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热电机组整体灵活性技改方式浅析

北极星环保网来源:清洁高效燃煤发电 向卫2017/3/7 10:28:08我要投稿

北极星环保网讯:增强热电机组火电灵活性包括: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。

现有电极加热锅炉、储热罐、抽气减温减压等技术实现了汽机侧的灵活性运行,而富氧燃烧提升燃煤火电灵活性技术实现了锅炉侧的灵活性运行。

本文将针对上述技术进行简要介绍。

一、技术简介

1、电极加热锅炉

利用电极加热水,当供热不足时,通过电极加热锅炉加热水继续保持供热需求。电极加热锅炉一般从发电机出口引接电源或从220kV引接1台蓄热变压器作为蓄热电源。

由发电机出口引接电源,整套供电系统均由厂内供电系统构成,如同厂内新增一个大功率用电设备,因此就其用电性质来说应视为厂用电,不足之处是新增设备的可靠性直接影响发电机的稳定运行,一旦出现故障则发电机需跳机,确保安全。由220kV出现侧引接电源,引接位置位于出口计量表内,此种接线方式对原有电气系统的影响小,即使出现故障并不影响电厂的稳定运行。

其技术工艺图如下:

火电灵活性

根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015,第9.1.2条,“工业厂房及辅助建筑,除符合下列条件之一且无法利用热泵外,不得采用电直接加热设备作为供暖、空调热源”,其第3款,在电力供应充足和执行峰谷电价格的地区,在夜间低谷电时段蓄热,在供电高峰和平段不适用时;可采用直接电加热设备作为供暖和空调热源。因此认为采用直热式电极加热锅炉并不违反规范。

根据《东北电力辅助服务调峰市场监管办法(试行)》拟修订条款,第二十七条【热电厂储能】鼓励供热电厂(也可引进第三方)投资建设储能调峰设施,同等条件下优先调用其调峰资源。火电企业或第三方在计量出口内建设的电供热储能设施,视为深度调峰设施,在深度调峰交易中抵减机组发电出力进行费用计算及补偿。由此可见电极加热锅炉属于一种电力调峰的措施。

2、储热罐

利用水的显热将热量存储到储热罐内,通常采用常压或承压式;一般情况,当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,投资成本相对较低,最高工作温度一般为95~98℃,储热罐内水的压力为常压。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,但其储热容量大,系统运行与控制相对简单,与热网循环水系统耦合性较好。

其技术工艺如图所示:

火电灵活性

3、抽气减温减压

抽气减温减压将锅炉主蒸汽或再热蒸汽抽出经高低压两级减温减压器后进行热交换;在热电机组深度调峰时段,需将主蒸汽或再热蒸汽通过高低压两级减温减压器系统直接供至热网系统,该方式降低了机组热利用率,但投资成本相对较低。

延伸阅读:

火电灵活性改造技术研讨会

火电厂机组灵活性改造锅炉侧方案研究

华润首阳山热控灵活性改造典型案例分析

专家视角之火电灵活性改造市场和技术浅谈

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