行业丨东方锅炉攻克油气炉振动世界性难题

　　东方锅炉攻克油气炉振动世界性难题

　　自主研制的南美委内瑞拉中央电厂60万千瓦油气炉投运

　　杨学敏 张秀昌

　　锅炉汽包吊装

　　当地时间5月8日，由东方电气集团东方锅炉股份有限公司（简称“东方锅炉”）自主研制的委内瑞拉中央电厂6号机组60万千瓦亚临界油气对冲炉顺利通过168小时试运行。

　　委内瑞拉中央电厂6号机组是委内瑞拉最大的发电机组，也是中国60万千瓦等级发电设备首次进入南美市场。该机组锅炉采用东方锅炉自主研发的重油低氮燃烧系统，并融合了全面的锅炉防振设计及低氮燃烧技术，确保了锅炉的安全性和稳定性。机组试运期间，锅炉各项参数及指标全部达到设计要求，环保性能优良，机组运行稳定，锅炉未发生振动。该机组的顺利投运表明，东方锅炉彻底解决了油气炉振动这项世界性难题，全面掌握了油气锅炉防止振动和低氮燃烧技术，打破了外国公司长期垄断大型燃油、燃气锅炉的格局，为中国制造在国际油、气炉市场上的开拓奠定了坚实的基础。

　　创新技术解决世界难题

　　重油、天然气在国内不常作为大型发电工业锅炉的燃料，目前国内缺少对燃油、燃气锅炉极易发生锅炉炉膛振动和受热面振动特别清晰的认识。据资料显示，燃油锅炉炉膛和受热面发生振动概率达80%以上，燃气的振动概率更高达90%。国外很多锅炉制造厂家的油气炉项目在投运过程中都发生了锅炉振动的现象。锅炉振动带来的危害是巨大的，直接影响锅炉的正常运行，严重者甚至导致锅炉设备损坏，不能正常投运。

　　以沙特Rabigh项目两台66万千瓦油炉为例，业主以中国锅炉制造商无燃油、燃气锅炉低氮燃烧技术运行业绩和运行经验，拒绝采用东方锅炉自主开发的低氮燃烧系统。在业主和咨询公司强烈的要求下，沙特Rabigh项目采用了某国大牌油气燃烧器制造商产品，结果锅炉与燃烧器的匹配、耦合出现问题，导致振动严重。锅炉振动的原因涉及到炉内空气动力场、燃烧、传热、声学共振等各个方面，国外专家也未能提供有效的解决方案。东方锅炉依靠自身力量分析原因，组织力量展开振动根源分析，对燃烧器进行了一系列的改造，最终在半年的时间内解决了沙特Rabigh项目油炉振动难题。

　　东方锅炉依托沙特项目培养了一批具有丰富经验的研发团队，积累了大量的现场经验，形成了一套自己的预防振动的设计经验，并将取得的成果应用于委内瑞拉项目上，最终在委内瑞拉中央电厂60万千瓦亚临界油气对冲炉上成功实现了一次满负荷顺利运行。东方锅炉自主开发的技术成功解决了油气锅炉振动这项世界难题，在海外市场打响了名号，为中国制造在国际油气炉市场上的开拓奠定了坚实的基础。

　　自主研发引领油气市场

　　中国是一个少油国家，无大量生产制造油气炉的条件，对油气炉的研究长期处于空白状态，特别是油气的低氮燃烧技术无从谈起。但东方锅炉通过长时间的市场开拓，目前设计投运的国内外油气炉有10多台，例如巴基斯坦古都21万千瓦油气炉、孟加拉吉大港两台20万千瓦油气炉、伊朗阿拉克4台32.5万千瓦油气炉、沙特Rabigh两台66万千瓦油炉、广东恒运热电厂1台20万千瓦油炉、湛江中粤能源两台66万千瓦奥里油炉。通过这些项目，东方锅炉积累了丰富的油气炉设计经验。

　　为了应对外海市场对高效低氮环保的油气炉的需求，满足国际高端市场，同时为应对国际气候变化、实现超净节能减排的需要，东方锅炉与浙江大学在2010年就开发高效低NOx重油燃烧系统展开了科研合作项目，对油气锅炉振动及低氮排放技术进行了科学严谨的数值模拟，并耗资千万搭建了亚洲最大的热功率9兆瓦试验台。

　　东方锅炉与浙江大学开展了紧密的科研合作，重点对燃烧器结构、设计参数、新低氮技术的开发进行了全面的研究，取得了丰富的研究成果，完成了新型低NOx重油燃烧系统方案开发。2011年东方锅炉再度与浙江大学、西安航天动力研究所就新型低NOx油枪设计开发及油燃烧器完善试验研究开展了深度合作，融入了当前最先进的低氮技术、开发了多种新型低氮重油喷嘴。项目研究成果于2012年4月获得了国外多个机构和专家的现场见证，见证认为东方锅炉自主开发的低氮油燃烧器达到国际先进水平，一致同意推荐该燃烧器在中东、沙特后续燃烧重油的锅炉项目及类似燃料油的电厂推广应用。

　　为保证委内瑞拉项目的成功，2013年，东方锅炉按照已经完成设计的燃烧器在东方锅炉德阳试验中心建设了1:2的冷态试验台再度进行验证试验，掌握了燃烧器的配风和空气动力场结构，并对该燃烧器系统进行了振动分析和评估，为该项目的成功提供了技术保障。

　　现场调试为机组保驾护航

　　东方锅炉对客户一向奉行24小时服务精神。虽然委内瑞拉项目远在南美洲，但在项目启动初期，东方锅炉就派遣技术专家进驻项目现场开展调试指导，为项目启动保驾护航。

　　在项目启动期间，东锅驻现场工作组发挥东锅服务精神，完成了一系列的冷态试验和燃烧调整试验。为避免锅炉发生振动，随时监控锅炉运行状态，工作组不分昼夜坚守在工作岗位，为机组平稳带至满负荷做出了重大的贡献。

　　为优化设计满足项目要求，针对委内瑞拉项目油气锅炉易振动及燃料燃烧的特点，东方锅炉进行了大数据分析，开展了大量复杂的设计计算，对比了多种技术方案，对锅炉受热面、烟风道、防振装置等关键部件进行了全面优化设计，为避免锅炉振动、达到锅炉设计性能提供了保障。

　　通过现场初步调整和测试表明，东方锅炉自主研发的油气锅炉整体性能良好，锅炉参数达到设计值，受热面无超温现象，燃烧效率高，NOx排放低，氮氧化物排放长期稳定在400毫克/立方米以下，锅炉各项运行指标均处于国际同类产品领先水平，得到了用户的高度赞誉。本项目的顺利投运再次证明，东方锅炉坚持走自主开发之路是其成功的必经之路。

赵雅君