热电联产机组热电特性及储热解耦技术研究
火电厂供热及热电解耦技术
火电厂供热及热电解耦技术热电解耦技术是一种以热能为驱动力的分离过程，广泛应用于工业领域中的分离、提纯等工序中。
而在电力行业中，火电厂供热存在着能源利用不充分和二氧化碳排放过高等问题。
针对这些问题，通过采用热电解耦技术，可以在提高热能利用效率的同时，降低二氧化碳的排放。
火电厂供热及热电解耦技术的具体实现可以分为以下几个步骤：1. 燃烧产热在火电厂中，使用燃料如煤、石油、天然气等进行燃烧的过程中释放大量的热能。
这部分热能可以被用于供热或发电等用途。
2. 热能输送利用管道或其他介质将产生的热能输送至需要的地方，如城市居民区、工厂等。
3. 热电解耦通过高温热能驱动产生的动力，运转发电机从而产生电能。
在这个过程中，通过热解分离技术对水进行电解，将水分离为氢气和氧气，并将产生的氢气运用于发电或其他用途。
经过这样的分离过程，火电厂所产生的能源可以得到更加充分的利用，从而达到更好的节约能源和降低排放的目的。
4. 排放减少在使用热电解耦技术的过程中，可以将水进行电解，将氧气、以及未使用的氢气与二氧化碳一同排放到大气中，这样就可以降低二氧化碳的排放量。
同时，这个过程也可以通过产生的能量转化成电能的形式来进行大规模的运用，从而实现能源的再利用。
在实际应用中，热电解耦技术有很大的优势。
首先，可以对火电厂排放的二氧化碳进行处理，从而减少环境损害和污染的影响。
此外，热电解耦技术还能够提高火电厂的热能利用效率，从而提高电站的整体效益。
在一定程度上，使用这种技术可以帮助企业大幅降低生产成本，从而为企业发展提供更好的条件。
综上所述，火电厂供热及热电解耦技术是一项非常有前景的技术，可以在保护环境、降低成本以及提高效率等方面发挥出很好的作用。
相信在不久的将来，这个技术将会得到越来越广泛的应用和推广。
火力发电厂热电解耦技术路线浅析
火力发电厂热电解耦技术路线浅析摘要：当前的火力发电机组多是热电联产机组，热电联产是一项综合利用能源的技术，实现了节能，改善了环境条件，提高了居民生活水平，为解决日益增长的电力供应与城市供热起到了积极的作用。
随着国家三改联动政策的推进，通过增加供热实现机组深度调峰成为一种技术途径。
解决机组深度调峰时供热能力降低问题同时成为制约机组调峰能力的瓶颈。
由此应运而生了多条热电解耦技术路线。
本文对目前主流的热电解耦技术路线做简要分析，供火力发电厂技术改造时参考。
关键词：热电解耦；热电联产；解耦技术路线；深度调峰1引言随着碳达峰碳中和政策的逐步推进，火力发电厂节能降耗深入开展已成为必然。
对于传统火力发电机组来说，热电联产无疑是节能降耗工作的重要一环。
热电联产是指发电厂即生产电能，又利用汽轮发电机组做过功的蒸汽对用户供热的生产方式，即同时生产电、热能的工艺过程。
较之分别生产电、热能方式节约燃料。
热电联产的蒸汽没有冷源损失，所有能将热效率提高到80%以上。
从生产工艺特点来说，热电厂与热电联产工程都是通过抽汽式汽轮机或背压式汽轮机，对外供满足工厂生产及居民采暖所需的蒸汽热源，同时生产将发出的电能并入电网。
热电联产机组的供热能力受机组发电负荷影响很大，在机组参与深度调峰的大背景下，提高低负荷率下的供热能力成为制约火力发电机组的关键。
2热电解耦技术路线基于当前火力发电厂面临的热电解耦形势，各发电企业、电力可研院所在积极的开展技术攻关，力求从技术层面破局。
目前比较成熟的技术改造方案有以下几种：一是低压缸零出力技术。
该技术通过放弃汽轮机低压缸作功能力，达到降低机组负荷实现深度调峰同时增加供热抽汽进而提高机组供热能力目的。
二是光轴供热技术。
该技术同样放弃汽轮机低压缸作功能力，但放弃原理与低压缸零出力有本质区别。
三是高背压双转子技术。
通过提高机组背压，将供热系统循环水引入火电机组汽轮机的凝汽器，达到乏汽利用于供热的目的。
四是汽轮机旁路供热技术，利用深度调峰盈利的特点牺牲机组经济性，达到降负荷增供热目的。
热电解耦可行性研究
热电解耦可行性研究发表时间：2018-12-05T15:39:25.397Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：郑国蓉[导读] 摘要：本专题通过对xxx电厂调峰深度的要求，满足25%额定负荷10小时、50%额定负荷14小时提供1000万平方米采暖面积供热；按照上述的要求进行热电解耦的计算，采暖天数191天，比较高背压改造、热泵改造、热水蓄能改造、电锅炉及减温减压器等方案技术、投资及收益。
(西北电力设计院陕西西安 710075) 摘要：本专题通过对xxx电厂调峰深度的要求，满足25%额定负荷10小时、50%额定负荷14小时提供1000万平方米采暖面积供热；按照上述的要求进行热电解耦的计算，采暖天数191天，比较高背压改造、热泵改造、热水蓄能改造、电锅炉及减温减压器等方案技术、投资及收益。
背压改造、热泵改造不适合本工程。
其它三种方案都可以选择。
关键词：热电解耦；热水蓄能；电锅炉；减温减压器 The Possibility Studies of Thermoelectric Decoupling ZHENG Guo-rong,MA Xin-qiang，ZHONG Xiang-yuan (North West Electric Power Design Institute,Xian 710075 China) Abstract:In this paper,it was based on the studies of xxx electric power plant deep peak shaving.It would work on this scale :25% rated load for 10 hours and 50% rated load for 14 hours to provide heat for 10X106 m2 heating area. Acording to this caculating model, Adopt heating day is 191 .The comparison was based on that project: high back pressure; heat pump; hot water tank; electric boiler and pressure reducer desuperheater.The compare item is technique scheme,invest and income. High back pressure and heat pump was not accepted for this item,we would choose the best one in the other three schemes. Key words: Thermoelectric Decoupling; high back pressure; heat pump; hot water tank; electric boiler ;pressure reducer desuperheater.项目概述为加快能源技术创新,挖掘燃煤机组调峰潜力,提升我国火电运行灵活性,全面提高系统调峰和新能源消纳能力,国家能源局于2016年6月28日下发了《关于下达火电灵活性改造试点项目的通知》（国能综电力【2016】397号），该电厂等16个电厂被确定为国家首批“提升火电灵活性改造试点项目”。
热电耦合换热器热设计理论及数值模拟研究
热电耦合换热器热设计理论及数值模拟研究一、热电耦合换热器的概述热电耦合式换热器是一种在过程控制应用中常见的换热器类型，它利用热电耦合产生的电势差来测量温度和进行温差控制。
它的结构由两部分组成，一部分称为热电偶，用于测量热源和冷源的温度；另一部分称为热电极，用于测量热电偶间的温差。
热电耦合式换热器在化工、能源、冶金等领域应用广泛，但其设计难度较大。
二、热电耦合换热器热设计理论热电耦合换热器的热设计理论主要包括传热、热电、流体力学和机械设计等方面。
传热方面，主要是热电波导的传热理论，可以通过热电特性、热电偶位置以及流体参数等因素来确定热电波导的热输运和稳定性。
热电方面，主要是热电耦合的产生和测量原理及其对传热性能的影响。
流体力学方面，主要是液体或气体流动特性对热电耦合换热器的影响，以及流体阻力和热传递等参数的计算。
机械设计方面，主要是热电耦合换热器的结构设计和材料选择，以保证其稳定性和耐用性。
三、热电耦合换热器数值模拟研究热电耦合换热器数值模拟是基于计算机仿真技术的研究方法，通过建立热电耦合换热器的数学模型和物理模型，然后模拟其运行过程，以预测其热传递性能、流体流动行为和热电特性等，为热电耦合换热器的设计和优化提供科学依据。
数值模拟方法主要有有限元法、有限体积法和连续介质模型等，其中前两种方法在工程实践中应用最为广泛。
通过模拟热电耦合换热器的各项参数，可以提高设备的运行效率，降低能耗和排放。
四、热电耦合换热器应用案例热电耦合换热器广泛应用于化工、能源、冶金、食品加工等领域的传热过程中。
例如，在化工领域，采用热电耦合式换热器可以实现高效、精确、稳定的热量传递，适用于各种化学反应的控制和生产过程。
在能源领域，如核反应堆冷却系统中，热电耦合换热器也被广泛采用，以实现热量的最大化利用和稳定的运行。
此外，在食品加工行业中，热电耦合式换热器也可以应用于温度控制和保温。
总之，热电耦合换热器是一种应用广泛的换热器类型，具有高效、精确、稳定的特点，但其设计难度较大。
热电储能装置的原理与研究进展
热电储能装置的原理与研究进展热电储能装置是一种将热能转化为电能并进行储存的装置，是当前可再生能源储能领域的重要研究方向之一。
随着可再生能源的快速发展和能源转型的推动，热电储能装置具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
在这篇文章中，我们将探讨热电储能装置的工作原理、研究进展以及未来发展方向。
一、热电储能装置的工作原理热电储能装置利用热电效应将热能转化为电能，并能将电能储存起来，以实现能量转换和储存。
其工作原理可以分为以下几个步骤。
首先，热能收集和转换。
热电储能装置通过吸收热源（如太阳能、余热等）中的热能，并将其转化为电能。
这一过程通常需要借助热电材料，如热电转换材料或热电元件。
接下来，电能调控和储存。
将转化得到的电能通过电路进行调控和储存，以满足实际应用需求。
在储能方面，热电储能装置可以借助于电池、超级电容器等设备进行电能的长期储存。
最后，电能释放和利用。
根据需要，储存的电能可以通过电路进行释放，以供应电力需求。
这样就实现了热能到电能的转化和再利用。
二、热电储能装置的研究进展在过去的几十年里，热电储能装置的研究取得了长足的进展。
以下是一些重要的研究方向和成果：1. 热电材料的优化：热电材料是热电储能装置的核心组成部分，其性能直接影响装置的转换效率。
近年来，研究人员不断努力寻找高效的热电材料，包括有机材料、无机材料和混合材料等。
通过改良材料的结构和性质，可以提高装置的转换效率和稳定性。
2. 器件设计与优化：热电储能装置的器件设计也是重要的研究方向之一。
研究人员通过优化热电元件的结构和工艺，提高了装置的性能和可靠性。
例如，采用纳米结构设计可以增强材料的热电性能，而采用多层结构可以减少热量的散失。
3. 系统集成和化学储能：除了热电材料和器件的改进，研究人员还致力于热电储能装置的系统集成和化学储能技术的应用。
系统集成可以提高装置的整体效能，并降低成本。
化学储能则可以实现电能的长期储存和快速释放。
4. 应用领域的拓展：研究人员还在将热电储能装置应用于新领域上取得了显著成果。
热电联产机组供热改造技术研究
热电联产机组供热改造技术研究摘要：由于资源紧缺，节能成为企业的重要任务之一。
热电联产供热是一种利用热电联产机组将电与热生产相结合的供热方式，作为一种公认的节能环保技术，它在中国发展迅速。
目前，中国的热电联产规模已经位居世界第二位。
本文对热电联产机组供热改造技术进行分析，以供参考。
关键词：热电联产机组；供热改造；研究引言热电联产是电厂在生产电产品的同时，利用在蒸汽轮机中做完功的蒸汽为用户提供热产品的工艺过程。
相较于单独生产电或热的方式，热电联产对一次能源的消耗量更少，排放的温室气体更少，运行方式也更加灵活。
电厂恰当的运行方式能降低企业的发电成本，从而提高整体利润。
因此热电联产机组在参与深度调峰时具有更大的优势。
1概述对于“以热定电”热电联产企业的运行，经过理论推导得出了热电厂热、电负荷分配的数学模型，将热电厂运行中复杂的热电负荷分配过程简化为相对独立的热负荷分配和电负荷分配，并给出了具体分配方法和应用实例；针对地方热电厂供热量和热电联产机组“以热定电”原则下发电量难以准确确定的问题，提出了一种基于改进神经网络和能量守恒法的热电联产机组发电量计算方法；针对热电联产企业运营成本的影响因素及管理策略进行研究，提出运营成本的管理策略；对不同容量热电联产机组热经济性的影响进行研究，对不同容量热电联产机组在相同供热工况下热经济性进行分析。
但少有学者研究热电联产企业在满足电力负荷的前提下，经济调度热负荷的问题。
通过开展热电联产集中供热系统经济运行技术的研究，制定热电联产供热系统经济分析模型，建立经济分析模版，并通过试验验证，规范了企业供热经济分析，为企业的经营管理决策提供充分的依据，提高热电联产企业的经济效益，为“以热定电”运行的顺利实施提供了充分的条件。
2330MW亚临界热电联产机组冷端优化随着国家供给侧改革、小煤炭企业关停，煤炭成本不断上升，加之电力市场改革，发电行业竞争日益激烈。
如何降低发电成本提高机组效率成为电厂在新一轮的竞争中生存的关键。
热电联产机组热电解耦技术对比分析
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第7期热电联产机组热电解耦技术对比分析王子杰1，顾煜炯1，2，刘浩晨1，李长耘1（1华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206；2华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心，北京102206）摘要：增加热电联产机组运行的灵活性可以提高可再生能源利用率，减小“弃风”和“弃光”率，然而对于灵活性改造技术的对比分析研究相对较少。
本文基于Ebsilon 建立了600MW 案例机组的热力学模型，采用Matlab 调用模拟数据构建了该机组的能耗模型。
基于此模型对比分析了热泵、电锅炉、蓄热罐及采用汽轮机本体改造等热电解耦技术对机组供热可行域及可行域内机组热力性能的影响规律。
研究结果表明，采用热电解耦技术可以扩大机组的供热可行域，当机组热负荷为500MW 时，采用热电解耦技术后，机组最小调峰能力由大到小排列为：电锅炉>低压缸光轴运行>低压缸零出力>压缩式热泵>蓄热罐。
但电锅炉的能量利用率与㶲效率在所有热电解耦技术中最低。
综合对比分析，在热电联产机组中采用压缩式热泵或热泵与蓄热罐耦合运行是一种节能的热电解耦方式。
关键词：热电联产；热电解耦技术；解耦能力；能量利用率；㶲效率中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）07-3564-09Comparison and analysis of heat-power decoupling technologies forCHP unitsWANG Zijie 1，GU Yujiong 1，2，LIU Haochen 1，LI Changyun 1(1School of Energy Power and Mechanical Engineering,North China Electric Power University,Beijing 102206,China;2National Thermal Power Engineering Technology Research Center,North China Electric Power University,Beijing 102206,China)Abstract:Increasing the flexibility of combined heat and power (CHP)unit operation can improve the utilization rate of renewable energy and reduce the “abandoned wind energy”and “abandoned solar energy”.However,there have been few comparison and analysis studies of the flexible modification techniques.In this paper,Ebsilon software was used to establish thermodynamic model of a 600MW unit,and an associated energy consumption model was established by passing simulation results to a Matlab routine.The influence of heat-power decoupling technologies,such as heat pump,electric boiler,heat storage tank,and steam turbine retrofit technologies on the operation feasible region and thermodynamic performance within the operation feasible region was analyzed using thermodynamic and energy consumption models.The results showed that the heat-power decoupling technologies can expand the operation feasible region of the unit.When heat load of the unit was 500MW,minimum peaking capability研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1626收稿日期：2021-08-02；修改稿日期：2021-11-01。
热电联产：同时生产电和热能的先进能源技术
热电联产：同时生产电和热能的先进能源技术引言热电联产（Combined Heat and Power，简称CHP）是一种先进的能源技术，可以同时生产电能和热能。
这种技术的应用可以提高能源利用效率，减少能源浪费，并降低对环境的影响。
本文将对热电联产的原理、应用以及优势进行详细介绍。
一、热电联产的原理热电联产是利用一种称为燃气轮机的设备，将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，然后再将机械能转化为电能。
同时，燃气轮机产生的废热也会被回收利用，用于供暖、工业生产等领域。
这种技术通过同时生产电能和热能，最大程度地提高了能源利用效率。
燃气轮机的工作原理是利用燃料燃烧产生的高温高压气体来驱动涡轮转子，进而带动发电机产生电能。
而废热回收装置则通过余热锅炉将燃气轮机排出的废气冷却，从而产生热水或蒸汽。
这些热能可以用于供暖、制冷、工业加热等领域，实现能源的综合利用。
二、热电联产的应用1. 工业领域热电联产在工业领域的应用非常广泛。
许多工厂和厂房需要大量的电能和热能，而传统的能源供应方式往往效率低下且浪费能源。
热电联产技术可以解决这一问题，通过同时生产电能和热能，满足工业生产的需求，并减少了对传统能源的依赖。
许多大型工业企业已经采用了热电联产技术，取得了显著的节能效果。
2. 房地产领域热电联产也可以在房地产领域得到应用。
许多大型住宅小区、商业综合体和办公楼都需要供暖和供电。
传统的能源供应方式往往需要燃煤或燃油，存在能源浪费和环境污染的问题。
而热电联产技术可以通过同时生产电能和热能，满足建筑物的能源需求，并减少排放量和能源浪费。
采用热电联产技术的建筑物可以实现自给自足的能源供应，提高能源利用效率。
3. 城市能源系统热电联产也可应用于城市级别的能源系统。
随着城市化进程的加快，城市对能源的需求也越来越大。
传统的能源供应方式往往需要长距离输送能源，存在能源损耗和环境影响的问题。
而采用热电联产技术，可以在城市内部建设多个小型的能源中心，通过同时生产电能和热能，满足城市的能源需求。
供热机组深度调峰技术研究分析
供热机组深度调峰技术研究分析摘要：随着我国风力、光伏等新能源发电的增多，亟需提高现役火电机组运行灵活性以及深度调峰能力。
本文从火电机组灵活性运行面临的问题入手，重点分析了供热机组深度调峰的主要技术方案，并对深度调峰运行中注意的安全事项进行总结。
关键词：灵活性；供热机组；深度调峰引言近年来，中国能源坚持清洁低碳、安全高效的发展方向，大力发展风能、太阳能等清洁能源发电，能源结构调整步伐不断加快。
但风能、太阳能发电具有随机性、间歇性、变化快等特点，随着新能源发电比重的增加，加之传统煤电产能过剩，加剧了电网的调峰难度，一些地区弃风、弃光严重，这对提高现役火电机组运行灵活性以及深度调峰能力提出了新的要求。
1火电机组灵活性运行面临的问题火电机组的运行灵活性，具体涉及到增强机组调峰能力、提升机组爬坡速度、缩短机组启停时间、增强燃料灵活性、实现热电解耦运行等方面。
1.1 调峰能力不足火电机组在灵活性运行中最大的问题是调峰能力不足。
目前，我国纯凝机组的实际调峰能力一般为额定容量的50%左右，典型抽凝机组在供热期的调峰能力仅为额定容量的20%左右。
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。
通过加强国内外技术交流和合作，部分具备改造条件的电厂预期达到国际先进水平，机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到20%-25%。
1.2 负荷响应速度迟缓负荷响应速度迟缓是影响火电机组灵活性运行的潜在因素。
对于火电机组，从燃料燃烧放热到水吸热变成蒸汽，再到蒸汽推动汽轮机作功发电机发电，整个过程系统设备较多，能量转换环节复杂，系统设备具有很强的热惰性，特别是循环流化床机组蓄热量大，造成指令与响应之间存在较大的时间延迟。
目前电网对自动发电控制（AGC）机组调节速度的考核指标为1.0%~2.0% Pe/min（额定容量/分钟），期望通过技术改造达到2.5%~3.0% Pe/min。
耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术
耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术是一种先进的能源利用技术，它通过将热电机组与电锅炉相结合，实现了能源的高效利用和优化配置。
在耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术中，热电机组作为主要能源提供者，通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机转动，从而驱动发电机产生电能。
同时，电锅炉作为辅助能源提供者，通过电热元件将电能转化为热能，对水进行加热，产生蒸汽，用于驱动汽轮机转动。
这种技术可以实现能源的梯级利用和优化配置，使得热电机组在低负荷运行时产生的多余热量得到有效利用，提高了能源利用效率。
同时，耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术还可以根据实际需求灵活调整热电机组和电锅炉的出力比例，使得系统更加灵活、可靠。
在实际应用中，耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术需要考虑多种因素，如燃料类型、燃烧效率、蒸汽参数、发电效率等。
因此，在进行系统设计和优化时，需要综合考虑各种因素，以确保系统的经济性和可靠性。
总之，耦合电锅炉的热电机组热电解耦技术是一种先进的能源利用技术，它通过将热电机组与电锅炉相结合，实现了能源的高效利用和优化配置。
在实际应用中，需要根据实际情况进行系统设计和优化，以确保系统的经济性和可靠性。
热电联产机组热电特性及储热解耦技术研究
热电联产机组热电特性及储热解耦技术研究摘要：热电联产机组热电特性复杂、热电耦合强烈，严重限制了热电联产机组的运行区间，采用储热有望实现热电联产机组的热电解耦，提升热电联产机组的运行灵活性。
为此，本文结合实例机组，研究获得了热电联产机组的热电特性及储热解耦技术的解耦性能，发现采用储热后机组的最大供热能力显著提高，机组的最低电负荷率显著下降，解耦效果明显。
关键词：热电联产机组;电热特性;热电解耦;储热随着社会的进步，人口的增长和人民物质需求的提高，世界的能源需求不断增加。
2015年，全球能源消费量增长2.5%，而其主要的推动力为中国、印度等新兴经济体，能源消费依然侧重于化石燃料，化石燃料在能源消费中的份额高达87%，石油、煤炭和天然气各占一次能源消费量的33%、30%和24%。
近年来随着能源解耦向着低碳化、清洁化方向发展，可再生能源占比逐渐提高。
风能、太阳能等可再生能源发电时变特性强烈，造成弃风、弃光现象严重。
热电联产机组具有强烈的热-电耦合特性，严重限制了热电联产机组的运行区间。
为此，对热电联产机组进行热电解耦至关重要。
热电解耦改造技术主要有热电联产机组性能挖潜[1]、电锅炉、吸收式热泵、压缩式热泵、储热罐[2]，低压缸光轴改造[3]、主蒸汽减温减压等。
储热是一种典型的热电解耦技术，本文对储热的热电解耦性能展开研究分析。
一、热电联产机组的电热特性热电联产机组安全运行存在着一些限制条件：（1）主蒸汽流量不能超过汽轮机的最大进气量；（2）锅炉蒸发量不能低于锅炉稳燃的最小蒸发量；（3）低压缸进期流量不能低于最小凝汽流量；（4）供热抽汽参数需达到热用户的需求；（5）供热抽汽流量不能高于机组的最大供热抽汽量。
在这些条件的限制下，热电联产机组由热电耦合特性。
本文计算的机组的单级抽汽式汽轮机组，它是中汽轮机中间（即中压缸与低压缸连通管处）抽取了一部分蒸汽作为热源用于对外供热。
因此，进入汽轮机的新蒸汽可以分为两股，一股在汽轮机前半部分（即汽轮机高压缸和中压缸）做功后，从中压缸排汽口抽出用于供热，称为供热汽流；另一股则流过汽轮机的后半部分（即汽轮机低压缸）继续做功，最后排入凝汽器冷却，可称为凝汽汽流。
热电联产机组热电解耦改造技术路线探讨
热电联产机组热电解耦改造技术路线探讨摘要：结合我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题，现有热电联产机组受限于“以热定电”的运行方式，无法实现有效调峰。
结合此背景，本文对热电联产机组的热电解耦改造理论及技术进行归纳探讨，经过对比，推荐合适的改造技术线路。
关键字：热电解耦；高背压；低压缸零出力一、引言近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界第一。
从目前的情况来看，我国电力系统调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题，尤其是东北、华北、西北（三北）等地。
以东北区域为例，东北地区供热期长，供热机组占火电容量70％，尤其在冬季供热期，现有热电联产机组受限于“以热定电”的运行方式，无法实现有效调峰，弃风、弃核问题严重。
为提升热电联产机组的调峰能力热电联产机组热电解耦改造亟需进行推广实施。
热电解耦的是为解决“以热定电”运行模式的调峰难题，实现在保证冬季居民供热的同时具有配合风电上网的调峰功能，保证火力发电负荷受电网调控而降低时，供热量能热网需求。
二、热电解耦技术路线探讨结合热电联产机组特性及调峰相关政策本文对热电联产机组高背压供热改造、低压缸光轴供热改造、热压机提质分级供热改造、低压缸零出力供热改造进行理论及技术归纳。
具体如下：2.1热电联产机组高背压供热改造技术高背压供热是近几年快速发展的一种高效、可靠的供热技术，其实质是高背压供热，通过供热期与非供热期双转子互换可显著提高汽轮机的安全可靠性。
供热期汽轮机采用专门制造的高背压供热低压转子、拆除低压缸末两级叶片或者进行低压缸改造提高汽轮机工作背压范围，提高汽轮机的排汽背压，并将凝汽器循环冷却水出、入口直接接入供热系统，由热网循环水充当凝汽器循环冷却水。
该循环水供热可采用串联式两级加热系统，热网循环水首先经过凝汽器进行第一次加热，吸收低压缸排汽潜热，然后再经过供热首站蒸汽加热器完成第二次加热，生成高温热水，送至热水管网通过二级换热站与二级热网循环水进行换热，高温热水冷却后再回到机组凝汽器，构成一个完整的循环水路，非供热期采用纯凝工作方式，凝汽器循环水切换到原循环冷却水供水状态，汽轮机排汽参数恢复到正常水平，形成低背压，即汽轮机恢复原纯凝工况运行。
供热机组热电解耦技术对比
第47卷 第9期 热 力 发 电V ol.47 No.9收稿日期：2018-01-16基金项目：中国华能集团有限公司总部科技项目(HNKJ17-H13)Science and Technology Project of China Huaneng Group (HNKJ17-H13)供热机组热电解耦技术对比居文平1,2，吕 凯1,2，马汀山1,2，杨荣祖1,2，谷伟伟1,2（1.西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710054； 2.西安西热节能技术有限公司，陕西 西安 710054）［摘 要］开展大规模热电解耦技术改造已成为供热机组未来的发展趋势。
本文以某亚临界330 MW供热机组为例，从技术原理、技术特点及应用业绩等角度出发，对高中压缸旁路供热、储热供热、电极锅炉、低压缸零出力供热等供热机组常用的热电解耦技术进行了汇总、探讨和比较分析。
高中压缸旁路供热技术适用于所有的燃煤供热机组，但其减温减压器、调节阀及相应管路系统运行的安全可靠性有待进一步研究和现场论证；供热机组配置储热罐或电极锅炉装置时，应需要根据当地电网形势、调峰政策、供热热负荷等因素进行优化设计；低压缸零出力供热技术应用于供热机组热电解耦技术改造中成本最低，热经济性最佳，综合优势最大。
建议从机组实际情况出发，寻求最适合机组自身特性的热电解耦技术方案。
［关 键 词］以热定电；调峰；热电解耦；高中压缸旁路；储热；电极锅炉；低压缸零出力供热技术 ［中图分类号］TK223 ［文献标识码］B ［DOI 编号］10.19666/j.rlfd.201801008［引用本文格式］居文平, 吕凯, 马汀山, 等. 供热机组热电解耦技术对比[J]. 热力发电, 2018, 47(9): 115-121. JU Wenping, LYU Kai, MA Tingshan, et al. Comparison of thermo-electric decoupling techniques for heating units[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47(9): 115-121.Comparison of thermo-electric decoupling techniques for heating unitsJU Wenping 1,2, LYU Kai 1,2, MA Tingshan 1,2, YANG Rongzu 1,2, GU Weiwei 1,2(1. Xi ’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi ’an 710054, China; 2. Xi ’an TPRI Energy Conservation Technology Co., Ltd., Xi ’an 710054, China)Abstract: Large-scale thermoelectric decoupling technology has become the development trend of heating units. Taking a subcritical 330 MW heating unit as an example, from the view of technical principles, technical characteristics and application performance, conventional thermoelectric decoupling technologies of heating units such as bypass heating system of high and medium pressure cylinder, heat accumulator, electric boiler and low pressure cylinders with zero-output are summarized, discussed and comparatively analyzed. The technology of bypass heating system of high and medium pressure cylinder suits for all coal-fired heating units. However, the safety and reliability of the pressure reducer, regulating valve and corresponding piping system need further study and field demonstration. When the heating units equipped with heat accumulator or electric boiler, optimization design should be implemented according to the local power grid situation, peak regulation policy, heat load and other factors. The heating technology of low pressure cylinders with zero-output applied for thermoelectric decoupling technologies of heating units shows significant advantages of the lowest cost, best thermal economy and largest comprehensive advantages. It is recommended that the most suitable thermoelectric decoupling solution should be determined from the unit ’s own actual situation.Key words: fixing electricity based on heat, peak regulation, thermo-electric decoupling, bypass system of high and medium pressure cylinder, heat accumulator, electric boiler, heating technology of low pressure cylinders with zero-output截至2017年底，全国全口径发电装机容量17.8亿kW ，其中火电、水电、风电、太阳能、核电等分别占比62.2%、19.2%、9.2%、7.3%、2.0%[1]。
双碳形势下火电机组灵活性改造技术浅析
双碳形势下火电机组灵活性改造技术浅析摘要：“双碳”目标的提出为能源电力行业发展带来了深刻的变革，在可再生能源快速发展、储能还未大规模应用的现状下，火电机组频繁参与深度调峰以增加生存机会成为普遍现象。
本文从火电机组增加深度调峰能力，总结分析当前火电机组较为成熟的灵活性改造关键技术。
关键词：“双碳”目标；火电机组；深度调峰；灵活性改造2020年9月，习近平总书记向全世界承诺：力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，即“双碳”目标。
“双碳”目标的提出彰显了中国积极应对气候变化、走绿色低碳发展道路的坚定决心，同时对未来我国社会经济运行方式、生态环境质量、产业结构布局和生活消费方式等方面都将产生深刻的影响。
尤其对能源电力领域已经开始带来多个维度系统性的变革。
随着“以新能源为主体的新型电力系统”建设不断深入，新能源板块占比不断增大，在当前能源保供压力下，火力发电兜底保障作用更加凸显。
2022年底，风电、光伏装机容量预计将赶上甚至超过煤电装机，由于其间歇性、随机性、反调峰等特点，大规模风电、光伏并网加大了系统负荷峰谷差，在现有储能等调峰资源不足的条件下，系统调峰压力越来越大，火力发电的深度调峰、甚至启停调峰，现如今已成为主要手段。
在此形势下火力发电必须进行灵活性改造，以满足减排、电网的需求，本文将从火电机组灵活性改造方面进行浅要分析。
1.火电机组灵活性改造考核性指标火电灵活性是电力系统灵活性的关键指标，也是电力系统灵活性的核心组成部分。
火电灵活性通常指火电机组的运行灵活性，即适应出力大幅波动、快速响应各类变化的能力，主要指标包括调峰幅度、爬坡速率及启停时间等。
目前，国内火电灵活性改造的核心目标是充分响应电力系统的波动性变化，实现降低最小出力、快速启停、快速升降负荷三大目标，其中降低最小出力，即增加调峰能力是目前最为广泛和主要的改造目标。
2.灵活性改造必要性分析灵活性改造的目标是开展深度调峰。
从实际出发考虑，深度调峰成本是潜在的可变成本，包括增加的燃料成本、厂用电、设备运行维护成本及由于长时间深度调峰和大范围负荷率变动引起的设备寿命减损、加速更换成本等。
大型燃煤热电联产系统研究现状和展望
大型燃煤热电联产系统研究现状和展望王金星【期刊名称】《《华北电力大学学报(自然科学版)》》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】9页(P90-98)【关键词】燃煤热电联产; 低碳要求; 系统效率; 灵活性; 技术展望【作者】王金星【作者单位】清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084; 清华大学能源与动力工程系北京100084【正文语种】中文【中图分类】TM6210 引言化石能源的减少、环境问题的凸显、温室效应的加剧等问题增加了能源结构对低碳环保的要求。
目前，煤在中国能源结构中仍占据主导位置，几乎45%的中国煤消耗用于发电。
Jiahai Yuan等[1] 预测了2030年三个相关因素的影响，分别为电力需求、混合燃料、煤电发电效率。
预计煤电到2020年达到峰值970 GW，在政府清洁煤政策引导下，煤用于发电将达到1280百万t等价煤消耗。
为此，增加可再生能源嵌入比例是能源结构调整的必然趋势。
在电力系统内间歇性可再生能源的嵌入是需要传统的化石燃料电厂去平衡其电功率的波动性，为此，提高原有火电机组的灵活性为可再生能源嵌入后电网稳定运行提供了保证[2]。
其中燃煤热电联产由于其具有能量高效利用的特点而广泛应用于中国北方供暖，然而由于其“以热定电”的生产模式大大降低了系统的灵活运行能力。
Jiawei Wang等[3]根据丹麦未来实施100%可再生能源计划，以每小时的数据进行热调度计算，结果表明，可再生能源的不确定性要求产能组件具有较高的灵活性，特别是要考虑热负荷和电负荷间相互联系。
为适应能源结构的新变化，目前大型燃煤热电联产系统不仅在提高系统效率方面进行了优化，也在提高系统灵活性方面展开了研究。
本文结合燃煤热电联产系统的特点，首先分别从提供系统效率和提高系统灵活性两个方面对其研究现状进行评述，最后从灵活碳捕集和化学链燃烧技术两方面对未来燃煤热电联产技术进行展望，期望对今后燃煤热电联产系统的优化设计以及改造技术提供借鉴。
天津市主力热电联产机组热电解耦改造分析
（!）电蓄热供热。该改造方法是给热电联产机组加装电蓄热 锅炉，具体运行原理为：在电负荷低谷时间段，除了汽机抽汽供
热之外，热负荷缺口由电蓄热锅炉将电能转换成热能直接供热；
在电负荷尖峰时段，热负荷全部由汽机抽汽供热。同样，这种改
造方法初始投资较高，且直接将高品位的电能转化为低品位的
热能，造成机组能效降低。 （0）汽轮机旁路供热。这种改造方法是对汽轮机主蒸汽管道
进行旁路改造，运行原理为：在供热高峰时段，直接将主蒸汽进
行减温减压进行供热。该方法初始投资较低，改造方便，但是减
温减压降低了蒸汽参数，损失了蒸汽有效高位热能，造成机组能
效降低。 （+）切低压缸供热。这种改造方法是将原本进入低压缸的蒸
汽用于供热，并保证机组安全稳定运行。该方法改造简单，投资
较少，且具有一定的经济效益。但是在机组抽凝和且低压缸供热
热回收，驱动汽源凝结水及提取余热后的余热载体返回至电厂
主机系统；热网回水依次进入热泵、热网加热器进行二次串联加
热。该方法是一种新型的热电解耦技术，在实现热电解耦和节能
协同提升的同时，还要保持汽轮机抽凝运行模式下的灵活响应
电负荷的能力，具有很高的发展潜力。
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目前，受供热期热电矛盾的影响，各大主力热电厂积极进行
热电联产压水堆核电机组解耦控制
热电联产压水堆核电机组解耦控制热电联产压水堆核电机组解耦控制是一种重要的控制策略，用于提高核电机组的效率和安全性。
本文将就热电联产压水堆核电机组解耦控制进行探讨，并分析其在核电行业中的应用及优势。
一、热电联产压水堆核电机组解耦控制概述热电联产压水堆核电机组解耦控制是指将核电机组的热力过程和电力过程进行解耦，分别进行优化控制，从而提高核电机组的效率和稳定性。
热力过程包括核反应堆燃料的热释放和冷却剂的传热过程，电力过程则是指核反应堆的发电过程。
二、热电联产压水堆核电机组解耦控制原理热电联产压水堆核电机组解耦控制原理主要包括以下几个方面：1. 热力过程的优化控制：通过控制燃料棒的反应率，调节核反应堆的功率输出，实现热力过程的优化控制。
同时，通过调整冷却剂的流速和温度，提高传热效率，保证核燃料的正常运行。
2. 电力过程的优化控制：通过控制核反应堆的功率输出和其他发电参数，实现电力过程的优化控制。
同时，结合电网的需求和系统的负荷情况，调整发电功率，保证系统的稳定性和安全性。
3. 系统的协同控制：热电联产压水堆核电机组解耦控制还包括对系统的整体协同控制。
通过建立合理的耦合关系，实现热力过程和电力过程的统一调度，优化系统的运行效率。
三、热电联产压水堆核电机组解耦控制在核电行业中的应用1. 提高核电机组的效率：热电联产压水堆核电机组解耦控制可以同时优化热力过程和电力过程，提高系统的整体效率。
通过减少能量损失和提高传热效率，降低燃料消耗和运行成本，实现能源的可持续利用。
2. 提高核电机组的安全性：热电联产压水堆核电机组解耦控制可以对系统进行精确控制，避免发生异常情况和事故。
通过实时监测和调整参数，保证核燃料的正常运行，减少事故的发生概率，提高核电机组的安全性。
3. 促进核电行业的发展：热电联产压水堆核电机组解耦控制的应用可以提高核电机组的经济效益和环境友好性，推动核电行业的发展。
减少污染物排放和能源浪费，为国家能源战略的实施做出贡献。
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热电联产机组热电特性及储热解耦技术研究
发表时间：2019-01-16T10:43:45.093Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：常仁杰朱庆玉段锡军尤景刚
[导读] 摘要：热电联产机组热电特性复杂、热电耦合强烈，严重限制了热电联产机组的运行区间，采用储热有望实现热电联产机组的热电解耦，提升热电联产机组的运行灵活性。
（华能国际电力股份有限公司丹东电厂辽宁丹东 118300）
摘要：热电联产机组热电特性复杂、热电耦合强烈，严重限制了热电联产机组的运行区间，采用储热有望实现热电联产机组的热电解耦，提升热电联产机组的运行灵活性。
为此，本文结合实例机组，研究获得了热电联产机组的热电特性及储热解耦技术的解耦性能，发现采用储热后机组的最大供热能力显著提高，机组的最低电负荷率显著下降，解耦效果明显。
关键词：热电联产机组;电热特性;热电解耦;储热
随着社会的进步，人口的增长和人民物质需求的提高，世界的能源需求不断增加。
2015年，全球能源消费量增长2.5%，而其主要的推动力为中国、印度等新兴经济体，能源消费依然侧重于化石燃料，化石燃料在能源消费中的份额高达87%，石油、煤炭和天然气各占一次能源消费量的33%、30%和24%。
近年来随着能源解耦向着低碳化、清洁化方向发展，可再生能源占比逐渐提高。
风能、太阳能等可再生能源发电时变特性强烈，造成弃风、弃光现象严重。
热电联产机组具有强烈的热-电耦合特性，严重限制了热电联产机组的运行区间。
为此，对热电联产机组进行热电解耦至关重要。
热电解耦改造技术主要有热电联产机组性能挖潜[1]、电锅炉、吸收式热泵、压缩式热泵、储热罐[2]，低压缸光轴改造[3]、主蒸汽减温减压等。
储热是一种典型的热电解耦技术，本文对储热的热电解耦性能展开研究分析。
一、热电联产机组的电热特性
热电联产机组安全运行存在着一些限制条件：（1）主蒸汽流量不能超过汽轮机的最大进气量；（2）锅炉蒸发量不能低于锅炉稳燃的最小蒸发量；（3）低压缸进期流量不能低于最小凝汽流量；（4）供热抽汽参数需达到热用户的需求；（5）供热抽汽流量不能高于机组的最大供热抽汽量。
在这些条件的限制下，热电联产机组由热电耦合特性。
本文计算的机组的单级抽汽式汽轮机组，它是中汽轮机中间（即中压缸与低压缸连通管处）抽取了一部分蒸汽作为热源用于对外供热。
因此，进入汽轮机的新蒸汽可以分为两股，一股在汽轮机前半部分（即汽轮机高压缸和中压缸）做功后，从中压缸排汽口抽出用于供热，称为供热汽流；另一股则流过汽轮机的后半部分（即汽轮机低压缸）继续做功，最后排入凝汽器冷却，可称为凝汽汽流。
案例机组会有凝汽汽流最终进入凝汽器直接凝结为水（即没有供热），因此效率低于背压式机组。
计算得到了案例热电联产机组的电热特性图，如图1所示。
图1中，橙色线描述汽轮机主蒸汽量最大时，机组的电功率与热功率之间的耦合关系，最大发电负荷工作点的电功率为378MW。
蓝色线为机组的背压工况线，在此工况线上，在保持最小凝汽流量的情况下，其余蒸汽均抽出供热，也称最大供热工况线，主蒸汽流量最大线与背压工况线的交点为机组的最大供热能力所在点，其机组的最大供热量为
401MW。
紫色线为机组的锅炉小蒸发量线。
上述三条线所围成的区间为热电联产运行的安全区间。
图1热电联产机组电热特性图
二、储热的热电解耦性能分析
根据区域供热系统的特点，储热装置通常采用常压或承压式热水储热罐。
一般而言，供热管网供水温度低于98℃时设置常压储热罐，高于98℃时设置承压储热罐。
常压储热罐结构简单，投资成本较低，最高工作温度一般为95~98℃，储热罐内水的压力为常压，如同热网循环水系统的膨胀水箱；承压储热罐最高工作温度一般为110℃~125℃，工作压力与工作温度相适应，对储热罐的设计制造技术要求较高，但系统运行与控制相对简单，与热网循环水系统耦合性较好。
储热装置通常建设在供热系统的热源侧，连接在热电厂与供热网络之间。
常压类蓄热罐与承压类蓄热罐在热电厂中的配置方案有所不同。
热电厂配置储热罐后，将具有以下几点优势：
（1）提高热电机组的运行灵活性，提高其调峰能力，为风电等可再生能源提供了上网空间。
（2）适应实时电价、峰谷电价等市场环境。
在电价低时短，减小机组出力（小型背压式机组甚至可以停机），供热不足部分通过储热装置提供，提高热电厂的经济效益。
（3）平抑热负荷的波动，在热负荷较低时段蓄热，减少热源停机，而在峰荷时段，由储热削峰，避免使用更为昂贵的热源，如尖峰锅炉。
（4）维持集中供暖区域的常温，作为热源备用。
（5）实现热源与供热系统的优化与经济运行；
（6）热网系统中热源与用户之间的缓冲器；
（7）紧急事故补水；
（8）系统定压；
储热罐对供热机组调峰能力的贡献主要体现在通过一定程度的热电解耦，扩大了机组安全运行区间，根据上述计算的储热罐的最大储放热速率，得出配置储热罐后机组的电热特性图，如图2所示。
蓝色线和红色线为配置储热罐后机组新的主蒸汽流量最大线和背压工况线，
配置储热罐后，相较于原机组热电联产，其相当于热电联产主蒸汽最大线与背压工况线均向右平移201MW；当供热量为300MW时，则不带储热的机组在该供热量下的电负荷安全运行区间为261MW到313MW，当机组带有储热罐时，其电负荷的安全运行区间有所提升，电负荷调节范围扩大为128MW到357MW，上调增加44MW，下调增加134MW，其电功率上调与下调能力分别增加84.2%、256.3%。
由此可见，配置储热罐可以明显提高供热机组的下调能力，对上调能力的提升较小。
图2采用储热的热电联产机组电热特性图
三、总结
储热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，旨在解决热能供求之间在时间和空间上不匹配的矛盾，是提高能源利用效率的一种能源技术。
本文研究表明，在热电联产机组中集成储热设备可以显著扩大热电联产机组的运行区间，效果显著。
相较于原机组，当供热量为300MW时，其电功率上调与下调能力分别增加84.2%、256.3%。
由此可见，配置储热罐可以明显提高供热机组的下调能力，对上调能力的提升较小。
参考文献
[1]裘浔隽，杨瑜文，林中达.用多变量模糊神经网络实现双抽汽轮机热电负荷的解耦控制[J].汽轮机技术.2003(02)：76-79.
[2]刘克为，孙源浦，赵宇炜等.火电灵活性改造技术——斜温层储热罐设计[J].汽轮机技术.2018(03)：179-180.
[3]陈建国，谢争先，付怀仁等.300MW机组汽轮机低压缸零出力技术[J].热力发电.2018(05)：106-110.。