技术丨火电灵活性改造究竟改哪里？

近几年由于政策主导，火电行业频出热词。提到“超低排放”大家直接想到“50、35、5”这几个数字，可是提到“灵活性改造”或许很多人还有些陌生。

去年6月起，国家能源局密集下发了一系列关于火电灵活性改造的通知，并确定了丹东电厂等16个项目作为本次改造的试点项目。

那么何为火电灵活性改造？为什么要进行火电灵活性改造？改造究竟改哪些方面？本文对这些问题进行解答。

1 何为火电灵活性改造？

火电灵活性改造即提升燃煤电厂的运行灵活性，具体涉及到增强机组调峰能力、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。

2 为何要进行火电灵活性改造？

之所以要对火电机组的灵活性进行改造，其原因在于需要火电来消纳日益增长的风电/太阳能发电的份额。据估计，到2020年，风电装机装机将达到2.3亿千瓦左右(每年增长2千万千万)，太阳能发电装机将达到1.4亿千瓦左右，两者加起来有4亿千瓦以上。消纳非水可再生能源，成为紧迫的任务。对于燃气机组，由于其燃气成本高和燃气资源分布问题，难以担当消纳风电/太阳能的重任。

按2014年底的统计，30万千瓦级的机煤组有880台，60万千瓦级有481台，两者装机大约为7亿千瓦，是煤电灵活性改造的主力机组。

3 改造涉及电厂的哪些系统？

火电灵活性改造要求燃煤机组实现在超低负荷(20%~25%负荷)下安全稳定运行、机组负荷快速升降、低负荷脱硝投入，改造主要集中在锅炉侧。主要涉及以下系统：

1 ）脱硝系统：受脱硝催化剂活性温度窗口限制，很多电厂在低负荷运行时脱硝入口温度低于320℃，需强制退出脱硝系统，这一做法与环保监测部门要求的全时段数据达标相矛盾。低负荷脱硝改造主要的两个思路：提高低负荷下脱硝入口烟温、拓宽催化剂活性温度范围。前者涉及省煤器及烟道的改造，后者则从催化剂性能上考量。此外，低负荷意味着低烟气流速，催化剂堵灰问题亦需要关注。

2 ）脱硫系统：脱硫系统的除雾器通常设计流速在3.5~5.5m/s之间，过高或过低的流速均不利于除雾器正常运行，为满足全时段雾滴脱除效果，超低负荷下除雾器对烟气流速的适应性需进一步提升。

3 ）燃烧系统：实现超低负荷下燃烧稳定燃烧及2%~3%额定负荷/min快速爬坡，涉及富氧燃烧技术、燃烧器改造、磨煤机分离器改造等。

4 ）空预器：低负荷条件下，锅炉排烟温度低，烟气流速低，空预器结露和堵灰问题值得关注。

5）供热机组：受供热能力的限制，冬季通常采用以热定电的方式运行，调峰能力受到热负荷的制约，涉及四抽蒸汽改造、热水储罐改造等。

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