火电灵活性改造核心及目标是什么？

火电灵活性改造旨在降低最小负荷率和提升爬坡速率。

1.火力发电厂包含多个分系统，燃烧系统是改造的核心

火力发电厂的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、 冷却系统、电气系统及其他辅助处理设备。火力发电一般是指利用石油、 煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压 水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油 或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。火力发电系统主要由燃烧系 统、汽水系统、电气系统、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽； 电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、 合理、经济运行。

燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等各部分构成。目前，国内 新建成的电厂主要配套 300MW 及以上的机组，采用强制循环或自然循 环汽包炉，蒸发量为 1000t/h。锅炉四壁均匀分布喷燃器，向炉膛内喷 入煤粉，使其以螺旋方式向上燃烧。锅炉顶端装有储水和蒸汽汽包，内 部有一套汽水分离设备，炉膛内高温火焰将水加热成汽水混合物，再由 炉外下降管降压。风烟装臵通过送风机将冷风加热分两部分方式进入炉 膛，再经引风机将炉膛内产生高温烟气沿烟道送入烟囱排出。

2.降低最小稳定出力和提升爬坡速率是关键目标

灵活性改造目标：运行灵活性主要是指深度调峰能力、快速爬坡能力和 快速启停能力，其中深度调峰能力是指火电机组具有较大的变负荷范围， 对于热电机组是指通过热电解耦减少高峰热负荷时机组出力的能力。提 高火电灵活性主要是指增加火电机组的出力变化范围，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时的稳定、清 洁、高效运行能力。常见的火电机组可分为纯凝机组和热电联产机组， 二者工作原理不同改造的方式也不同。

纯凝机组灵活性改造：纯凝机组具有低负荷运行能力强，负荷调节灵活 的优势。纯凝工况灵活性提升技术路线主要包括深度调峰和快速响应。 其中深度调峰包括四方面的改造路径：锅炉侧、汽机侧、环保侧和控制 侧。锅炉侧主要包含稳燃技术、制粉系统改造和风机改造等部分；汽机 侧包含滑压曲线优化、末级叶片安全校核、阀门升级改造、寿命检测和 评估等部分；环保侧主要实现宽负荷脱硝；控制侧包括 AGC 协调系统 优化、过热和再热汽温优化、锅炉燃烧优化控制。快速响应除主汽节流 调节外还包括凝结水节流调节、给水旁路调节。为进一步提升纯凝机组 的灵活性就需要解决制煤、锅炉、汽机、辅机、控制、排放系统的低负 荷运行适应性问题。重点需要关注低负荷运行下的排放和机组寿命问题。

快速启停/爬坡改造路径：改善纯凝机组爬坡率、快速响应负荷变化，具 体改造路径包括：燃烧煤种预处理、优化制供粉系统、新型材料减薄壁 厚、和优化运行操作流程等方式。目前通常采用凝结水截流技术优化汽 轮机凝气汽出口阀门或者提高燃料热值的办法，其中燃料热值越高，机 组爬坡能力越强，但经济性较差，采用快速改变凝结水至除氧器调整门 开度来改变凝结水流量，可使整个机组效率提高，经济性明显提高。

热电联产机组灵活性改造：对于热电联产机组来说，“以热定电”方式导 致机组出力难以降低，特别是在弃风弃光严重的三北地区热需求大，热 电机组占比高，供热季调峰十分困难。改变供热地区电力发展现状的关 键在于对机组进行热电解耦改造，而热电解耦改造主要包括：储热水罐/ 熔盐罐、电极锅炉/固体电储热锅炉、切除低压缸、高背压改造、汽轮机 旁路供热、余热供热等技术路线。