11月13日,2019年中國電力科學技術進步獎在京揭曉,大唐華中電力試驗研究院“回轉式空氣預熱器ABS堵塞治理關鍵技術研究及應用”榮獲三等獎,這是該院首次獲得該類獎項。
在更為嚴格的NOx超低排放標準和各發(fā)電集團對環(huán)保瞬時超標嚴格限制的背景下,脫硝系統(tǒng)大量投入帶來空預器堵塞問題日益突出,進而機組限負荷、風機出力增大等一系列安全、經濟、環(huán)保次級問題接踵而至,成為發(fā)電企業(yè)一大“心病”。高壓水沖洗、提高單側排煙溫度等“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的被動式技術手段無法從根本上解決問題,華中院科研攻關小組應運而生,不斷探索解決硫酸氫銨型空預器堵塞問題的奧秘。 如何在浩如煙海的數據和案例中提取出堵塞規(guī)律、如何在沒有改造設計經驗的情況下補齊短板、如何應對流場優(yōu)化CFD數值計算的龐大工作量……一個個問題涌上科研人員的心頭,擠滿了研發(fā)初期無眠的深夜。“沒有頭緒,那就腳踏實地!”以安敬學為首的研發(fā)人員是這樣說的,也是這樣做的。為了找準問題根源,他們查閱了河南公司、湖南公司所有空預器臺賬,走遍了服務區(qū)域15家火電廠,對比了9家空預器生產廠家產品數據,掌握了服務區(qū)域火電廠空預器生產廠家、投運時間、堵塞原因、垢樣成分、歷次消缺記錄等第一手資料。面對不計其數的基礎樣板數據,安敬學和團隊成員通過數十次空預器灰垢樣NH4+/SO42-摩爾比實驗室分析,發(fā)現(xiàn)兩種垢樣主導方式,最終提出NH4+主導治理路線的具體工程實現(xiàn)方法,為堵塞治理技術路線模糊問題提供了機理依據,同時控制氨逃逸也可大幅緩解硫酸根類空預器堵塞,真正實現(xiàn)了“異病同治”。 來不及品味第一階段目標完成的喜悅,科研攻關小組又投入到了流場改造、噴氨格柵改造、控制系統(tǒng)改造等研究中,這一去就是九個多月。問題總是一環(huán)接一環(huán),但對于他們來說遇到不同問題、攻關、再解決的成就感很快消解了研究過程的艱辛。攻關小組先后攻克SCR流場不均、噴氨格柵設計不合理、噴氨自動調節(jié)系統(tǒng)控制質量不高等問題,通過煙道大區(qū)域氣流交叉擾動高效混合器,實現(xiàn)煙氣場對多邊界及變邊界條件的自適應,解決了煙氣調溫擋板或高溫煙氣旁路擋板變動時的煙氣場多變難題;通過氨逃逸分區(qū)監(jiān)測調整,提高了噴氨的有效性及針對性;最終形成了解決空預器ABS堵塞的技術路線和工程實現(xiàn)方法,具有精準控制氨逃逸的技術特點及對脫硝后部設備無影響的優(yōu)點。 該成果目前在龍崗電廠3、4號爐、寧德電廠3號爐成功應用,通過診斷評價和改造治理兩步方案實現(xiàn)“一廠一策”“因廠制宜”針對性治理,為發(fā)電企業(yè)提供“一攬子”改造方案和“全套式”技術支持,在無大量資金投入、較少設備改造以及無需后續(xù)資金投入的情況下,能夠有效控制氨逃逸率,確?疹A器壓差無明顯增長,在機組非停、煙道負壓內陷、風機能耗、排煙溫度方面均有顯著效果,滿足了發(fā)電企業(yè)對機組安全、經濟、環(huán)保運行的需求,為解決空預器硫酸氫銨型堵塞的行業(yè)技術難題提供了現(xiàn)實解決途徑。 該成果經中國電機工程學會鑒定整體達到國際先進水平,其中在基于空預器灰垢樣NH4+/SO42-摩爾比確定堵塞治理技術路線并工程實施方面居國際領先水平。項目先后研發(fā)專利21項、發(fā)表論文17篇、獲軟件著作權2項、主編電力行標1項。