火電產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入衰退期靈活性改造面臨何種挑戰(zhàn)?

2017-12-01 10:09:39 北極星電力網(wǎng) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè), 2020年、2030年、2050年是我國(guó)火電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)，未來我國(guó)火電產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入衰退期。2020年, 火電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量61%, 2030年下降到51%, 到2050年進(jìn)一步下降至38%，而新能源裝機(jī)占比持續(xù)上升, 到2050年, 新能源裝機(jī)占比已上升至33%?；痣娧b機(jī)容量一路下行的數(shù)據(jù)拐點(diǎn)，無(wú)情地證明了火電產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年遞減。

在未來, 火電產(chǎn)業(yè)將在產(chǎn)業(yè)需求的導(dǎo)向下繼續(xù)演化。雖說火電產(chǎn)業(yè)即將進(jìn)入衰退，但值得注意的是，在2030年以前, 我國(guó)火電產(chǎn)業(yè)仍處于成熟階段, 裝機(jī)容量占比仍在50%以上。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng), 電力需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大, 火電產(chǎn)業(yè)仍有為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供電力保障的需求。在未來十二年內(nèi)的火電成熟期里, 火電仍是我國(guó)的主力電源。

然而不容置疑的是，由于資源枯竭和環(huán)境污染等問題日益突出, 火電作為傳統(tǒng)高耗能、高污染產(chǎn)業(yè), 亟待轉(zhuǎn)型升級(jí), 來提高能源利用效率, 減少污染物排放。針對(duì)當(dāng)前火電產(chǎn)能嚴(yán)重過剩和電網(wǎng)需對(duì)新能源大量吸納的雙重壓力下，國(guó)家已出臺(tái)火電運(yùn)行靈活性的指導(dǎo)意見，并公布了22個(gè)電廠作為試點(diǎn)?？梢姡`活性運(yùn)行已成為火電行業(yè)的大勢(shì)所趨，并且顯得迫在眉睫。

鍋爐燃燒優(yōu)化——靈活性改造的挑戰(zhàn)

火電機(jī)組分為熱電機(jī)組和凝汽機(jī)組兩大類，歐美多數(shù)廣泛使用熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，但其中較大比重為大容量抽凝式機(jī)組;國(guó)內(nèi)兩類機(jī)組都普遍存在，熱電機(jī)組裝機(jī)容量大約為火電總裝機(jī)容量的32%?；痣姍C(jī)組靈活性主要包括機(jī)組的調(diào)峰深度，爬坡能力和啟停速度等內(nèi)容。調(diào)峰運(yùn)行方式的優(yōu)化和鍋爐燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化改造是火電機(jī)組靈活性改造的主要手段。

提高火電靈活性, 包括改善機(jī)組調(diào)峰能力、爬坡速度、啟停時(shí)間等多個(gè)方面。目前, 我國(guó)純凝機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中的調(diào)峰能力一般為額定容量的50%左右, 典型的抽凝機(jī)組在供熱期的調(diào)峰能力僅為額定容量的20%。通過靈活性改造, 預(yù)期將使熱電機(jī)組增加20%額定容量的調(diào)峰能力, 最小技術(shù)出力達(dá)到40%-50%額定容量;純凝機(jī)組增加15%-20%額定容量的調(diào)峰能力, 最小技術(shù)出力達(dá)到30%-35%額定容量。然而靈活性運(yùn)行甚至深度調(diào)峰將使機(jī)組長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)，而在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鍋爐的燃燒穩(wěn)定性是首要考慮的問題，其本質(zhì)也是燃燒的溫度問題。

近年來，我國(guó)電站鍋爐飛速發(fā)展，在大型化、高參數(shù)的道路上取得了顯而易見的成果。大型化方面，已投運(yùn)的百萬(wàn)機(jī)組近百臺(tái)，陽(yáng)西二期2x124萬(wàn)機(jī)組已在建，平山二期2x135萬(wàn)機(jī)組已提上日程。高參數(shù)方面，二次再熱在六十萬(wàn)機(jī)組及百萬(wàn)機(jī)組上也已成功運(yùn)用，主蒸汽最高設(shè)計(jì)壓力達(dá)32MPa，再熱氣溫高達(dá)620℃。

大型化、高參數(shù)能從根本上提高機(jī)組的總效率，但由于機(jī)組容量及參數(shù)一旦確定，就無(wú)法輕易改變，若想進(jìn)一步提高機(jī)組的效率，就要靠精細(xì)化的燃燒優(yōu)化調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，基于當(dāng)前電廠煤質(zhì)多變、輔機(jī)配置各不相同和運(yùn)行工況的復(fù)雜性，這些特點(diǎn)使得通過運(yùn)行調(diào)整以進(jìn)一步提高效率面臨較多困難，但同時(shí)也為此留下了空間。

鍋爐燃燒優(yōu)化在火電的靈活性改造中占有重要的地位?，F(xiàn)如今，我國(guó)大部分電廠出現(xiàn)了混煤燃燒的情況，在此種形勢(shì)下，調(diào)整與優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行顯得非常急迫。在靈活性運(yùn)行已提上日程的大背景下，燃燒優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整顯得更加重要。

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