东北地区火电机组提升调峰能力的灵活性改造方案

3提升调峰能力的灵活性改造技术

火电机组灵活性提升目标：

（1）深度调峰：负荷率达到20%~40%；

（2）快速爬坡能力：2%~3%MW/min爬坡能力；

（3）快速起停能力：2~4h快速启停。

以下是符合东北地区火电机组情况的灵活性改造技术：

3.1锅炉富氧燃烧技术

锅炉富氧燃烧技术是现有锅炉侧灵活性改造的最佳方案。

所谓富氧燃烧技术，系利用小空间自稳燃烧原理，采用主动燃烧稳定结构设计与控制方法，实施燃煤火电灵活性改造。

通过灵活性一体化系统智能调节氧量、油量（或天然气）等运行参数，整体运行安全，控制简单、易行，煤种适应性强（可适应褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、煤矸石等）。

富氧燃烧技术安全性评估：

（1）富氧燃烧系统使一次风煤粉以着火、主动燃烧进入炉膛，确保不会因为炉膛热负荷过低导致燃烧不稳或熄火，保证锅炉运行稳定。

（2）富氧燃烧技术可适应任何工况，在保证燃烧设备安全的前提下连续运行，且能保证24小时备用。

（3）富氧燃烧器采用耐高温、耐磨材质，可抵抗高温900-1200℃。

（4）液氧技术成熟、安全可靠，氧气系统为低压设备、低压运行，不属于重大危险源。

主要技术性能：

（1）实现低负荷调峰——煤粉以提前主动燃烧状态进入炉膛，让整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火；

（2）实现2%~3%额定负荷/min快速爬坡——一次风煤粉流以多层（点）投运，可实现增加单位时间内的入炉煤量，确保机组快速提升负荷；

（3）实现2~4h快速启停——一次风煤粉流多层（点）投运，根据工况需求灵活调整入炉煤量，从而达到降低锅炉启/停时间的目的；

（4）煤种适应性广泛——利用纯氧气强化煤粉中固碳的燃烧，对煤粉挥发份含量不做要求，有效提高锅炉煤种适应性；

（5）保证SCR装置的高效投运——利用多层（点）的燃烧，抬高火焰中心，使烟气温度满足SCR投运要求（≥320℃）；

（6）能降低锅炉飞灰含碳量；

（7）同比工况不会增加NOx排放——一次风粉在富氧燃烧器内提前主动着火燃烧，产生大量CO强还原剂，抑制并还原NOx，保证同比工况下不增加NOx排放。

3.2高压电极加热锅炉/蒸汽电锅炉

高压电极加热锅炉/蒸汽电锅炉单台供热功率范围6~80MW，能量转化效率为99%，启动时间短，热态启动5min可达额度负荷，使用电源：10KV厂用电电源，占地面积小，启动灵活方便。

首先，高压电极锅炉在火电机组深度调峰中具有很强的灵活性，可单台布置也可多台组合布置。当供热机组进行深度调峰时负荷较低，机组抽汽量无法满足供热需要时，可通过高压电极锅炉满足供热需求，同时也确保满足机组低压缸最小进汽量，保障机组安全稳定运行。

其次，高压电极锅炉具有启动时间短的特点，热态启动5min可达到额定负荷，适合作为启动锅炉辅助汽源，在机组低负荷或跳机后的热态启动时是保证机组汽封高温汽源和除氧器汽源的安全、有效措施，可大幅提高机组在进行深度调峰和快速热态启动的安全性。

3.3汽机抽汽减温减压技术

汽轮机抽汽减温减压一般方式为两级抽汽减温减压：将主蒸汽部分旁路进行减温减压后接至再热汽冷段。经再热器再热后，从再热器热段进行抽汽，经二次减温减压后供至原热网加热蒸汽母管，两级减温减压器均可布置在汽机房内。减温水可就近利用高旁减温水和低旁减温水。

汽轮机抽汽减温减压技术可根据不同机组以及实际供热抽汽量量身定制。

抽汽减温减压技术可确保供热机组进行深度调峰、机组采暖抽汽减少（或退出）时的供热量仍然满足热用户需要。

延伸阅读：

火电灵活性改造技术研讨会

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