火电机组灵活性运行技术综述与展望-第3页-北极星火力发电网

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3.3灵活性运行技术应用情况

3.3.1提升机组控制技术

北方联合电力有限责任公司临河热电厂1号机组是国家能源局灵活性改造示范机组，火电机组灵活性及控制改造升级专项工作已于2016年12月15日完成。主要工作包括：1)汽轮机侧凝结水变负荷调节控制改造、高加旁路变负荷调节控制改造、增设附加高加改造、凝结泵变频改造;2)锅炉侧低负荷稳燃试验、磨煤机高效动态分离器和风环改造、风机单双侧运行经济性对比等试验和精细化调整试验等;3)热控控制与保护逻辑优化、脱硝优化控制改造和深度调峰智能燃烧优化控制改造等。

经过技术改造后，目前1号机组可以实现：1)25%ECR(经济出力)工况下，给水及主汽温度等主要控制回路自动控制，多磨煤机组工作方式下连续稳定运行;2)30%ECR以上工况投入机炉协调控制后自动运行;3)40%ECR以上工况投入AGC自动运行且控制品质良好;4)综合应用给水旁路调节、供热抽汽量调节和凝结水变负荷调节技术，协调并充分利用各技术特点，实现机组变负荷平均速率提高至2%Pe/min，变负荷速率提高100%;5)采用智能预测等先进算法后，使机组在达到超净排放标准的前提条件下实现高精度全负荷自动闭环喷氨控制。

3.3.2降低机组最小出力

淮浙煤电有限责任公司凤台发电分公司600MW机组和华能陕西秦岭发电有限公司200MW机组实施了降低机组最小出力的技术改造。通过旋流燃烧器数值计算、锅炉水动力计算和燃烧器台架试验，进行低负荷精细化运行调整、省煤器外部烟气旁路改造和风粉在线监测系统改造，最终成功实现前者25%额定负荷状态下，投运2台磨煤机时锅炉干态运行不投油稳定燃烧，20%额定负荷状态下锅炉投油稳定燃烧;后者20%额定负荷状态下，投运2台磨煤机时锅炉干态运行不投油稳定燃烧。

3.3.3热电解耦技术

火电机组按照“以热定电”的模式运行时，供暖热负荷稳定，但由于电网负荷一天内存在波峰波谷，这会造成部分时段电能过剩或者热能不足。利用储能技术[22-29]可以有效解决这个问题。目前，水储热技术和电锅炉储热技术已在电厂投运，该技术对原机组运行方式影响小，但工程投资较大。

1)水蓄热技术该技术将能量以热水的形式储存，核心特征是利用不同温度的水由于密度不同形成重力自然分层，冷热混合形成的斜温层成为热水区和冷水区的分隔层，热水区(90~95℃)位于罐体上部，冷水区(60~65℃)位于罐体下部。华电能源股份有限公司富拉尔基热电厂已安装1台有效容积为8000m³的蓄热水罐，直径22m，高度25m，设计工作温度为98/60℃，设计斜温层厚度为0.89m。国电吉林江南热电有限公司和通辽热电有限责任公司正在投资建设蓄热容积分别为22000m3和30000m3的蓄热水罐。

2)电锅炉蓄热技术该技术以储热式电锅炉为核心，通过开启电加热器减少上网负荷，同时将能量以固体显热(耐火砖)的形式储存下来，当机组抽汽量不足时对外供暖。华能吉林发电有限公司长春热电厂和华能伊春热电有限公司已建设2台90MW电锅炉以及2台70MW电锅炉，共计320MW;华能国际电力股份有限公司丹东电厂已建设2台90MW电锅炉以及2台60MW电锅炉，共计300MW。吉林电力股份有限公司白城发电公司投运了3台16.7MW电极式直热锅炉，共计50MW，无储热系统，电锅炉产生的蒸汽参数与机组抽汽供热参数相同，通过换热器接入热网水循环系统，实现机组抽汽和电锅炉一体化运行对外供热。

3.3.4低压缸零出力技术

西安热工研究院有限公司自2016年4月开始组织技术力量研究开发该项技术，同年8月制定了初步方案，并利用检修机会在北方联合电力有限责任公司临河热电厂1号机组上对方案进行了工程实施，并在2017年供热末期进行了试运行，期间各项运行参数均处于安全范围内。此后，该公司先后启动了国电龙华延吉热电有限公司200MW机组、华电金山能源有限公司200MW机组、国家电投辽宁东方发电有限公司亚临界350MW机组以及天津华能杨柳青热电有限责任公司亚临界300MW机组低压缸零出力改造项目，技术方案进一步得到完善，技术成熟度迅速提高，标志着低压缸零出力供热技术在国内日趋成熟。

4 下一步工作方向

1)机组深度调峰运行常态化以后，需要对各子系统进行深入研究，确定设备的最佳工作方式，如有必要还须进行设备升级改造。

2)为持续深入推动和展开火电机组灵活性运行工作，必须研究开发新型技术和设备，譬如快速启停技术、高温熔融盐储热技术、电池储能技术和宽负荷燃烧器等，同时研究如何降低现有技术的投资成本和维护费用。

3)对于具有多台机组的电厂而言，实现整体经济最大化是运行层面的核心问题，因此有必要进行全厂灵活性运行决策系统的研发。该系统应具有以下功能，确定不同工况下机组灵活性运行时的实际性能，计算分析不同机组的发电成本，根据全厂负荷、运行台数和调峰需求进行多变量耦合计算，在保障安全及环保前提下，以代价最小、收益最大为约束条件，制定全厂机组灵活性调度策略。

[参考文献]：略

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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