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循環(huán)流化床機(jī)組靈活調(diào)峰關(guān)鍵技術(shù)破全球新紀(jì)錄
發(fā)布時間：
2025-04-03 10:55
來源：
中國能源網(wǎng)
訪問量：
發(fā)布時間：
2025-04-03 10:55
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中國能源網(wǎng)
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3月31日，記者從懷柔實驗室山西研究院獲悉，由該院承擔(dān)的山西省重大科技專項“循環(huán)流化床復(fù)合燃燒快速調(diào)峰關(guān)鍵技術(shù)”在冀建投壽陽熱電有限責(zé)任公司350MW機(jī)組成功投入首臺套工程應(yīng)用，并創(chuàng)下全球最快循環(huán)流化床機(jī)組升負(fù)荷速率新紀(jì)錄。
“雙碳”目標(biāo)下，新型電力系統(tǒng)加速重構(gòu)。隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源裝機(jī)規(guī)模、裝機(jī)比重、發(fā)電量持續(xù)提升，煤電擔(dān)負(fù)“壓艙石”和“穩(wěn)定器”的靈活電源責(zé)任，既要保證穩(wěn)定供電，又要實現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)。
然而，現(xiàn)有燃煤機(jī)組難以滿足這一高靈活性要求，特別是在負(fù)荷響應(yīng)速率方面，大部分循環(huán)流化床機(jī)組(CFB)的負(fù)荷響應(yīng)速率難以超過1.5%Pe/min(Pe額定功率)，亟需技術(shù)創(chuàng)新以提升調(diào)峰能力。
為解決這一難題，太原理工大學(xué)馬素霞教授團(tuán)隊提出了CFB煤-PC煤復(fù)合燃燒快速調(diào)峰方法。依托懷柔實驗室山西研究院，在山西省科技重大專項的支持下，馬素霞教授團(tuán)隊與國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院、冀建投壽陽熱電廠、中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘察設(shè)計院、克萊德華通(北京)物料輸送系統(tǒng)有限公司及山西煤科院等單位的科研骨干組成聯(lián)合科研團(tuán)隊攻堅克難，成功完成國內(nèi)首個循環(huán)流化床復(fù)合燃燒快速調(diào)峰示范工程的建設(shè)和投運(yùn)。該技術(shù)解決了CFB機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率低的問題，實現(xiàn)了機(jī)組快速調(diào)峰、節(jié)能提效的雙重突破。
馬素霞教授對《中國能源報》記者表示，該技術(shù)為循環(huán)流化床機(jī)組快速調(diào)峰提供了切實可行的技術(shù)路徑，構(gòu)建的CFB-PC煤復(fù)合燃燒和飛灰再循環(huán)的快速調(diào)峰系統(tǒng)，實現(xiàn)了“快速燃燒、溫和傳熱”。在30%—100%負(fù)荷范圍內(nèi)，平均升負(fù)荷速率3.71%Pe/min，最高升負(fù)荷速率4.05%Pe/min，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
“科研團(tuán)隊研制的輸粉系統(tǒng)，精確控制高熱值煤粉的噴射量和噴射流，實現(xiàn)即點即燃，快速燃燒，就像給普通汽車裝上加速器。”馬素霞教授告訴《中國能源報》記者，CFB-PC煤復(fù)合燃燒快速調(diào)峰技術(shù)在2-3分鐘之內(nèi)就能迅速增加，比普通的循環(huán)硫化床鍋爐/速率提高了2.5倍。
懷柔實驗室山西研究院院長孫予罕對記者表示，該項目是科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的結(jié)果，其創(chuàng)新過程充分凸顯國家戰(zhàn)略科技力量的體制機(jī)制創(chuàng)新優(yōu)勢和資源整合效能。我們通過“開放融合、匯聚創(chuàng)新、集智攻關(guān)”的新型科研組織模式，整合高校、科研院所、企業(yè)各方優(yōu)勢力量，快速幫助該團(tuán)隊打通從基礎(chǔ)研究到中試驗證再到工程示范的全鏈條創(chuàng)新。
該技術(shù)不僅具有投資成本小、運(yùn)行費用低的優(yōu)勢，而且社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。單臺350MW調(diào)峰系統(tǒng)初投資僅占機(jī)組初投資的0.2%，但年減排CO2約33萬噸。這一創(chuàng)新成果不僅讓傳統(tǒng)煤電煥發(fā)綠色新生，更為構(gòu)建“火電靈活調(diào)峰+新能源消納”的新型電力系統(tǒng)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持，是燃煤發(fā)電領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性成果。
冀建投壽陽熱電有限責(zé)任公司黨委書記、總經(jīng)理張立權(quán)介紹，低負(fù)荷下投運(yùn)復(fù)合燃燒系統(tǒng)，鍋爐效率較原來提升2.35%，發(fā)電煤耗降低8.63克每千瓦時，實現(xiàn)了節(jié)能提效和快速調(diào)峰的雙重突破。
據(jù)悉，我國已經(jīng)建成了世界最大的CFB鍋爐生產(chǎn)和發(fā)電能力，總裝機(jī)容量1.2億kW，山西有40%左右的煤電機(jī)組是循環(huán)流化床機(jī)組。如果全國20%同類機(jī)組應(yīng)用這項新技術(shù)，不僅調(diào)峰更快，每年可多消納300億度新能源電力，預(yù)計還可減少2300萬噸二氧化碳排放，帶動新能源、燃煤靈活發(fā)電裝備制造業(yè)產(chǎn)值近百億元。
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