火电机组灵活供热技术比较及运行特性分析

阐述了几种火电机组实现灵活供热的技术方案,比较与分析了背压改造、高低压缸旁路改造、增加电极锅炉以及集成热泵提升热电解耦能力的技术特点。通过模型计算了纯凝和背压机组改造后,机组的供电/供热能力、热电解耦范围以及能量利用系数等,主要结论如下:机组采用高低压旁路改造的投资小,但是热电解耦的负荷范围低于35%,且热经济性不佳,适用于对热电解耦能力要求不大的供热系统;机组通过增加电极锅炉和集成热泵改造后,理论上热电解耦负荷范围可以达到100%,但电极锅炉属于能量的高品低用,热经济性最差;集成热泵供热的热经济性最好,其能量利用系数最高可达到1.47,但其设备投资较高,占地面积较大,不适用于蒸汽供热。     

火电厂直热式电锅炉灵活性改造实践

分析了风电供暖的现状及消纳困局,探索热电机组灵活性改造方案,依托吉电股份白城发电公司国家首批火电灵活性改造试点项目,首次在热电机组采用直热式电锅炉,实现热电解耦,可再生能源消纳,清洁供暖一体化灵活性改造。白城电锅炉项目投运后,供热期3台电锅炉满负荷50 MW运行,可带85×10~4 m~2供热面积,实际上网电量大幅降低,机组既降低部分负荷又能满足供暖需求,解决了供热期热电机组无法调峰问题。     

提升火电机组灵活性改造技术方案研究

针对目前“三北”地区采暖期电负荷与热负荷需求不平衡日益加剧,火电机组在供暖期参与深度调峰热电解耦需求十分迫切的问题,从技术路线及方案适用范围等方面对提升火电机组灵活性改造的技术方案进行了详细地分析与研究,并针对具体工程确定了热水储热系统和电锅炉系统的工程设计方案。通过分析表明,热水储热系统、电锅炉系统及减温减压系统供热方案均能够在一定程度上提升火电机组的运行灵活性,增加机组调峰深度,不同方案有其各自的适用范围。     

东北供热机组对新能源消纳的影响分析及热电解耦措施EI北大核心CSCD

"三北"地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前可行性和推广性较高的热电解耦措施建议。措施的实施对释放系统灵活性、提高新能源消纳能力具有积极的意义。     

东北供热机组对新能源消纳的影响分析及热电解耦措施

"三北"地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前可行性和推广性较高的热电解耦措施建议。措施的实施对释放系统灵活性、提高新能源消纳能力具有积极的意义。     

200 MW机组蒸汽旁路热电解耦能力评估

为解决机组供热需求和电网调峰之间的矛盾,对运行方式、设备改造、系统结构3种热电解耦方案进行了对比分析,对实际机组使用蒸汽旁路进行热电解耦推荐使用主蒸汽+再热蒸汽旁路方案。同时,针对热电解耦方案评估,提出以机组最大供热增容能力及最低电负荷作为定量评价指标。实际分析结果表明:某机组采用蒸汽旁路解耦方案后,供热能力增加119 MW,最低电负荷下降46 MW;采用蒸汽旁路扩容方案,供热能力增加180 MW,最低电负荷下降89 MW。     

增设烟气-水换热器提升火电机组灵活性研究

山东电网电源结构中可再生能源占比日益增多,火电机组不可避免地面临深度调峰、频繁调峰,热电机组冬季供暖时热电矛盾问题突出,对电网安全稳定和可再生能源消纳带来负面影响。传统热电解耦技术存在负荷调整区间窄、能源整体利用效率不佳等情况,提出一种增设烟气-水换热器方案,与传统中压缸抽汽技术互补供暖,可提升整体负荷调度范围,同时提升整体能源利用效率。经测算,烟气供热模式在小供热需求下最低电功率显著低于传统供热模式,相同供热需求下混合供热模式最大电功率、最小电功率均优于传统供热模式,且混合供热模式下最大供热量显著增多,可提升机组运行灵活性,增强机组热电解耦能力。     

火电机组灵活性提升技术研究

火电机组在我国发电市场中仍占主导地位,为满足可再生能源大规模接入的需求,应对日益扩大的电网峰谷差,亟需提高火电机组灵活性。从直接和间接两种途径研究了机组灵活性改造技术,对实现灵活性提升的几种典型技术途径进行了对比分析,分析了火电机组嵌入式储热配置,并分析了储热方式下的机组热电特性和调峰能力。为实施热电解耦,减少弃风弃光,优化储热配置,增加机组深度调峰能力提供最优方案。     

基于供热机组经济性的梯级热电解耦技术研究

为提高供热机组热电解耦能力,在满足供热负荷的前提下最大限度实现机组上网负荷深度调峰,根据3种热电解耦方式的特点,提出基于供热机组经济性的梯级热电解耦方案,重点从技术原理、经济性、解耦能力等角度进行了论述,为热电企业开展此项工作提供了依据。     

300MW级供热机组多模式深度调峰协同运行技术路线研究

为进一步提高火电企业灵活性调峰力度,最大限度实现热电解耦,提升供热机组的调峰能力和供热能力,针对东北地区某300 MW级供热机组,对比分析了高背压、低压缸切缸、抽汽+热泵、高低旁路+抽汽、低压缸切缸+热泵、抽汽+余热回收等多种调峰模式对机组性能和供热能力的影响,提出了最佳的协同运行技术路线.综合考虑机组调峰能力、发电煤耗和供热能力等因素,切缸+200 MW热泵的协同调峰模式是最优调峰方案.该方案在大幅提高机组供热能力和调峰能力的同时,降低了机组能耗,最大限度地实现热电解耦,提高机组经济性.在机组主蒸汽流量相同的条件下,切缸+200 MW热泵协同调峰模式下的机组供热能力最大,发电煤耗最低,而高低旁深度调峰方式下机组供热能力和发电煤耗最差.     

火电汽轮机组热电解耦技术研究

针对供热机组受传统"以热定电"运行模式限制,单机调峰能力低(最大仅有50%),无法满足深度调峰的问题,以国电集团西北地区所辖火电供热机组的实际运行情况为出发点,结合汽轮机组节能诊断及机组改造经验,提出了高、低压旁路联合供热,低压缸切缸运行两种热电解耦技术方案,通过比选得出两种技术方案的优缺点及适用范围。     

供热机组热电解耦技术对比

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。     

320MW 机组旁路供热改造方案及应用研究

某公司2台320 MW 亚临界抽凝式汽轮机负责冬季向城区供热,随着供热面积逐年增加,机组调峰能力逐年降低,在火电机组加强调峰能力建设的紧迫背景环境下,以热定电与可再生能源消纳之间的矛盾愈发突出.为此, 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,已成为当前工程人员亟需改革的一项工作.通过对机组相关设备、系统进行评估,借鉴火电灵活性改造相关经验,对旁路供热改造方式进行全面分析,给出了合理的改造方案,且对改造后的具体应用也进行了深入研究,对热电机组灵活性改造具有示范及推广意义.     

某600MW机组汽轮机低压缸切除改造

对低压缸切除改造技术在某600 MW机组上的应用进行了介绍,对低压缸切除进行安全性校核后,详细介绍了连通管改造、旁路冷却蒸汽改造、汽轮机本体改造、热工控制改造等方案,并对改造后机组性能进行了分析。结果表明:机组实现了热电解耦,同时供电煤耗大幅降低,供热经济性提升。     

高效灵活350MW供热机型方案探讨

国内目前的采暖供热机组,主要以抽凝机、背压机以及改造为高背压供热的机型为主。传统抽凝机组的热电负荷解耦范围有限、调峰能力差,采暖季运行时占据了较大的发电份额,不利于风电等可再生能源的消纳。采暖背压机热电比较高,能很好满足供热的需求,但"以热定电"的运行模式导致了采暖供热背压机只能在冬季运行,投资回报率较低。开发供热能力突出、热电解耦范围大、调峰运行灵活性好的热电联合机组,在优化电力构成、节能减排方面具有重大意义。本文主要分析比较了各种采暖供热方案的优缺点,提出了几种高效、运行灵活的350MW采暖供热机型的设计方案,以供同类机组设计参考。     

600MW等级纯凝燃煤机组供热改造探讨

以某600MW纯凝燃煤机组为例,提出从冷再抽汽作为压力匹配器的高压汽源引射中压缸排汽以及中压调节汽阀参与调节的2种不同供热改造方案,结合现场试验、机组运行参数及有关技术指标,对该等级机组的供热能力、供热改造经济性进行了分析,认为2种方案均可满足1.0～2.5 MPa压力等级的供汽要求。同时提出实施供热改造后,需采取措施保证汽轮机低负荷运行时能够增加机组供热抽汽量,实现热电解耦的建议。     

火电机组灵活性改造技术路线研究

我国东北地区冬季供暖期间,存在火电机组调峰困难、风电消纳不足等问题。对此展开研究,分析了东北地区现行的火电机组深度调峰市场运营规则,分别针对供热机组及纯凝机组提出不同的灵活性改造技术路线,并从运行的安全、经济等角度对各个技术路线进行分析比较,提出火电机组在灵活性改造时的合理性建议。     

吸收式热泵供热机组安全区的计算

吸收式热泵补偿供热是实现供热机组热电解耦的重要方法,为了确保吸收式热泵供热机组的安全稳定运行,本文在深入分析吸收式热泵补偿供热原理的基础上,提出一种吸收式热泵供热机组安全区的计算方法。首先计算背压提升后抽汽式供热机组的安全区;然后考虑吸收式热泵补偿供热对供热安全区的影响,基于吸收式热泵的设计参数,给出吸收式热泵供热安全区的计算方法,并与原抽汽式供热机组安全区进行对比。采用某330 MW抽汽式供热机组进行对比验证,结果表明:吸收式热泵补偿供热能够大幅提升供热机组的供热解耦能力、发电解耦能力和深度调峰能力,但吸收式热泵正常运行对背压的需求会使得机组最低技术出力略有增加。     

300 MW机组汽轮机低压缸零出力技术

为缓解热电之间的矛盾,进一步提升机组灵活性,以国内某发电公司供热改造为例,对低压缸零出力技术在300 MW机组上的应用进行了探讨;分析了低压缸零出力运行后低压缸末级叶片安全性,并制定出完善低压缸运行监视测点、末级叶片金属喷涂、设置低压通流冷却蒸汽系统以及维持低压缸高真空等技术措施;对改造后的供热与调峰能力进行了分析并核算改造后的经济收益。结果表明,在保证机组安全运行的前提下,低压缸零出力技术不但实现了热电解耦,还进一步减少了汽轮机冷源损失,提高了机组运行经济性。     

基于低压转子光轴技术及蓄热技术的300MW机组灵活性改造

火电机组灵活性改造可提升机组的供热能力,提高机组深度调峰和快速启停能力,降低机组的发电煤耗。低压转子光轴改造和蓄热技术作为灵活性改造的重要手段被推广。对东北地区某亚临界300 MW机组低压转子光轴技术改造、蓄热技术改造进行了研究,研究表明:对300 MW机组进行低压缸光轴技术改造和蓄热技术改造是可行的,可大大提高机组供热能力和调峰能力,降低机组运行煤耗。