火電汽輪機(jī)組熱電解耦技術(shù)研究

柳　磊，楊建剛，王　東， 劉　成

（1.國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院銀川電力技術(shù)分院，寧夏銀川，750011；2.東南大學(xué)，江蘇南京，210000）

近年來(lái)，隨著我國(guó)風(fēng)力、光伏發(fā)電占比的增加，同時(shí)受經(jīng)濟(jì)放緩因素影響，全社會(huì)工業(yè)用電負(fù)荷大幅下降，部分地區(qū)（主要是東北、新疆、甘肅、寧夏等“三北地區(qū)”）出現(xiàn)了嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光問(wèn)題，尤其是冬季供熱期間，受火電裝機(jī)容量大、調(diào)峰能力弱等因素限制，電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電和光伏的消納形勢(shì)變得日趨嚴(yán)峻［1-2］。

目前，火電機(jī)組是“三北”地區(qū)的主要電源點(diǎn)，裝機(jī)容量超過(guò)400 GW，通過(guò)國(guó)家政策引導(dǎo)，對(duì)“三北”地區(qū)火電機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行靈活性改造，可釋放100 GW以上的調(diào)峰空間［3-6］。尤其是在冬季供熱期間，通過(guò)熱電解耦技術(shù)，提高火電供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力，解決電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電和光伏的消納難題。該技術(shù)是現(xiàn)階段各電力科研院所及發(fā)電集團(tuán)關(guān)注的主要問(wèn)題之一。

本文以國(guó)電西北地區(qū)所轄火電供熱機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況［7］為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合汽輪機(jī)組節(jié)能診斷及機(jī)組改造經(jīng)驗(yàn)［8-10］，提出了高、低壓旁路聯(lián)合供熱技術(shù)，低壓缸切缸運(yùn)行技術(shù)兩種熱電解耦技術(shù)方案，并通過(guò)比選給出了兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。

1　火電機(jī)組的熱電解耦問(wèn)題的提出

國(guó)電集團(tuán)西北地區(qū)現(xiàn)有火電機(jī)組大都為330 MW亞臨界、一次中間再熱、抽汽凝汽式供熱機(jī)組，在冬季采暖期為周邊城市提供采暖供熱，且采用國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組傳統(tǒng)的“以熱定電”模式運(yùn)行，供暖期間單機(jī)最低電負(fù)荷為175 MW，調(diào)峰能力僅為50%，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的深度調(diào)峰要求，且隨環(huán)境溫度降低，供熱量增大，電負(fù)荷隨之增大，當(dāng)供熱量至額定值時(shí)，機(jī)組電負(fù)荷最大至280 MW，此時(shí)機(jī)組調(diào)峰能力僅為15%，供熱量及供熱面積嚴(yán)重限制了火電機(jī)組調(diào)峰能力。……