干货｜火电厂灵活性改造技术对比分析 电厂技术改造
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电厂技术改造(干货对比分析|火电厂柔性改造技术)
在能源结构调整的背景下，提高火电运行的灵活性是火电行业转型发展的重要方向 。选择合适的技术路线是火电厂柔性改造的关键，需要从调峰效果、改造成本、运行成本等方面进行对比分析 。基于设备改造的汽轮机旁路技术、低压缸零出力技术和高背压循环水供热技术，将汽轮机的部分工作蒸汽输出到外界供热，增加了电厂的供热能力和调峰能力，但发电量也有所下降 。电极锅炉和电锅炉的固体蓄热技术可以大大增加调峰能力，但存在改造成本高、运行成本高等问题，难以在市场竞争中取得优势 。热水箱储能技术不仅可以增加机组的低负荷运行能力，还可以增加最高负荷能力 。投资和运行费用低，优势明显 。但存在储能密度低、占用空大等问题，需要开发低成本、高储能密度的新型热能储存技术 。
关键词:火电弹性转换技术路线比较热能储存
来源:北极星电力网作者:马斌、张勇作者:江苏中科智初科技有限公司注:本文为投稿作品，本文观点不代表北极星电力网观点！
1.技术背景
随着电力市场化改革的深入，以可再生能源为主的能源结构调整不断倒逼现有煤电产业转型升级 。为避免在以各种能源清洁低碳高效互联为特征的新一轮能源革命中被淘汰，目前仍是主力军的火电行业应积极顺应能源发展趋势，一方面坚持清洁高效的发展路线，另一方面适应电力市场的灵活需求，增加火电运行的灵活性，在市场中寻找新的盈利模式，走上创新发展转型之路 。
事实上，自2017年东北电辅服务市场启动以来，越来越多的省份出台了关于电辅服务市场的政策文件，初步建立了电力调峰市场；未来，随着厂用电服务市场的不断发展和成熟，以及现货电力市场的建立，火电厂的运营将逐步从以电量为中心的模式转向以电价为中心的模式 。相应地，适应电力市场运行的火电厂柔性改造技术将迎来发展机遇 。对于火电厂来说，选择哪种柔性改造技术需要综合考虑调峰效果、改造成本、运行成本等诸多因素，因此需要对各种柔性改造技术进行分析比较 。
2.灵活性转换的技术描述
提高火电灵活性主要是指增加火电机组信息资源网络的输出范围，以及响应负荷变化或调度指令的能力 。多数情况下是指增加火电机组在低负荷下稳定、清洁、高效的运行能力 。火电厂根据自身发电设备的技术特点和用户的能源需求，从选煤系统、锅炉系统、汽机系统、排汽系统等方面分析改造技术路线 。，进行技术经济比较，得出最佳技术方案 。
根据火电机组类型的不同，相应的灵活改造技术路线也不同 。对于纯凝汽式机组，负荷调节能力强，需要解决锅炉系统低负荷稳燃和排放问题，加大选煤、锅炉稳燃、脱硝、汽机辅机及控制系统的技术调整或改造 。
【干货｜火电厂灵活性改造技术对比分析 电厂技术改造】对于供热机组来说，由于冬季供热负荷较大，需要维持一定的锅炉出力，很少涉及锅炉低负荷运行的问题 。主要矛盾是供热条件下发电出力调节范围太小，即热-电解耦合问题 。如何在满足供热的同时减少蒸汽所做的功，即高温高压蒸汽在汽轮机中的作功份额和供热份额的重新分配，是解决问题的关键 。因此，供热机组灵活性改造的技术路线可分为两类:一是增加机组供热能力降低最小出力，主要包括低压缸零出力技术和高背压供热技术降低汽轮机通流部分，汽轮机旁路供热技术降低汽轮机通流部分；二是热能储存技术，主要包括热水箱储能、电锅炉固体蓄热和电极锅炉 。
综上所述，纯凝机组和供热机组灵活改造的技术特点如下 。
国家大力支持火电灵活转型 。2016年6月和7月，国家能源局综合司发布了两批火电机组灵活性改造试点项目通知，确定丹东电厂等22个项目为火电机组提高灵活性改造试点项目，共涉及44台机组，约1818万千瓦 。在这22个火电项目中，只有2个涉及纯凝汽式机组的改造，其余都是供热机组的弹性改造 。
据统计，在22个火电厂灵活性改造试点项目中，热能储存技术应用最为广泛，占65% 。其中，采用单罐热水蓄能技术的电厂7家，电加热固体蓄热及电极锅炉项目6家，采用低压缸零出力改造的电厂2家，采用汽轮机低压缸高背压改造的电厂1家，涉及选煤及稳燃脱硝系统改造的电厂4家 。各转化技术的比例如下图1所示 。
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