際機(jī)組微尺度風(fēng)況特性及其與功率輸出相關(guān)性研究，機(jī)組間風(fēng)況特性相關(guān)性及相互影響規(guī)律研究。2）風(fēng)電機(jī)組綜合性能分析方法研究，包括機(jī)組在各種風(fēng)速條件

13、下的功率特性和轉(zhuǎn)矩特性分析、機(jī)組正常運(yùn)行狀態(tài)和異常狀態(tài)對(duì)機(jī)組性能的影響。3）在風(fēng)電機(jī)組性能測(cè)試和評(píng)估有關(guān)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，研究基于實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的機(jī)組綜合性能評(píng)估實(shí)用方法。項(xiàng)目目標(biāo)通過(guò)機(jī)組微尺度風(fēng)況特性及其與功率輸出相關(guān)性的研究，掌握具體風(fēng)電機(jī)組能量輸入與輸出特性，為未來(lái)風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度提供依據(jù)；風(fēng)電機(jī)組綜合性能分析方法研究，掌握實(shí)際機(jī)組運(yùn)行過(guò)程風(fēng)能捕獲特性和控制規(guī)律以及機(jī)組異常狀態(tài)下的載荷特性，為機(jī)組安全優(yōu)化運(yùn)行提供依據(jù)。機(jī)組綜合性能評(píng)估方法研究，提出一套可以方便實(shí)施的實(shí)際機(jī)組性能評(píng)估方法，為機(jī)組的驗(yàn)收提供依據(jù)。6、風(fēng)電機(jī)組葉片及傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)主要研究?jī)?nèi)容葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)是大型風(fēng)電機(jī)組

14、的關(guān)鍵部件，也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程的主要承載部件。由于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行工況復(fù)雜，風(fēng)速、溫度、雷電、冰雪等條環(huán)境條件變化大，載荷和轉(zhuǎn)速不斷變化，極易造成葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障甚至損壞，影響機(jī)組的安全可靠性，而且風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組分布范圍廣，出現(xiàn)故障不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也增加運(yùn)行和維護(hù)成本。本課題針對(duì)具有代表性的風(fēng)電機(jī)組，開展以下研究：1）機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下葉片及傳動(dòng)系統(tǒng)的故障信號(hào)檢測(cè)方法，研究利用應(yīng)力、聲學(xué)和轉(zhuǎn)子及結(jié)構(gòu)振動(dòng)進(jìn)行葉片、傳動(dòng)軸、齒輪、軸承等零部件故障的敏感性和檢測(cè)方法。2）研究從非平穩(wěn)、非線性監(jiān)測(cè)信號(hào)中分析提取葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)故障特征、故障模式識(shí)別的新方法。3）開發(fā)風(fēng)電機(jī)組葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)與診斷

15、系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)組的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。項(xiàng)目目標(biāo)在深入研究風(fēng)電機(jī)組葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)故障機(jī)理、檢測(cè)方法、信號(hào)分析、和故障診斷方法的基礎(chǔ)上，開發(fā)一套實(shí)用的故障監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)，并應(yīng)用于實(shí)際風(fēng)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)機(jī)組葉片和傳動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，為提高機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，減少維護(hù)和維修費(fèi)用提供技術(shù)支持。目前國(guó)內(nèi)外大型風(fēng)電機(jī)組還沒(méi)有類似的診斷系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例，課題研究成果可以得到進(jìn)一步應(yīng)用推廣。7、1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組冷端關(guān)鍵技術(shù)和性能考核準(zhǔn)則主要研究?jī)?nèi)容受到對(duì)能源電力不斷增長(zhǎng)的需求驅(qū)動(dòng)，我國(guó)火力發(fā)電機(jī)組的容量和規(guī)模迅速提高，目前1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組的建設(shè)已經(jīng)開始規(guī)劃。

16、根據(jù)近幾年300MW到600MW空冷機(jī)組建設(shè)和運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，世界上單機(jī)容量和參數(shù)最高的1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組在設(shè)計(jì)和建設(shè)中還存在很多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有待深入研究，包括：（1）超臨界直接空冷機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行背壓和凝汽器ITD值的優(yōu)化、機(jī)組滿發(fā)小時(shí)數(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)的綜合優(yōu)化，以及與電源點(diǎn)氣候和氣象條件的關(guān)系；汽輪機(jī)末級(jí)葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)。（2）1000MW超大規(guī)?？绽鋶u凝汽器單元的布置方式；綜合考慮冬季防凍和度夏時(shí)空冷島面積的選取原則；超大規(guī)?？绽鋶u冬季運(yùn)行最小保證排汽流量和背壓的確定。（3）1000MW機(jī)組空冷島風(fēng)機(jī)的“群抽”效應(yīng)以及對(duì)機(jī)組穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響；風(fēng)機(jī)的分割和優(yōu)化運(yùn)行方式

17、。（4）結(jié)合“三北”地區(qū)實(shí)際條件，制定1000MW空冷系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)、考核和驗(yàn)收準(zhǔn)則及方法。針對(duì)上述問(wèn)題，盡快開展深入、系統(tǒng)的研究，對(duì)降低1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組建設(shè)的盲目性、最大程度地發(fā)揮其節(jié)能和節(jié)水效果，掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超（超）臨界直接空冷設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行技術(shù)具有緊迫而重要的意義。項(xiàng)目目標(biāo)系統(tǒng)總結(jié)、歸納出1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組冷端系統(tǒng)的特性，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合電源點(diǎn)附近的氣候、環(huán)境和地理?xiàng)l件，提出完整的1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組冷端系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為機(jī)組的優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供指導(dǎo)；建立1000MW超（超）臨界直接空冷機(jī)組冷端系統(tǒng)的性能考核、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和方法

18、。8、大型燃煤鍋爐干法固態(tài)排渣工藝優(yōu)化與評(píng)價(jià)方案項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容近年來(lái), 隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保、綜合利用及節(jié)能要求的不斷提高。具有簡(jiǎn)單、可靠、節(jié)能、節(jié)水、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保特點(diǎn)等特點(diǎn)的干式排渣方法得到進(jìn)一步的研究推廣。深入的研究干法排渣系統(tǒng)的幾個(gè)技術(shù)難題，是干式排渣大規(guī)模推廣的基礎(chǔ)。因此，本研究擬定研究以下方面問(wèn)題：（1) 研究采用干法排渣系統(tǒng)對(duì)鍋爐效率的影響，以及對(duì)鍋爐受熱面布置帶來(lái)的變化。（2) 研究干法排渣工藝中底部通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)的影響，從而提出底部通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。（3) 對(duì)比濕法排渣和干法排渣系統(tǒng)所排放的煤渣的循環(huán)再利用價(jià)值。本項(xiàng)目技術(shù)路線本研究擬定采用的技術(shù)方案：（1） 采用鍋爐熱力

19、計(jì)算程序研究干法排渣系統(tǒng)對(duì)鍋爐效率的影響；（2） 采用CFD軟件fluent模擬計(jì)算不同底部通風(fēng)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)分布，借助計(jì)算結(jié)果對(duì)底部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做出優(yōu)化；（3） 采用XRD、SEM等設(shè)備對(duì)煤渣的物理性質(zhì)進(jìn)行分析，并建立模糊數(shù)據(jù)判別模型計(jì)算出不同類型的煤渣的循環(huán)再利用價(jià)值。預(yù)期目標(biāo)（1） 干法排渣系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果；（2） 干法排渣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；（3） 干法排渣的循環(huán)再利用價(jià)值評(píng)判方法。9、大容量火電機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)全工況節(jié)能潛力研究一、課題意義、課題內(nèi)容循環(huán)水系統(tǒng)作為朗肯循環(huán)火力發(fā)電機(jī)組的冷源系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響巨大，直接影響主蒸汽參數(shù)（理想

20、焓降）的充分利用，循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器真空下降，導(dǎo)致機(jī)組循環(huán)熱效率降低，真空每下降1kPa，機(jī)組循環(huán)熱效率降低約1%。另外，循環(huán)水系統(tǒng)中的主要設(shè)備循環(huán)水泵所耗用的電能約占電廠總發(fā)電量的1%1.5%。循環(huán)水泵也是改變汽輪機(jī)真空的唯一可調(diào)節(jié)因素。循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響表現(xiàn)為進(jìn)入凝汽器的循環(huán)水流量和水泵功耗之間的關(guān)系。合理選擇循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行方式對(duì)于提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性有重要意義。但目前電廠在循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行方式中缺乏可操作性的理論依據(jù)，對(duì)循環(huán)水量的調(diào)節(jié)相當(dāng)粗略，并帶有一定的隨意性。循環(huán)水系統(tǒng)遠(yuǎn)未達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，造成了能源的極大浪費(fèi)。對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，成為電廠節(jié)能降耗工作中一個(gè)亟待解決

21、的問(wèn)題，對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義。作為循環(huán)水系統(tǒng)中主要設(shè)備的循環(huán)水泵，鑒于其運(yùn)行環(huán)境、工況特性和運(yùn)行影響因素的特殊性和復(fù)雜性，某些常規(guī)的通用水泵調(diào)節(jié)技術(shù)，對(duì)其并不適用（如全速調(diào)節(jié)的變頻技術(shù)）。因此，需對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行綜合全面的研究，找出適合的方法、措施，給出量化的、具有可操作性的實(shí)施方案和細(xì)則。例如雙速電機(jī)和循環(huán)水泵通流改造配合技術(shù)是目前較多采用的節(jié)能技術(shù)，二者的配合使用能得到事半功倍的效果，但循環(huán)水泵與管路系統(tǒng)匹配性和循環(huán)水泵通流部分改造設(shè)計(jì)是這一技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。眾所周知，泵與風(fēng)機(jī)均屬于流體機(jī)械，在調(diào)峰變工況運(yùn)行過(guò)程中其效率和轉(zhuǎn)速有關(guān)，僅僅改變電機(jī)側(cè)的電能消耗，實(shí)際上使得電站流體機(jī)械

22、的水力特性、流動(dòng)特性、安全穩(wěn)定性和效率都有偏離設(shè)計(jì)工況出現(xiàn)的問(wèn)題，長(zhǎng)期運(yùn)行不僅對(duì)安全可靠性不利，而且節(jié)能潛力并沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)地優(yōu)化。設(shè)計(jì)全工況下（50-100%負(fù)荷或者轉(zhuǎn)速）下高效區(qū)比較平坦的循環(huán)水泵，并進(jìn)行電站技術(shù)改造，對(duì)于大機(jī)組未來(lái)將承擔(dān)更多調(diào)峰任務(wù)來(lái)說(shuō)提高經(jīng)濟(jì)性，又十分現(xiàn)實(shí)的意義。通過(guò)對(duì)電站循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備建模、技術(shù)經(jīng)濟(jì)建模，分析研究其節(jié)能潛力并提出電站循環(huán)水系統(tǒng)建設(shè)和改造方案。這些模型主要包括：凝汽器與機(jī)組、循環(huán)水泵與凝汽器相互之間的匹配性模型，汽輪機(jī)特性模型，凝氣器特性模型，循環(huán)水泵特性模型，循環(huán)水系統(tǒng)的阻力特性模型，循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行方式模型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型。在這些模型的基礎(chǔ)上，利用設(shè)

23、備原有數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)或離線的最優(yōu)化運(yùn)行分析，查找能耗偏高的部位和原因，并將節(jié)能潛力量化，為循環(huán)水系統(tǒng)的建設(shè)和改造提供方案，為循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供方案。二、預(yù)期成果能夠?qū)﹄娬狙h(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行在線或離線的節(jié)能潛力分析并能夠提出改造或優(yōu)化運(yùn)行方案的軟件。具體包括：1.運(yùn)行方式的優(yōu)化分析和優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，建立一套實(shí)用的數(shù)據(jù)采集處理及輔助運(yùn)行決策系統(tǒng)。（在線或離線系統(tǒng)）2.循環(huán)水泵節(jié)能改造分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。（軟件）3.針對(duì)某一電廠（300MW或600MW機(jī)組）提出循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化和節(jié)能改造的方案和實(shí)施細(xì)則。（報(bào)告）三、研究方法和內(nèi)容確定在不同地理環(huán)境、氣候條件

24、、不同季節(jié)和機(jī)組負(fù)荷情況下循環(huán)水泵（或泵組）運(yùn)行參數(shù)的變化范圍和規(guī)律。不同的地理環(huán)境對(duì)循環(huán)水取水系統(tǒng)和取水水質(zhì)的影響不同季節(jié)對(duì)取水水位、水溫的影響規(guī)律不同氣候條件對(duì)水溫、水質(zhì)的影響規(guī)律前面三種影響對(duì)水泵運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性影響建立汽輪機(jī)特性分析模型建立凝汽器特性分析模型建立循環(huán)水泵特性分析模型建立機(jī)組負(fù)荷、汽輪機(jī)最佳真空和循環(huán)水泵運(yùn)行參數(shù)之間的變化規(guī)律模型對(duì)于待建電廠，依據(jù)上述特定條件下循環(huán)水泵（或泵組）運(yùn)行參數(shù)的變化范圍和規(guī)律，確定管網(wǎng)布置形式，對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行選型，確定運(yùn)行方式。按照母管制、單元制和擴(kuò)大單元制對(duì)循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)建模凝汽器與機(jī)組、循環(huán)水泵與凝汽器相互之間的匹配性模型？按照開式、閉式

25、系統(tǒng)對(duì)循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)建模將1）和2）兩種模型結(jié)合起來(lái)，建立符合實(shí)際的循環(huán)水管路系統(tǒng)模型對(duì)循環(huán)水管路系統(tǒng)模型進(jìn)行分析，找出高能耗位置和易出故障位置，便于故障診斷和經(jīng)濟(jì)性分析分析管路系統(tǒng)模型和管路特性曲線之間的關(guān)系，找出相關(guān)變化規(guī)律，便于機(jī)組選型、設(shè)備改造、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和預(yù)知性維修建立水泵選型模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，使所選水泵或所設(shè)計(jì)的水泵盡可能滿足特定條件下循環(huán)水泵運(yùn)行參數(shù)變化范圍和規(guī)律的要求對(duì)不同運(yùn)行方式進(jìn)行建模，對(duì)不同運(yùn)行方式或不同運(yùn)行方式的組合進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析建立優(yōu)化調(diào)度分析系統(tǒng)，確定調(diào)節(jié)方式變更的最佳時(shí)機(jī)抽汽系統(tǒng)與凝汽器及循環(huán)水泵的匹配性分析對(duì)于在役電廠，進(jìn)行節(jié)能潛力分析，進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行

26、分析，進(jìn)行節(jié)能改造分析。火電廠運(yùn)行主要參數(shù)的基準(zhǔn)值（應(yīng)達(dá)值、最優(yōu)運(yùn)行值）的確定及參數(shù)偏離基準(zhǔn)值的能損偏差計(jì)算節(jié)能潛力分析參數(shù)偏離基準(zhǔn)值程度的評(píng)價(jià)及恢復(fù)能力的分析和措施狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的確定和測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化布置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的精度和有效性分析，這些數(shù)據(jù)的有效搭配和綜合應(yīng)用分析，為狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、預(yù)知性維修和優(yōu)化調(diào)度等分析提供有效數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)的分析，歷史數(shù)據(jù)為狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、預(yù)知性維修和優(yōu)化調(diào)度提供判據(jù)的研究?jī)?yōu)化運(yùn)行分析節(jié)能改造分析優(yōu)化原理研究單耗理論：對(duì)應(yīng)于一定系統(tǒng)內(nèi)部條件及外部條件, 一種是外界負(fù)荷、主汽參數(shù)及進(jìn)汽量保持不變時(shí), 僅改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)或調(diào)整循環(huán)水量分配, 使得

27、供電煤耗率最小機(jī)組凈收益理論：機(jī)組發(fā)電量與循環(huán)水系統(tǒng)耗電量之差最大利潤(rùn)理論：綜合考慮煤價(jià)和電價(jià)的利潤(rùn)最大化理論節(jié)能措施和技術(shù)開式系統(tǒng)的前池和進(jìn)水喇叭口的節(jié)能改造管路系統(tǒng)的局部節(jié)能改造循環(huán)水泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造雙速電機(jī)節(jié)能改造抽汽系統(tǒng)與凝汽器及循環(huán)水泵的匹配措施四、技術(shù)關(guān)鍵火電廠運(yùn)行主要參數(shù)的基準(zhǔn)值（應(yīng)達(dá)值、最優(yōu)運(yùn)行值）的確定及參數(shù)偏離基準(zhǔn)值的能損偏差計(jì)算，參數(shù)偏離基準(zhǔn)值程度的評(píng)價(jià)及恢復(fù)能力的分析和措施。歷史數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，節(jié)能潛力分析模型的建立。循環(huán)水系統(tǒng)管網(wǎng)建模。循環(huán)水泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)。循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行模型的建立。五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能夠指導(dǎo)循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。為檢修或設(shè)備改造提供依據(jù)。為管理

28、人員提供一個(gè)高效的管理工具。提供在線的小指標(biāo)競(jìng)賽平臺(tái)。提供在線的水力試驗(yàn)。10、高耐磨損、耐高溫腐蝕熔覆層復(fù)合鍋爐管研究?jī)?nèi)容：鍋爐四管的爆漏問(wèn)題一直是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外火電廠機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)的主要原因，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的粗略統(tǒng)計(jì)，四管事故占鍋爐臨檢事故的2/3左右。磨損與腐蝕是引起鍋爐四管失效的主要原因之一。目前火電廠主要采用熱噴涂技術(shù)對(duì)鍋爐管進(jìn)行防磨防腐，但由于現(xiàn)有熱噴涂技術(shù)存在涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度低（機(jī)械結(jié)合，僅數(shù)十MPa）、涂層孔隙率較高（2-10%）等局限性，使得實(shí)際效果難以達(dá)到電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。本項(xiàng)目利用華北電力大學(xué)自主開發(fā)的一種新型微束等離子束熔覆新技術(shù)在鍋爐管道表面制備耐磨損、耐高溫腐蝕熔覆層，

29、使熔覆層與基體達(dá)到冶金結(jié)合、熔覆層孔隙率低于0.2%，其硬度為800-1200HV。對(duì)于同種涂層材料，熔覆層的耐磨壽命為熱噴涂涂層壽命的3倍以上?？傮w目標(biāo)：針對(duì)亞臨界、超臨界、超超臨界機(jī)組和循環(huán)流化床鍋爐四管的磨損與腐蝕問(wèn)題，利用自主開發(fā)的微束等離子熔覆新技術(shù)，使熔覆層與基體達(dá)到冶金結(jié)合（結(jié)合強(qiáng)度400MPa，為熱噴涂技術(shù)的10倍以上）、熔覆層孔隙率低于0.2%。利用該技術(shù)制備熔覆層時(shí)，對(duì)管道基材熱影響層厚度0.2mm。對(duì)于同種材料，熔覆層的耐磨壽命為熱噴涂涂層壽命的3倍以上。在2個(gè)以上的電廠推廣應(yīng)用，大幅度提高鍋爐四管的耐磨、耐腐蝕壽命，顯著提高鍋爐四管的安全性，并顯著降低火電廠維修費(fèi)用。成

30、果在2個(gè)以上示范電廠得到應(yīng)用。2年內(nèi)在華能集團(tuán)所屬火電廠全面推廣。11、新型高耐磨損、節(jié)能金屬陶瓷復(fù)合磨輥研究?jī)?nèi)容：制粉系統(tǒng)是保障火電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要系統(tǒng)之一，國(guó)內(nèi)200MW及以上大容量火電機(jī)組普遍采用中速磨煤機(jī)，應(yīng)用中速磨全面取代球磨機(jī)是我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。中速磨煤機(jī)具有啟動(dòng)快、調(diào)節(jié)靈活、運(yùn)行電耗低等優(yōu)點(diǎn)，但它也存在對(duì)鐵塊、木塊、石塊等雜物較為敏感、碾磨件磨損嚴(yán)重等缺點(diǎn)。當(dāng)磨損深度大于約20mm時(shí)，輥套外表面由凸面轉(zhuǎn)變?yōu)榘济妗Ｓ捎谳佁缀捅P瓦吻合不良，造成制粉生產(chǎn)率下降20-35%、排渣量增大、磨煤機(jī)振動(dòng)、鍋爐達(dá)不到額定出力等問(wèn)題。磨輥磨損已成為長(zhǎng)期嚴(yán)重影響我國(guó)火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重

31、要問(wèn)題。本項(xiàng)目將利用華北電力大學(xué)微納米表面技術(shù)研究所自主開發(fā)的大功率等離子束原位合成陶瓷-金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)，在MPS、RP磨輥表面制備厚度為10-15mm的高耐磨損金屬陶瓷層，其相對(duì)耐磨性為高鉻鑄鐵的8-12倍。使磨輥壽命延長(zhǎng)至原來(lái)的2倍以上，同時(shí)可使磨煤機(jī)能耗降低20-30%?？傮w目標(biāo)：通過(guò)如下途徑延長(zhǎng)磨輥壽命并降低其能耗。（1）在磨輥表面低成本制備出厚度為8-15mm的高耐磨損金屬陶瓷層，陶瓷相體積分?jǐn)?shù)達(dá)75%以上，金屬陶瓷層與磨輥基材為冶金結(jié)合，該金屬陶瓷層硬度為1300-2100HV，其相對(duì)耐磨性約為高鉻鑄鐵的8-12倍，可將磨輥壽命延長(zhǎng)至原來(lái)的2倍以上，并通過(guò)顯著降低磨輥工作面磨損速

32、率使磨煤機(jī)制粉效率提高10-25%。 （2）通過(guò)在磨輥表面制備輪胎狀高耐磨損金屬陶瓷花紋，增大煤粉與磨輥、磨盤的摩擦力，提高磨制煤粉的細(xì)度，從而提高制粉效率，可將磨煤機(jī)電耗降低10-15%。（3）成果在2個(gè)以上示范電廠得到應(yīng)用，2年內(nèi)在華能集團(tuán)所屬火電廠全面推廣。12、高耐磨損排粉機(jī)、引風(fēng)機(jī)葉輪研究?jī)?nèi)容：火電廠排粉機(jī)、引風(fēng)機(jī)葉輪主要用于輸送含大量顆粒介質(zhì)的氣體，由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉片承受劇烈沖刷磨損，對(duì)于一些采用高灰分的燃煤火電廠，其磨損問(wèn)題尤為突出，葉輪僅運(yùn)行2個(gè)月左右就需停機(jī)維修，嚴(yán)重影響了火電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本項(xiàng)目將利用華北電力大學(xué)微納米表面技術(shù)研究所自主開發(fā)的大功率等離子束原位合成陶

33、瓷-金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)，在葉輪磨損部位制備出厚度為6-8mm的高耐磨損金屬陶瓷層，在二體沖刷磨損的條件下，其相對(duì)耐磨性為常規(guī)堆焊耐磨焊條的50倍以上。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用使葉輪壽命延長(zhǎng)至原來(lái)的6倍以上，可顯著降低葉輪維修費(fèi)用、增加葉輪年利用小時(shí)數(shù)。對(duì)于葉輪磨損嚴(yán)重的電廠，每臺(tái)機(jī)每年可節(jié)約鍋爐穩(wěn)燃用燃油15噸左右?？傮w目標(biāo)：在排粉機(jī)葉輪磨損部位制備出厚度為6-8mm的高耐磨損金屬陶瓷層，陶瓷相體積分?jǐn)?shù)達(dá)80%以上，其硬度1400-2200HV（而常規(guī)耐磨焊條硬度為600-800HV），使葉輪壽命延長(zhǎng)至原來(lái)的6倍以上，顯著降低葉輪維修費(fèi)用及穩(wěn)燃投油費(fèi)用、增加葉輪年利用小時(shí)數(shù)。成果在3個(gè)以上火電廠示范推廣

34、應(yīng)用，一年內(nèi)在華能集團(tuán)所屬火電廠全面推廣。13、火電廠單耗分析及節(jié)能減排評(píng)價(jià)體系一、課題意義節(jié)能減排是火力發(fā)電廠的責(zé)任和義務(wù)，也是其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要措施。為促進(jìn)節(jié)能減排，國(guó)家發(fā)改委2007年發(fā)布了火電行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)。但是，盡管這種總體性評(píng)價(jià)體系可以起到敦促火電廠節(jié)能減排的作用，但是它不并能幫助企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。另外，它將熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱量以固定系數(shù)折算成電量是不符合實(shí)際的。華北電力大學(xué)宋之平教授基于熱力學(xué)第二定律提出了能源利用的單耗分析理論，可以用于一切能源利用的第二定律分析。對(duì)于火電廠，可以用于分析不同工況下每一個(gè)主輔設(shè)備對(duì)機(jī)組供電煤耗及污染物排放的

35、貢獻(xiàn)、診斷設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常及節(jié)能潛力，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的節(jié)能理論分析方法。二、基本條件華北電力大學(xué)是國(guó)內(nèi)最早開展節(jié)能理論研究的高等學(xué)校，宋之平教授著有我國(guó)最早的節(jié)能原理專著，單耗分析理論在其多年研究成果的集中體現(xiàn)。華北電力大學(xué)現(xiàn)有從事節(jié)能理論與技術(shù)研究的教授4人，副教授6人，博士碩士研究生數(shù)人，有很強(qiáng)的研究實(shí)力和水平。14、爐內(nèi)在線燃燒診斷與燃料種類判別系統(tǒng)燃燒溫度場(chǎng)的不合理分布是影響燃燒效率和增加熱力型NOx的主要原因。另外，燃燒中復(fù)雜的煤種變化常造成燃燒控制問(wèn)題。我方與英國(guó)Kent大學(xué)合作，不但對(duì)燃燒輻射強(qiáng)度測(cè)量信息加以利用，同時(shí)對(duì)輻射閃爍頻率信息也加以處理，在燃料種類跟蹤、爐內(nèi)燃燒

36、溫度場(chǎng)空間分布測(cè)量、火焰穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與熄火預(yù)警、新型火焰檢測(cè)器的開發(fā)方面取得成果。所研制的燃燒診斷及燃煤種類跟蹤系統(tǒng)已成功應(yīng)用在英電力公司RWE nPower的燃燒測(cè)試裝置及電站工業(yè)鍋爐上。本項(xiàng)目擬引進(jìn)上述技術(shù)并加以拓展，為上面兩個(gè)問(wèn)題的解決提供先進(jìn)的方法和設(shè)備。研究?jī)?nèi)容爐內(nèi)火焰溫度場(chǎng)診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)鍋爐中火焰與溫度場(chǎng)的快速測(cè)量，從燃燒波動(dòng)和溫度場(chǎng)分布合理性等方面，對(duì)燃燒效率、穩(wěn)定性、以及熱力型NOx減排等做出診斷。根據(jù)火焰圖像特征的燃料種類在線識(shí)別利用火焰/溫度場(chǎng)空間分布檢測(cè)系統(tǒng)的火焰圖像法，根據(jù)著火距離、火焰溫度分布、火焰長(zhǎng)度、火焰張角等與不同燃料的變化關(guān)系，對(duì)燃料的種類進(jìn)行在線識(shí)別。根據(jù)火焰

37、閃爍頻譜分析的燃料種類在線跟蹤根據(jù)火焰輻射波動(dòng)成分的頻譜分析，參照預(yù)先得到的頻譜關(guān)系，對(duì)燃料種類做出區(qū)分并加以跟蹤。根據(jù)燃燒輻射信號(hào)的燃燒失穩(wěn)預(yù)警以定量化的測(cè)量以及分析方法，在線對(duì)火焰穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)可能的熄火進(jìn)行預(yù)警，是技術(shù)上的一個(gè)突破。本項(xiàng)目利用光學(xué)傳感器高速（每秒數(shù)百至數(shù)千組數(shù)據(jù)）采集火焰的輻射信號(hào)，根據(jù)燃燒火焰的頻譜變化規(guī)律，確定燃燒穩(wěn)定性、不穩(wěn)定的發(fā)生、以及熄火前兆。研究目標(biāo)：形成一個(gè)集成煤種識(shí)別，燃燒火焰/溫度場(chǎng)測(cè)量，燃燒穩(wěn)定性判斷和失穩(wěn)（熄火）預(yù)警燃燒診斷體系，包括測(cè)量?jī)x器/軟件，傳感器等。該體系能以高速提供現(xiàn)有的常規(guī)燃燒檢測(cè)系統(tǒng)不具有的大量的信息，從而實(shí)時(shí)提供燃燒火焰/溫度場(chǎng)

38、空間分布，指出燃燒不正常區(qū)域，例如可能造成過(guò)高熱力型NOx的局部高溫區(qū)等；實(shí)時(shí)指出正在燃燒的煤種，并提供相應(yīng)的燃燒參數(shù)調(diào)整方案；實(shí)時(shí)指示當(dāng)前燃燒的穩(wěn)定性，及時(shí)指出不穩(wěn)定的發(fā)生，對(duì)熄火前兆提出警告。上述功能對(duì)熱電廠的節(jié)能、安全運(yùn)行和污染減排具有重要作用。知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，將產(chǎn)生（1）火焰/燃燒溫度空間分布測(cè)量與高速燃燒輻射頻譜測(cè)量集成的系統(tǒng)專利（2）上述系統(tǒng)的信息融合方法以及軟件專利，（3）煤種在線判別的數(shù)據(jù)庫(kù)。并培養(yǎng)一批研究和技術(shù)人員，產(chǎn)生多項(xiàng)具有國(guó)際先進(jìn)水平的科技成果，發(fā)表一批高水平學(xué)術(shù)論文。15、煤粉爐生物質(zhì)共燃的燃燒器研發(fā)煤粉爐內(nèi)生物質(zhì)燃料的直接共燃，是二氧化碳減排，NOx等污染氣體減排的新

39、型燃燒技術(shù)；又可最為直接簡(jiǎn)便地應(yīng)用于電站鍋爐。這一新技術(shù)遠(yuǎn)未成熟，目前對(duì)于該技術(shù)的特點(diǎn)和基本參數(shù)，例如物性和化學(xué)性質(zhì)顯著不同的生物質(zhì)燃料與煤粉在爐內(nèi)的流動(dòng)、分布、燃燒狀況的差異，現(xiàn)有的燃燒器對(duì)生物質(zhì)燃料的適應(yīng)性，生物質(zhì)燃料輸送難度造成的噴燃系統(tǒng)和燃燒狀態(tài)的波動(dòng)性，等等，均缺乏充分的認(rèn)識(shí)，對(duì)燃燒器等設(shè)備缺乏有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法。對(duì)此，本項(xiàng)目擬進(jìn)行煤和生物質(zhì)燃料共燃技術(shù)的研究。研究?jī)?nèi)容1 與生物質(zhì)共燃的燃燒器的研發(fā)：針對(duì)常用的共燃生物質(zhì)燃料，掌握其燃燒特性，由此確定原型燃燒器的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化方案，以及相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)；2 針對(duì)生物質(zhì)燃料加入造成的輸送問(wèn)題，送料系統(tǒng)的波動(dòng)性和相應(yīng)的燃燒的波動(dòng)性，研發(fā)與之適

40、應(yīng)的快速燃料流量測(cè)量方法；配合溫度場(chǎng)的在線測(cè)量，獲得較為全面的燃燒器的動(dòng)態(tài)燃燒特性；3 尋求煤粉爐中生物質(zhì)共燃的新型燃燒控制方法：建立融合燃料流量和溫度場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量信息的新型快速控制系統(tǒng)方案；4 計(jì)算流體力學(xué)仿真對(duì)生物質(zhì)共燃的模擬：通過(guò)對(duì)多種燃料組成、燃燒器結(jié)構(gòu)、和燃燒工況的大量的數(shù)值模擬，輔助確定適合生物質(zhì)共燃的燃燒器的設(shè)計(jì)方案以及運(yùn)行參數(shù)。預(yù)期目標(biāo)：1 造出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適合生物質(zhì)共燃的新型旋流噴燃器原型設(shè)備；2 對(duì)于四角噴燃系統(tǒng)，確定噴燃?xì)獾慕Y(jié)構(gòu)和布置方法；3 確定相應(yīng)的生物質(zhì)燃料供料以及噴吹方法和系統(tǒng)設(shè)備；4 針對(duì)所采用的生物質(zhì)比例，確定最佳運(yùn)行參數(shù)；5 提出適合共燃技術(shù)的快速燃燒控

41、制方案；6 在生物質(zhì)共燃的流動(dòng)、傳熱和燃燒的方法和設(shè)計(jì)方案上取得重要科技創(chuàng)新，成果水平居國(guó)際先進(jìn)地位。知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，將產(chǎn)生（1）針對(duì)生物質(zhì)共燃技術(shù)的新型燃燒器的專利，（2）煤粉/生物質(zhì)燃料輸送方法及設(shè)備的專利，（3）融合燃料流量信息和火焰快速診斷信息的共燃控制方法的專利，（3）申報(bào)省部以上級(jí)別的科技獎(jiǎng)；并培養(yǎng)一批技術(shù)人員，發(fā)表一批高水平學(xué)術(shù)論文。16、基于煙氣溫度在線檢測(cè)的鍋爐安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)研究1 研究目標(biāo)由于缺乏針對(duì)大型電站鍋爐煙溫直接在線檢測(cè)的技術(shù)手段，使鍋爐關(guān)鍵部位（如爐膛出口）運(yùn)行溫度與設(shè)計(jì)界面參數(shù)比對(duì)依據(jù)的嚴(yán)重缺失，影響鍋爐熱力計(jì)算的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，可能導(dǎo)致鍋爐安全運(yùn)行的隱患和燃

42、燒效率的降低。本課題擬以鍋爐煙溫的連續(xù)直接檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)為突破口，通過(guò)對(duì)高溫多粉塵條件下鍋爐在線熱物理量場(chǎng)參數(shù)的精確檢測(cè)方法和應(yīng)用技術(shù)的研究，探索基于上述關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的鍋爐在線熱力計(jì)算方法，為鍋爐的燃燒調(diào)整提供可靠依據(jù)，確定合理的鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案，使其能夠在設(shè)計(jì)性能的合理區(qū)間運(yùn)行，以提高電力生產(chǎn)過(guò)程的可靠性。2 研究?jī)?nèi)容1）研究高溫多粉塵環(huán)境下的先進(jìn)測(cè)溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鍋爐關(guān)鍵部位的煙氣溫度的實(shí)時(shí)直接監(jiān)測(cè)。2）研究基于關(guān)鍵煙溫參數(shù)在線檢測(cè)數(shù)據(jù)的鍋爐內(nèi)部熱物理量場(chǎng)的分布模型，探索相應(yīng)的鍋爐熱力計(jì)算方法。3）開展針對(duì)鍋爐安全、高效和清潔運(yùn)行問(wèn)題的研究：探討鍋爐“四管”爆破與關(guān)鍵部位熱物理量場(chǎng)參數(shù)

43、的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律；研究減少過(guò)熱蒸汽、再熱蒸汽溫度偏差和預(yù)防輻射受熱面結(jié)焦的方法，為判斷鍋爐關(guān)鍵部件預(yù)期壽命提供分析數(shù)據(jù)支撐；研究鍋爐燃燒調(diào)整（低NOX燃燒、爐膛吹灰優(yōu)化等）合理方法。4）研制鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件，為運(yùn)行人員提供鍋爐運(yùn)行調(diào)整建議。17、大型發(fā)電機(jī)振蕩流熱管冷卻系統(tǒng)的開發(fā)研究研究?jī)?nèi)容：本課題針對(duì)火力發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)定子冷卻問(wèn)題，開展新型振蕩流熱管發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的開發(fā)研究。這種新型冷卻系統(tǒng)將現(xiàn)有電力設(shè)備冷卻方式中效果最好的浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻與振蕩流熱管相結(jié)合，被用于汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組的冷卻。研究?jī)?nèi)容涉及蒸發(fā)冷卻強(qiáng)化措施，具有高熱流密度蒸發(fā)面的開發(fā)，振蕩流熱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其與定子蒸發(fā)冷卻裝

44、置匹配問(wèn)題，以及振蕩流熱管冷端強(qiáng)化措施，具體內(nèi)容包括：1、定子浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻傳熱特性研究與強(qiáng)化傳熱蒸發(fā)面的開發(fā)。（1）針對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻結(jié)構(gòu)，建立定子蒸發(fā)冷卻物理數(shù)學(xué)模型，通過(guò)理論分析與數(shù)值模擬的方法，求解其在不同負(fù)荷下的溫度場(chǎng)，研究其流動(dòng)與傳熱特性，為強(qiáng)化傳熱蒸發(fā)面的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。（2）根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，提出強(qiáng)化傳熱蒸發(fā)面的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)數(shù)值模擬，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過(guò)CFD模擬計(jì)算，得出采用強(qiáng)化蒸發(fā)面后定子蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)內(nèi)流場(chǎng)與溫度分布，計(jì)算在不同工況下電機(jī)內(nèi)的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力，研究二者之間的耦合機(jī)制。（3）搭建浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量定子內(nèi)部溫度場(chǎng)，與數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比

45、較，提出實(shí)用換熱量計(jì)算公式。測(cè)量強(qiáng)化傳熱蒸發(fā)面的換熱效果，進(jìn)一步提出蒸發(fā)面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施。2、振蕩流熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其與發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻的組合與匹配。（1）根據(jù)發(fā)電機(jī)定子及蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)合適形狀的振蕩流熱管。由于傳輸熱量的需要，振蕩流熱管換熱器應(yīng)能通過(guò)較小的熱端傳熱面積即可將熱量傳遞出去，同時(shí)，在相同的體積下有較大的冷端散熱面積。振蕩流熱管可采用不同串、并聯(lián)方式，以期達(dá)到最好的傳熱效果，這些問(wèn)題均有待在本研究中得到解決。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究振蕩流熱管冷、熱端相對(duì)長(zhǎng)度、傾角大小等因素對(duì)熱管傳輸熱量的影響，及熱管傳輸量與發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻熱量的匹配。（3）提出適合與發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)組合的高效的振

46、蕩流熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并在原有蒸發(fā)冷卻實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，搭建振蕩流熱管發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，考察新型冷卻系統(tǒng)性能，針對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。3、在場(chǎng)協(xié)同理論的指導(dǎo)下，通過(guò)數(shù)學(xué)建模、數(shù)值模擬方法，研究振蕩流熱管換熱器冷端外部強(qiáng)化措施，提出強(qiáng)化傳熱方案。研究目標(biāo)：1、研制高效、可靠與結(jié)構(gòu)緊湊的發(fā)電機(jī)振蕩流熱管冷卻系統(tǒng)，兩年內(nèi)完成小型發(fā)電機(jī)振蕩流熱管冷卻系統(tǒng)的研制，提出設(shè)計(jì)方案。2、揭示發(fā)電機(jī)定子浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻流動(dòng)和傳熱規(guī)律，提出強(qiáng)化傳熱蒸發(fā)面設(shè)計(jì)方案。3、提出振蕩流熱管冷端外部強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)方案，為發(fā)電機(jī)冷卻技術(shù)研究提供技術(shù)積累。18、鍋爐優(yōu)化燃燒管理軟件項(xiàng)目目標(biāo)：主要是通過(guò)燃燒相關(guān)參數(shù)監(jiān)測(cè)，給

47、出判斷燃燒狀態(tài)的指標(biāo)，通過(guò)歷史工況分析進(jìn)行燃燒優(yōu)化操作指導(dǎo)。通過(guò)與華能營(yíng)口電廠聯(lián)系后發(fā)現(xiàn)，電廠最初上報(bào)公司項(xiàng)目為“控制系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)試”（近似題目），主要解決控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)波動(dòng)大、超溫超壓現(xiàn)象。與本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容差異較大。另外，本項(xiàng)目需要大量實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)的支持，營(yíng)口電廠300MW機(jī)組還沒(méi)有上SIS（新的600MW機(jī)組已上），暫時(shí)不能解決數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題。19、超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性與可靠性研究主要研究?jī)?nèi)容最近幾年我國(guó)也陸續(xù)投運(yùn)一些超（超）臨界大型火電機(jī)組。由于運(yùn)行參數(shù)提高、結(jié)構(gòu)尺寸變化，并且缺少實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)成為關(guān)注和研究的重點(diǎn)，特別是主要運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)子軸系的動(dòng)態(tài)特性和運(yùn)行穩(wěn)

48、定性對(duì)于機(jī)組的安全運(yùn)行非常重要。本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容：1）理論研究：針對(duì)實(shí)際安裝的某型超臨界和超超臨界機(jī)組軸系建立計(jì)算模型，研究運(yùn)行參數(shù)增高對(duì)于各個(gè)轉(zhuǎn)子和軸系動(dòng)態(tài)特性的影響。特別研究蒸氣溫度升高可能導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性的變化以及可能出現(xiàn)的自己振動(dòng)現(xiàn)象，包括受高溫影響油膜軸承動(dòng)力參數(shù)可能發(fā)生的變化（剛度、阻尼）及其對(duì)轉(zhuǎn)子的影響，蒸氣導(dǎo)致的自激振動(dòng)現(xiàn)象以及轉(zhuǎn)子不均勻變形造成的不平衡和動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象等。利用有限元方法對(duì)機(jī)組軸系模型進(jìn)行分析計(jì)算。2）實(shí)測(cè)分析：對(duì)于實(shí)際超臨界和超超臨界機(jī)組軸系運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)分析?？偨Y(jié)機(jī)組在啟停機(jī)、變負(fù)荷運(yùn)行等工況下的運(yùn)行規(guī)律，并與常規(guī)機(jī)組進(jìn)行對(duì)比分析，確定機(jī)組軸系運(yùn)

49、行特點(diǎn)，積累超臨界和超超臨界機(jī)組軸系運(yùn)行狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合理論分析結(jié)果，進(jìn)一步深入研究機(jī)組軸系的動(dòng)態(tài)特性。主要目標(biāo)通過(guò)這項(xiàng)研究可以深入了解機(jī)組軸系在不同運(yùn)行工況參數(shù)下的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性，為大型超臨界和超超臨界機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷提供可靠的理論依據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提高機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。20、超超臨界機(jī)組運(yùn)行特性分析與控制系統(tǒng)優(yōu)化研究?jī)?nèi)容針對(duì)超超臨界機(jī)組系統(tǒng)特點(diǎn)，研究機(jī)理分析與試驗(yàn)建模相結(jié)合、特別是基于海量歷史數(shù)據(jù)的控制模型建立方法；建立超超臨界機(jī)組典型環(huán)節(jié)控制模型，分析參數(shù)間定量耦合關(guān)系及不同工作點(diǎn)的非線性程度，研究不確定性因素辨識(shí)算法及其對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的影響。設(shè)計(jì)基于多目標(biāo)優(yōu)化的超超臨界機(jī)組

50、協(xié)調(diào)控制方案，重點(diǎn)解決優(yōu)化目標(biāo)選擇及運(yùn)行方式的智能切換、控制系統(tǒng)整體優(yōu)化、魯棒設(shè)計(jì)方法、控制器參數(shù)自適應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)期成果（1）經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的超超臨界機(jī)組典型環(huán)節(jié)控制模型；（2）形成具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超超臨界機(jī)組的優(yōu)化控制系統(tǒng)，控制效果在實(shí)際機(jī)組上驗(yàn)證通過(guò)。21、超臨界循環(huán)流化床關(guān)鍵系數(shù)的研發(fā)大型超臨界循環(huán)流化床的水動(dòng)力特性是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,超臨界情況下,如何保證水冷壁的自然對(duì)流特性(既高熱流的管束將對(duì)應(yīng)高水流量，而不是相反)，從而保證所需的蒸汽量以及降低管間的溫度差，是一個(gè)高難度問(wèn)題。另一個(gè)問(wèn)題是爐膛頂部的區(qū)域的顆粒濃度分布和傳熱系數(shù)：目前的經(jīng)驗(yàn)只有高度在30多米的范圍，而大型流化床（例

51、如600MW）的高度可能達(dá)到50多米，這部分的流動(dòng)和傳熱規(guī)律都不清楚。本項(xiàng)目準(zhǔn)備對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題加以研究。研究?jī)?nèi)容：5 超臨界水冷壁水動(dòng)力特性的模擬以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、驗(yàn)證，包括：a. 超臨界壓力下，具有不同的管內(nèi)結(jié)構(gòu)（螺紋槽等）的管內(nèi)傳熱系數(shù)；b. 管內(nèi)中-低流率下包括新型管內(nèi)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化傳熱，以及傳熱惡化問(wèn)題的避免方法；c. 超臨界壓力下多種管內(nèi)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的流動(dòng)阻力系數(shù)，以及相應(yīng)的流體流率；6 爐內(nèi)氣固兩相流的特性的模擬以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、驗(yàn)證，包括：a) 針對(duì)高爐膛，尤其是爐膛上部的流化風(fēng)的攜帶能力以及爐內(nèi)的氣-固濃度分布，溫度分布；b) 針對(duì)高爐膛，尤其是爐膛上部的多種氣-固濃度比下的管束

52、傳熱特性，c) 對(duì)稱與非對(duì)稱分離器布置下，爐膛頂部的固體濃度分布以及顆粒的粒度分布，以及對(duì)管束傳熱的影響；預(yù)期的目標(biāo)：7 掌握水冷壁水動(dòng)力特性以及傳熱特性8 獲得優(yōu)化的管內(nèi)強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)；9 得到優(yōu)化的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)；10 掌握高爐膛、多種分離器出口布置下的氣-固濃度分布特性；11 掌握高爐膛、多種分離器出口布置下的管束傳熱特性；12 在循環(huán)流化床內(nèi)的傳熱和設(shè)計(jì)方案上取得重要科技創(chuàng)新，成果水平居國(guó)際先進(jìn)地位。同時(shí)獲得技術(shù)儲(chǔ)備，為大型超臨界循環(huán)流化床的研發(fā)打下基礎(chǔ)。22、電站鍋爐飛灰、底渣改進(jìn)土壤酸堿度的實(shí)驗(yàn)研究研究?jī)?nèi)容：2006年中國(guó)SO2排放總量大約在為2589萬(wàn)噸。其中火電機(jī)組排放量約占

53、總排放量的50%。與此同時(shí)，燃煤電站鍋爐產(chǎn)生飛灰、底渣以及國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠脫硫裝置（其主要工藝為石灰石-石膏濕法煙氣脫硫）產(chǎn)生的脫硫廢渣有將近60%左右沒(méi)有得到妥善處理，這些工業(yè)廢棄物在一定程度上對(duì)自然環(huán)境造成二次污染。2006年全國(guó)糧食總產(chǎn)量約為4.9億噸，全國(guó)耕地面積大約18億畝，其中約15億畝用于糧食種植。糧食主產(chǎn)區(qū)集中在東北、河南、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲區(qū)域。這些地區(qū)的土壤的約80%以上具有較高的酸性，在一定程度上降低了糧食的最高單產(chǎn)量。燃煤鍋爐產(chǎn)生的飛灰、底渣的主要成分為SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3，但是其中的CaO, MgO，K2O，Na2O等成分對(duì)于改善土壤的酸性具有正面的影響

54、。濕法煙氣脫硫工藝產(chǎn)生的廢棄物中含有人為添加的、沒(méi)有完全反應(yīng)的CaCO3，Ca(OH)2等成分。這些成分在水溶液的狀態(tài)下呈現(xiàn)弱堿性，對(duì)于改善土壤的酸性具有正面的影響。本項(xiàng)目的研究目標(biāo)是：通過(guò)對(duì)全國(guó)主要?jiǎng)恿γ寒a(chǎn)生的飛灰、底渣以及濕法煙氣脫硫裝置產(chǎn)生的脫硫渣對(duì)全國(guó)主要的酸性土壤的改性作用進(jìn)行定量研究，使得燃煤電廠生產(chǎn)中的廢棄物合理地回歸到自然界的生態(tài)圈中，使燃煤電力生產(chǎn)的環(huán)境友好程度進(jìn)一步提升在更高的水平上實(shí)現(xiàn)綠色煤電的目標(biāo)。23、運(yùn)行人員行為習(xí)慣對(duì)鍋爐設(shè)備安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響和對(duì)策研究?jī)?nèi)容：根據(jù)我們對(duì)數(shù)家電站鍋爐運(yùn)行人員操作習(xí)慣對(duì)鍋爐運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行人員根據(jù)鍋爐運(yùn)行規(guī)程操作的習(xí)

55、慣和執(zhí)行的情況非常不同，雖然大部分人員是按照操作規(guī)程執(zhí)行的，但是每個(gè)操作人員在啟動(dòng)、停運(yùn)和變負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程的操作習(xí)慣是非常不同的，這些差異在很大程度上影響了鍋爐設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)我們對(duì)某類型機(jī)組的操作過(guò)程的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，操作人員在啟動(dòng)過(guò)程中的有些操作習(xí)慣影響了設(shè)備的安全性。雖然，大部分情況下，這些操作習(xí)慣不會(huì)造成災(zāi)難性的結(jié)果，但是對(duì)于設(shè)備長(zhǎng)久的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行卻會(huì)造成潛在的威脅。本研究的主要內(nèi)容是針對(duì)目前電站鍋爐運(yùn)行人員操作的運(yùn)行記錄和設(shè)備監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，確定不同運(yùn)行人員運(yùn)行操作習(xí)慣對(duì)鍋爐設(shè)備安全和經(jīng)濟(jì)性影響的具體程度，對(duì)這些操作結(jié)果進(jìn)行后果評(píng)價(jià)，幫助運(yùn)行人員改進(jìn)操作習(xí)慣，規(guī)范操作方式和方法

56、，從而有效避免一些由于操作習(xí)慣造成的在運(yùn)行中和事故處理過(guò)程的潛在和確實(shí)的損害。本研究?jī)?nèi)容要求現(xiàn)場(chǎng)電站DCS數(shù)據(jù)的提供，以及一些現(xiàn)場(chǎng)性能評(píng)估和記錄試驗(yàn)，需要電廠現(xiàn)場(chǎng)配合和數(shù)據(jù)的提取和提供，以及一些設(shè)備試驗(yàn)配合工作。24、濕法脫硫的CFD模型開發(fā)1、 研究?jī)?nèi)容：目前，燃煤電站的環(huán)保要求日益提高，國(guó)內(nèi)普遍采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫（wFGD）技術(shù)。采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法進(jìn)行吸收塔系統(tǒng)流場(chǎng)分析和脫硫效果模擬在國(guó)外已有應(yīng)用，國(guó)外知名煙氣凈化技術(shù)提供商如AE&E、Alstom 、B&W公司等都在CFD建模領(lǐng)域進(jìn)行了大量投入，成為其核心技術(shù)的重要組成，在優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低研發(fā)和設(shè)計(jì)成本

57、與周期方面發(fā)揮了重要作用。目前，CFD軟件應(yīng)用已較普遍，該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展較快，但仍未成熟。本項(xiàng)目研究包括如下重點(diǎn)：噴淋液液滴表面的蒸發(fā)、對(duì)流換熱以及蒸汽在煙氣中的擴(kuò)散模型；液滴內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)模型、離子平衡模型和CaCO3的溶解模型；煙氣中的SO2、CO2和O2與液滴之間的傳質(zhì)模型；漿液池內(nèi)炭對(duì)硫的置換模型和石膏的生成模型；除霧器模型；連續(xù)流場(chǎng)的液滴顆粒模型和流場(chǎng)分析模型。流體機(jī)械研究所在CFD模型開發(fā)方面具有長(zhǎng)期的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)在上述方面開展了大量研究，部分模型研究取得了重要進(jìn)展，具備開發(fā)wFGD工程應(yīng)用CFD模型的基礎(chǔ)。2、 預(yù)期目標(biāo)本項(xiàng)目的研究目標(biāo)是建立wFGD系統(tǒng)噴淋式吸收塔的CFD仿真模型，使之成為脫硫系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)的常規(guī)工具，同時(shí)成為脫硫設(shè)計(jì)方案評(píng)估、脫硫系統(tǒng)改造和吸收塔系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的重要手段。CFD仿真模型的技術(shù)水平將達(dá)到本領(lǐng)