关注燃料的灵活性

2017年12月1日，TSE位于芬兰西南海岸Naantali的新NA4发电厂开始商业运营。其生产能力为146兆瓦电和250兆瓦热。计划年产量为800gwh的电力(净)和1550gwh的热量。

“投资的主要动力是这座拥有50年历史的煤粉电厂，其三个区块即将达到其生命周期的终点。我们必须弄清楚如何在未来以经济、高效和可持续的方式确保区域供热，”TSE董事总经理Tapani Bastman说。

应对气候变化

TSE为图尔库和南塔利及周边地区生产区域供热和电力，并为附近公司的需求生产蒸汽。它由图尔库能源、Fortum Power and Heat以及图尔库邻近的Raisio、Kaarina和Naantali市所有。该公司长达15公里的集中供热隧道是欧洲最长的隧道之一。

另一个驱动因素是，从长远来看，人们希望应对气候变化，用可再生能源(主要是当地的生物燃料)取代煤炭作为燃料。此外，芬兰政府已决定，从2029年起，法律将禁止在能源生产中使用煤炭。

“出于所有这些原因，我们想要一个多燃料发电厂，它具有很高的燃料灵活性，使我们能够在不再可能使用煤炭时，将各种生物燃料与泥炭或其他燃料一起燃烧，”巴斯特曼继续说道。“在芬兰，每当政府换届，能源税就会发生变化。市场价格在政治决策的基础上来回波动，因此我们不能依赖于一种燃料，我们需要一种解决方案，使我们能够灵活地改变燃料结构。”

灵活混合燃料

TSE选择了循环流化床(CFB)技术来满足其燃料灵活性的要求。该公司选择了维美德提供锅炉岛，因为他们认为其投标具有最好的质量与价格的比例。

维美德提供了一个循环流化床锅炉(当时的CYMIC)，具有100%的燃煤能力和设计燃料混合物，还包括以木材为基础的生物质(0 - 75%)，以农业为基础的生物质(0 - 15%)，泥炭(0 - 95%)和固体回收燃料(0 - 5%)。

“我们的目标是让工厂70%的能源来自生物质。为了完全依靠生物质发电，我们必须进行额外的投资。与此同时，我们也有其他有趣的燃料替代品可以考虑，”巴斯特曼补充道，但他不愿透露这些替代品是什么。

维美德的交付还包括烟道气清洗系统和广泛的自动化解决方案，例如监测排放和管理能源消耗。这封信还包括了TSE在南塔利以外的生产单位。巴斯特曼说:“我们相信，维美德的自动化和锅炉技术的整体解决方案最适合我们。”

效率高，燃料要求高

新型Valmet CFB锅炉的设计既具有高效率，又具有高可靠性，无论燃料混合要求高。锅炉部件维护成本低，辅助设备冗余设计，可靠性高。

电厂包括一个再热蒸汽系统，一个两级区域供热系统和旁路管路，仅在必要时产生热量。与燃料质量相比，蒸汽参数的选择相当高:主蒸汽温度为555°C/160 bar，再热蒸汽温度为555°C/40 bar。热容量为390 MWth。

一些设计燃料，如农业生物燃料和SRF，含有相当多的氯(0.2% - 0.4%)，这意味着在精加工过热器和精加工再热器中存在高温腐蚀的风险，特别是当过热和再加热蒸汽的蒸汽温度都相当高时，达到555°C。

为了降低高温腐蚀的风险，最后的过热器和再加热器表面都位于旋风循环密封的床层材料内部。床层材料保护热表面不受腐蚀性气体成分的影响。

项目按时按预算完成

这项庞大的工程按时按预算完成。“总体而言，项目进展顺利，与维美德的合作是开放和建设性的。我特别想指出的是，整个项目的LTIF(损失时间事故率)为每百万工作小时2.13起事故，这是一个世界纪录。”

锅炉利用率100%

由于涡轮机的问题，锅炉的负荷比计划的要轻60- 70%。“然而，锅炉的可用性已经达到100%。无论是使用100%的煤炭还是70%的生物燃料，锅炉都运行得很好，没有燃烧问题。”
在商业运营的头几个月里，NA4发电厂使用了多种燃料混合物，包括70%的生物燃料、4%的泥炭和26%的煤。这种生物燃料由不同的森林木屑、树皮和锯末混合而成。

在不同燃料和不同燃料质量下的多燃料能力和灵活性已经得到了很好的实现。NA4装置能够在较宽的燃料范围内运行，同时实现保证的蒸汽参数。

NA1和NA2两个老燃煤电厂已不再使用。东京电力的下一个挑战是弄清楚如何处理燃煤的NA3机组。根据巴斯特曼的说法，有传言说要在NA4机组上增加一个烟气冷凝器，以增加其区域热产量，并取代NA3机组的容量。