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改革创新 充分发掘燃煤机组存量价值

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发布时间:2021-09-09    信息来源:中国华能

进入新发展阶段,在碳达峰碳中和目标引领下,能源发展向低碳转型势在必行。随着绿色清洁能源装机快速增长,电力系统将逐步转入以新能源为主体的新型电力系统,在这一过程中,煤电机组作为存量装机,如何更好地挖掘价值、发挥作用,成为当前迫切需要攻关的一项重大课题。

一、面临的形势和存在的问题

近年来,燃煤机组发电利用小时数和发电量增长率落后于清洁能源增长率,但燃煤装机仍占总装机近50%的比例,在当前及未来一段时期,燃煤机组在经济社会高质量发展中的存量功效依旧不可替代。从集团公司机组评级、燃料监督检查来看,燃煤机组在供热管理、污染防治攻坚、配煤掺烧等方面依然存在诸多共性问题,亟待改进提升。

供热方面:与地方政府协调不够,供热产能未最大限度释放;部分热网安全隐患较多;部分供热管网老化严重、泄漏损耗大以及新技术、新工艺推广不够导致经济性较差等。

低氮燃烧、烟气脱硝治理方面:锅炉结焦、结渣情况严重;过热器、再热器金属壁温上升或超温;水冷壁区域高温腐蚀;飞灰含碳量上升;空预器、烟冷器硫酸氢铵堵塞导致锅炉风机能耗上升、排烟温度超标等。

配煤掺烧管理方面:未制定新煤种试烧、煤场结构性分析、配煤掺烧奖惩等制度,导致工作开展缺乏相关数据支撑以及生产配煤掺烧积极性不高;实时分析不够,安全保障措施不完善,燃料中断、煤质异常甚至锅炉熄火等不安全事件常有发生;未注重统筹兼顾,掺配不合理导致考核电量高等。

二、充分发掘燃煤机组价值洼地

(一)坚定不移推动供热高质量发展

目前,集团公司供热设备容量近1亿千瓦,实际供热面积约8.4亿平方米,年工业供汽量达3000万吨。我们在供热规模上已处于行业领先,要推动供热高质量发展,还需做好以下工作:一是要稳步拓展传统采暖供热市场,全力将自采暖供热小区、新建住宅小区等热用户纳入直供范围,并加强与当地政府协调,逐步关停小锅炉;二是要加大工业供汽市场开拓,密切跟踪、主动对接周边工业园建设,为其提供园区综合能源解决方案;三是要依托《燃煤机组采暖供热改造技术路线》等6份供热技术指导性文件,加强先进技术应用推广,选择经济技术合理的最优供热改造方案,不断提高系统能效水平;四是要进一步加强供热技术监督管理,深入分析管网补水率、热耗、电耗、水动力调节特性等,并采取有效措施切实提高供热经济性。

(二)打造智慧技改工程

降低燃煤机组能耗、提高安全可靠性最直接最有效的方法就是设备技改和升级。通过对系统内200多台燃煤机组数据收集和分析,集团公司编制形成了《燃煤电厂低氮燃烧器专题调研报告》《燃煤电厂锅炉空预器漏风、堵塞专题调研报告》等报告,值得借鉴与参考。

低氮燃烧器改造方面:哈尔滨锅炉厂低氮燃烧器适合采用四角、墙式切圆燃烧器布置,经济性和安全性两者均可兼顾;东方锅炉厂低氮燃烧器适合采用前后墙对冲旋流燃烧器布置;上海锅炉厂低氮燃烧器适合采用四角、墙式切圆燃烧器布置;西热锅炉环保工程公司低氮燃烧器适合采用W型火焰燃烧器布置;热工院“引射回流、多点分级”低氮燃烧技术与高低速燃烧器配套应用效果较好等。

空预器密封装置改造方面:不同空预器密封型式,在不同容量锅炉实际应用中均取得较好密封效果。如30万千瓦等级锅炉可调式密封装置、固定密封装置、柔性密封装置平均漏风率分别为5.0%、5.42%、5.67%;60万千瓦等级锅炉可调式密封装置和固定密封装置平均漏风率为5.6%,柔性密封装置为6.4%;100万千瓦等级锅炉可调式密封装置平均漏风率为5.67%,固定密封装置为6.0%。

(三)积极应对硫酸氢铵负面影响

为降低机组能耗、提高安全运行系数,从源头上割断硫酸氢铵的生成链,提出如下建议:一是推荐采用“新型超低NOx燃烧器+深度分级燃烧”的组合方式,将脱硝SCR装置入口NOx降低到设计值以内,有效控制氨逃逸;二是优化脱硝SCR装置喷氨格栅,在AIG改造中增加整个SCR入口截面的喷嘴数量,实现喷氨量精细化调整;三是优化脱硝SCR装置出口NOx测点,推荐采用网格式取样法和CEMS烟气多点混合自引射快速采样装置来提高采样的准确性、代表性和快速性;四是优化配煤掺烧方式,根据煤种挥发分、水分、硫份等特性,并结合烟气酸露点曲线合理调配,减少硫酸氢铵生成。此外加强脱硝系统和脱硝催化剂日常管理维护亦十分重要。

(四)提升配煤掺烧效益

配煤掺烧是当前燃煤机组降低标煤单价的有效举措,要进一步深挖配煤掺烧潜力、提高机组盈利水平,要落实好如下工作:一是及时修订完善配套制度,建立健全配煤掺烧管理体系和生产+营销+燃料联动机制;二是提高掺烧精细化管理水平,做好经济效益分析,并根据设备选型充分挖掘掺烧潜力;三是燃料储存坚持烧旧存新、分类堆放,燃料盘点及数据统计报送做到规范统一;四是综合季节、价格、运输、资金占用等因素,保持合理燃料库存和结构,并及时进行动态调整;五是加强对区域电网两个细则及辅助调峰政策的研读,降低电量考核,并充分发掘辅助服务市场效益增长点,实现综合发电效益最大化。

综上所述,在以清洁能源为主的新型电力系统下,通过改革创新,深挖潜力,坚定不移推动供热发展,全力攻克安全环保难题,持续深化配煤掺烧,将有效助推燃煤机组发挥存量功效作用,实现企业提质增效、转型升级高质量发展目标。

文字:朱鹏