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火电厂灵活性改造技术
来源: | 作者:工业内窥镜 | 发布时间: 1076天前 | 169 次浏览 | 分享到:



现在火电厂改革的深入以及波动性可再生能源的增多,将使煤电机组逐步由提供电力、电量的主体性电源,向提供可靠电力、调峰调频能力的基础性电源转变。提高火电灵活性,包括改善机组调峰能力、爬坡速度、启停时间等多个方面。目前,我国纯凝机组在实际运行中的调峰能力一般为额定容量的 50%左右,典型的抽凝机组在供热期的调峰能力仅为额定容量的20%。


通过灵活性改造,预期将使热电机组增加20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到40%-50%额定容量;纯凝机组增加 15%-20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到30%-35%额定容量,部分机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到 20%-25%。


一、供热机组灵活性改造常用技术:


主要通过热电解耦实现,当前的技术路线主要有:储热技术、电热锅炉、主再热蒸汽辅助供热、低压转子改光轴、低压缸接近零出力供热等技术。 


1、储热技术 


储热技术是在热网中增加热网循环水储能系统,通过储能系统能量的吸收和释放,可实现“热电解耦”,在供热期可提高机组的变负荷灵活性。 


2、电热锅炉技术 


电热锅炉技术主要分为电阻式锅炉、电极式锅炉、电热相变材料锅炉和电固体蓄热锅炉,其中做到高压电直接接入和大功率直供发热的方案是电极式锅炉,电极式锅炉是利用含电解质水的导电特性,通电后被加热产生热水或蒸汽,单台锅炉的最大功率可达 80 MW。电极锅炉在欧洲的应用较多,投资的商业模式是提供电力市场价格平衡调节的手段,在上网电价低于某一定值时,通过电锅炉将低利润甚至负利润的发电量转化为高利润的供热量。


3、主再热蒸汽辅助供热技术 


考虑到汽轮机的运行特性和锅炉燃烧运行工况,确保机组安全稳定运行,并尽可能减少机组改造工作量。从锅炉主再热蒸汽取汽,经减温减压,并满足热网加热器设计要求参数时,进入热网加热器,使机组在低负荷运行工况下最大限度提升机组供热能力。 


4 、低压转子改光轴技术 


把汽轮机改成高背压式供热机组,低压缸不进汽,主蒸汽由高压主汽门、高压调节汽门进入高中压缸做功。中压排汽(部分低加回热抽汽切除)全部进入热网加热器供热。将低压转子拆除后,更换成一根光轴,连接高中压转子与发电机转子,光轴仅起到传递扭矩的作用。 


5、低压缸接近零出力技术 


低压缸接近零出力供热技术,其核心是仅保留少量冷却蒸汽进入低压缸,实现低压转子“零”出力运行,更多的蒸汽进入供热系统,提高供热能力,降低供热期机组负荷的出力下限,满足调峰需求,同时减少了机组冷源损失,发电煤耗下降明显。对于 300 MW 等级机组,改造后在相同主蒸汽量的条件下,采暖抽汽流量每增加 100 t/h,供热负荷增加约 70 MW,电负荷调峰能力增大约 50 MW,发电煤耗降低约 36g/(kW·h)。该技术能够实现供热机组在抽汽凝汽与高背压运行方式的不停机灵活切换,实现热电解耦,总体成本低,改造费用低,运行维护费用小。