火電產業將進入衰退期靈活性改造面臨何種挑戰?

2017-12-01 10:09:39 北極星電力網　點擊量：評論 (0)

據中國電力企業聯合會預測, 2020年、2030年、2050年是我國火電產業發展的重要節點，未來我國火電產業將進入衰退期。2020年, 火電裝機容量占總裝機容量61%, 2030年下降到51%, 到2050年進一步下降至38%，而新能

據中國電力企業聯合會預測, 2020年、2030年、2050年是我國火電產業發展的重要節點，未來我國火電產業將進入衰退期。2020年, 火電裝機容量占總裝機容量61%, 2030年下降到51%, 到2050年進一步下降至38%，而新能源裝機占比持續上升, 到2050年, 新能源裝機占比已上升至33%。火電裝機容量一路下行的數據拐點，無情地證明了火電產業規模逐年遞減。

在未來, 火電產業將在產業需求的導向下繼續演化。雖說火電產業即將進入衰退，但值得注意的是，在2030年以前, 我國火電產業仍處于成熟階段, 裝機容量占比仍在50%以上。隨著我國經濟的穩定增長, 電力需求也將進一步擴大, 火電產業仍有為經濟增長提供電力保障的需求。在未來十二年內的火電成熟期里, 火電仍是我國的主力電源。

然而不容置疑的是，由于資源枯竭和環境污染等問題日益突出, 火電作為傳統高耗能、高污染產業, 亟待轉型升級, 來提高能源利用效率, 減少污染物排放。針對當前火電產能嚴重過剩和電網需對新能源大量吸納的雙重壓力下，國家已出臺火電運行靈活性的指導意見，并公布了22個電廠作為試點。可見，靈活性運行已成為火電行業的大勢所趨，并且顯得迫在眉睫。

鍋爐燃燒優化——靈活性改造的挑戰

火電機組分為熱電機組和凝汽機組兩大類，歐美多數廣泛使用熱電聯產機組，但其中較大比重為大容量抽凝式機組;國內兩類機組都普遍存在，熱電機組裝機容量大約為火電總裝機容量的32%。火電機組靈活性主要包括機組的調峰深度，爬坡能力和啟停速度等內容。調峰運行方式的優化和鍋爐燃燒系統的優化改造是火電機組靈活性改造的主要手段。

提高火電靈活性, 包括改善機組調峰能力、爬坡速度、啟停時間等多個方面。目前, 我國純凝機組在實際運行中的調峰能力一般為額定容量的50%左右, 典型的抽凝機組在供熱期的調峰能力僅為額定容量的20%。通過靈活性改造, 預期將使熱電機組增加20%額定容量的調峰能力, 最小技術出力達到40%-50%額定容量;純凝機組增加15%-20%額定容量的調峰能力, 最小技術出力達到30%-35%額定容量。然而靈活性運行甚至深度調峰將使機組長期處于低負荷狀態，而在低負荷運行時，鍋爐的燃燒穩定性是首要考慮的問題，其本質也是燃燒的溫度問題。

近年來，我國電站鍋爐飛速發展，在大型化、高參數的道路上取得了顯而易見的成果。大型化方面，已投運的百萬機組近百臺，陽西二期2x124萬機組已在建，平山二期2x135萬機組已提上日程。高參數方面，二次再熱在六十萬機組及百萬機組上也已成功運用，主蒸汽最高設計壓力達32MPa，再熱氣溫高達620℃。

大型化、高參數能從根本上提高機組的總效率，但由于機組容量及參數一旦確定，就無法輕易改變，若想進一步提高機組的效率，就要靠精細化的燃燒優化調整來實現。事實上，基于當前電廠煤質多變、輔機配置各不相同和運行工況的復雜性，這些特點使得通過運行調整以進一步提高效率面臨較多困難，但同時也為此留下了空間。

鍋爐燃燒優化在火電的靈活性改造中占有重要的地位。現如今，我國大部分電廠出現了混煤燃燒的情況，在此種形勢下，調整與優化鍋爐燃燒運行顯得非常急迫。在靈活性運行已提上日程的大背景下，燃燒優化運行調整顯得更加重要。