发电企业进行灵活性改造的必要性20180112(课件)

关于对燃煤机组灵活性调峰改造的讨论

主要内容：

1、电网火力发电企业为什么要进行灵活性调峰改造

2、火电厂灵活性调峰改造的技术要求及注意问题

3、目前火电厂灵活性调峰改造的几种方式

（1）、锅炉方面---锅炉富氧燃烧改造技术简述

（2）、汽轮机方面--汽轮机切低压缸进行灵活性改造技术简述（3）、电气方面--高压电极锅炉在热电机组中的灵活性调峰技术简述4、结束语

第一部分电网火力发电企业为什么要灵活性调峰改造

一、国家相关政策要求

自2015年以来，国家发改委、国家能源局为促进能源消费革命，相继出台了一系列电力改革文件。主要有：

（1）2015年3月15日中共中央下发《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发〔2015〕9 号）及其相关配套文件；

（2）2015年12月11日，国家环保部、发改委、国家能源局三部委联合下发的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》【环发[2015]164号】要求“全国新建燃煤发电项目原则上要采用60万千瓦及以上超超临界机组，平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时（以下简称克/千瓦时），到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时。”

（3）《国家能源局关于印发 2016 年体制改革工作要点的通知》（国能综法改〔2016〕57 号）；

（4）《国家能源局关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿（市场）机制试点工作的通知》（国能监管〔2016〕164 号）；

（5）2016年6月28日、7月28日，国家能源局先后下达两批火电灵活性改造试点项目的通知，分别确定辽宁丹东等16个项目、长春热电厂等6个项目为第一、二批提升火电灵活性改造试点项目。

（6）2016年7月22日，国家发展改革委、国家能源局《关于印发<可再生能源调峰机组优先发电试行办法>的通知》（发改运行〔2016〕1558号）要求“逐步改变热电机组年度发电计划安排原则，坚持以热定电，鼓励热电机组在采暖期参与调峰”。

(7）2016年11月7日，国家发展改革委、国家能源局发布《电力发展“十三五”规划（2016-2020年）》文件。

其中重点任务有：（七）加强调峰能力建设，提升系统灵活性，高度重视电力系统调节能力建设，从负荷侧、电源侧、电网侧多措并举，充分挖掘现有系统调峰能力，加大调峰电源规划建设力度，着力增强系统灵活性、适应性，破解新能源消纳难题。

全面推动煤电机组灵活性改造。实施煤电机组调峰能力提升工程，充分借鉴国际火电灵活性相关经验，加快推动北方地区热电机组储热改造和纯凝机组灵活性改造试点示范及推广应用。

二、火电厂未来电源市场生存的需求

（1）近期来看，火电厂尽早开展灵活性改造，可以保证机组优先上网，规避分摊成本，并通过参与深度调峰获得可观的调峰补贴收入。

（2）长远来看，新的电力供需环境在竞争性电力市场中，火电利用小时数将会长期保持在较低水平，部分火电基本负荷电源的角色将发生转变。火电厂需根据市场中的价格波动灵活调节出力，灵活性改造是大势所趋，有利于火电适应电力市场化进程。

（3）火电机组节能降耗的要求，通过一系列技术改造，提高机组调峰灵活性的同时，降低企业供电煤耗，达到国家文件要求（平均供电煤耗低于310克/千瓦时）。

（4）随着风电、光伏、生物质发电等新能源发电大规模投产、并网，调峰缺口将迅速扩大，调峰补贴总额增长，“蛋糕越来越大”，具备深

度调峰能力的火力发电厂将率先受益。东北、西北地区灵活性调峰考核政策已率先开始。

第二部分火电厂灵活性调峰改造的技术要求及注意问题一、火电机组灵活性调峰的技术要求：

燃煤火力发电机组要想实现灵活性，必须满足以下技术要求：（1）深度调峰：负荷率达到20%~40%；（深度调峰的停发电的补贴政策），下表为东北电网调峰补贴范围。

（2）快速爬坡能力：2%--5% MW/min爬坡能力；

（3）快速起停能力：2--4h快速启停。

（4）同比工况下不牺牲锅炉效率。

二、国内现役火电机组深度调峰需注意的问题

（1）燃料灵活性：煤种适应力强；锅炉低负荷稳燃和多煤种配煤掺烧的问题；

（2）低负荷工况下SCR系统运行问题（催化剂活性与排放未达标问题）；

（3）现有汽机旁路满足不了热电解耦要求；

（4）热电联产机组以热定电，热电耦合，供热季电力调峰能力差；

（5）没有电极锅炉和大型蓄热水罐等深度调峰外部辅助设备。

第三部分、火电厂灵活性调峰改造的几种方式

一、锅炉方面---锅炉富氧燃烧改造技术简述

1、富氧燃烧的原理

所谓富氧低氮燃烧技术，系一次风粉进入富氧低氮燃烧器，在富氧低氮燃烧器浓淡分离的作用下，使一次风粉达到深度的燃料分级，在富氧环境下点燃富氧低氮燃烧器中的一次风煤粉，确保一次风煤粉在富氧低氮燃烧器的高着火率，同时富氧低氮燃烧器内煤粉以着火状态进入炉膛，使炉膛高温区下移，延长炉膛换热时间，从而降低排烟热损失，提升锅炉炉效。

一次风煤粉在富氧低氮燃烧器分级燃烧过程中，富氧低氮燃烧器内的氧气不足以支撑煤粉完全燃烧，处于深度缺氧燃烧状态，产生了大量CO等还原性物质，在还原已生成的氮氧化物的同时抑制氮氧化物的产生。

不完全燃烧的煤粉进入炉膛（即大量CO强还原剂进入炉膛）后，在主燃区、还原区及燃尽区全方位布置的情况下，在炉膛中又形成空气分级燃烧，进一步抑制和还原了氮氧化物。

通过双抑制和双还原的过程，既保证了煤粉高燃尽率，降低锅炉飞灰含碳量，减少固体不完全燃烧热损失，从而提高锅炉炉效；又大幅度抑制和还原燃烧中产生的氮氧化物,达到以“低氮燃烧的手段，产生烟气脱硝的降氮效果”。其工艺过程如下图所示：

该技术是在富氧燃烧点火稳燃节油技术的基础上诞生的，是通过纯氧提高燃料燃烧温度，降低燃料着火温度，提高燃烧速度，采用廉价燃料“煤”代替昂贵的燃料“油”，达到大幅节约锅炉点火、停运、稳燃耗油量，降低锅炉冷态点火及稳燃成本的目的。