【盘点】高效清洁发电技术最新研究进展-第5页-北极星节能网

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我国火电机组通过提高蒸汽参数、提高给水温度、降低汽轮机排汽压力，采用热电联供及烟气余热利用系统（低压省煤器）等措施，机组综合效率不断提高。同时，国内汽轮机制造厂设计制造水平不断提高，部分300MW亚临界机组、600MW亚临界机组和个别600MW超临界机组汽轮机通流改造后节能效果明显。但是，我国目前在役的千余台300、600MW亚临界机组和350、600MW超临界机组，普遍存在汽轮机缸效率低和热耗率高的问题，影响机组能耗指标。为实现国家煤电节能减排升级与改造行动计划，火电机组节能降耗技术未来发展趋势是机组实施汽轮机通流改造，并采用现有成熟先进的节能技术进行改造，实现深度节能降耗。利用现有成熟先进节能技术进行改造仍将是目前和未来燃煤机组改造的主流方向，主要采取的节能降耗措施包括汽轮机通流改造、供热改造、弹性可调汽封、蜂窝汽封、刷式汽封、接触式汽封、调节级喷嘴优化、循环水泵提效改造、真空系统节能改造、空冷岛增容改造、热力及疏水系统优化、前置泵改造、引风机与增压风机合并改造、烟道优化改造、风机提效改造、低压省煤器、泵风机变频调节或双速改造等。

七热电联供与多联产系统

1．热电联供

“十二五”以来，我国热电联供在理论研究和技术应用中均取得了长足进步。目前，在役的热电联供机组仍以抽汽式供热为主，普遍存在供热蒸汽参数高、损失大等问题，同时供热管网设计参数偏高，极大制约了热电联供技术节能减排效益的发挥，应采取的对策和技术路线如下。

（1）300MW供热汽轮机低抽汽参数设计与装备制造。我国300MW供热机组仍是未来较长时间内供热的主力机组，但目前300MW等级供热汽轮机设计抽汽参数一般在0.4MPa、温度为250～270℃，远高于一级热网水实际所需要的90～120℃，造成了高品位能量的浪费。下一步工作中应继续加大热电联供装备研发，针对300MW等级供热汽轮机，开展轴系稳定性研究和中低压缸的优化设计，使中压缸排汽压力下降至0.3MPa左右，实现汽轮机抽汽与供热热网之间更为匹配的温度对口、梯级利用．同时汽机厂及锅炉厂联合辅机厂、水泵厂等生产配套的节能产品，促进热电联供机组的健康可持续发展。

（2）基于低位能梯级利用的600MW机组供热改造。我国已经启动了600MW等级供热机组建设，600MW汽轮机抽汽压力高达0.9～1.1MPa、温度达到340～360℃，远高于一级热网的供水温度，造成高品位能的极大浪费，低压缸排汽存在较大的冷源损失。针对600MW大型热电联供机组，应着重突破高品位抽汽的梯级利用技术。根据已有的相关专利技术，可以考虑为600MW汽轮机中压缸抽汽设计并设置小汽轮机，通过小汽轮机的作功，降低抽汽压力、回收部分可用能。目前，双转子高背压供热方案仅用于300MW机组，下一步工作中，应针对600MW汽轮机低压缸进行优化设计和改造，发展600MW的低压缸排汽参数安全提升技术，满足供热期大型汽轮机排汽低位能直接利用的需要，以大幅度减少高压抽汽，提高机组的效率。

（3）大型热电联供机组调峰技术。我国北方集中采暖地区冬季供热需求和电负荷需求矛盾突出，应采用多种手段，提高大型热电联供机组电力负荷调峰的能力。这些地区往往新能源装机量占比较大，热电联供机组电力调峰改替也将利于电网吸纳新能源发电。改变单一热源的供热模式，如在冬季用电负荷长期偏低的地区，为热电联供机组配置背压机增加供热量，背压机在非供热期停运，政策上给予补贴电量。在风电资源丰富的地区，为热电联供机组配置风电供热锅炉，利用供热锅炉的蓄热能力，提高风电机组的利用小时数。在研发工作中，应加强探索和研发大容量蓄热技术，发展蔷热式热网加热器技术，根据热用户负荷的时变规律和特点，实现大型热电联供机组的分段式产热和集中式供热。

（4）供热参数的低品位化。我国供热热网目前仍沿用20世纪60年代参数，住建部制定的一级热网供水标准为110～150℃；设计中常用的一级热网供水温度为120～130℃，大多数地区实际运行温度100℃左右。随着建筑节能技术的不断进步，应积极开展与之相匹配的热源、热网和热用户全系统性能优化和能量的梯级利用研究。研究现有供热系统由高温供热向低品位供热转变的可行技术方案。通过供热热源的低品位化，达到供热热源的深度节能，降低热电联供机组的供热能耗。作为保障措施，需要探讨制定并执行新的热电联供行业技术规范，进一步降低供热热网水温度标准。

2．多联产

在多联产方面，我国科研工作者主要集中于应用基础研究和一些工程技术问题上，提出了多种形式的多联产系统，但在多联产核心技术方面的研究与国外有较大差距，瓶要加强国际之间的合作与交流，同时也对一些关键技术开展独立的理论与实验研究，应采取的对策和主要技术路线如下。

（l）多联产系统的生产流程与产品生产方式的创新研究。本技术方向分支主要技术包括合成气化学成分和能量向多联产产品合理转化的系统集成技术、合成气成分调整技术、新型产品生产方式、多联供技术及低能耗CO2捕捉技术。多联产系统的目标直指高热力学性能、环境友好及经济性能，因此，多联，产系统的集成优化是长期发展趋势。

（2）多联产系统的优化与评价研究。多联产系统的优化与评价研究方面应该开展的研宄课题有多联产系统综合评价与整体优化体系的模型构建、多联产系统的大数据处理等，由于系统评价与优化需要较高的物理化学、数学与计算机素养，因此跨学科与跨领域合作是一个必然趋势。

（3）多联产系统的关键过程工艺开发与工业示范技术。多联产系统的关键过程工艺开发作为多联产系统最基础也是最重要的部分，其最关键过程工艺为煤气化技术。本技术方向分支主要依靠实验为支撑，需要解决的关键技术及难点为煤气化器的成分与能量合理转化理论与实验、气化器设计与材料技术、空分技术、新型煤气化氧载体开发等。

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