火电灵活性改造类型及对应技术线路有哪些？

火电运行灵活性改造又可以分为纯凝机组灵活性改造和热电联产机组灵活性改 造。

1、 纯凝机组的灵活性改造技术路线

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。在锅 炉侧，主要有稳燃技术机改造、制粉系统改造和风机改造；在汽机侧，主要的改 造方式包括滑压曲线优化、末级叶片安全校核、阀门升级改造、寿命检测和评估； 在控制侧，主要的改造方式有 AGC 协调系统优化、过热和再热汽温优化、锅炉 燃烧优化控制；在环保侧，主要涉及宽负荷脱硝。 快速爬坡改造包括四方面的改造路径：优化制供粉系统、优化运行操作过程、燃 烧煤种预处理、新型材料减薄壁厚。

1.1、宽负荷脱硝技术

宽负荷脱硝技术主要用于解决火电降低出力负荷时的环保问题。为实现燃煤电厂 超低排放的环保要求，大部分燃煤发电机组都使用 SCR（选择性催化还原法） 烟气脱硝技术。SCR 系统的高效催化剂最佳运行烟温一般要求在 300℃~420℃ 之间，但在火电深度调峰时，脱硝入口烟温达不到催化剂投运最低温度要求。烟 温低于催化剂最佳运行温度时，会导致氨分子逃逸率增大，减少了与 NOx 的反 应机率，脱硝效率下降，最终导致排放不达标。常见的宽负荷脱硝技术包括省煤 器给水旁路、省煤器烟气旁路、省煤器分级改造、热水再循环、抽汽加热给水。 省煤器给水旁路：通过减少给水在省煤器受热面中的吸热量，以达到提高 SCR 烟气脱硝系统入口烟气温度目的，实现宽负荷脱硝投运。 省煤器烟气旁路：通过抽取烟气加热省煤器出口过来的烟气，使低负荷时 SCR 入口处烟气温度达到脱硝最低连续运行烟温以上。

省煤器分级设置：通过减少SCR反应器前省煤器的吸热量，达到提高SCR反应器 入口温度的目的。 热水再循环：通过热水再循环提高给水温度，减少省煤器的冷端换热温差，以减 少省煤器对流换热量，使省煤器出口烟气温度提高。

抽汽加热给水：通过投运新一路抽汽，关闭原第一级抽汽口，通过调节门控制加 热器入口压力，保证低负荷工况下给水温度，减少省煤器在低负荷工况下的吸热 量，提高省煤器出口烟气温度，实现宽负荷脱硝功能。

各种宽负荷脱硝技术各有优劣。省煤器给水旁路、烟气旁路投资较小，但是会影 响锅炉效率；热水再循环方案可以大幅提升烟气温度，但投资费用高；省煤器分 级改造不会影响到锅炉经济性，但是成本同样较高。

1.2、低负荷稳燃技术

低负荷稳燃技术主要解决的是火电降低出力情况下锅炉的稳定燃烧问题。锅炉在 低负荷下运行时，火焰在炉内的充满程度会比高负荷时差，负荷降低到一定程度 时，由于炉内温度下降，导致煤粉气流的着火距离增大，同时火焰对炉壁辐射损 失相对增加，所以就容易出现燃烧的不稳定，甚至锅炉熄火。为提高燃烧稳定性， 通常采用的技术路径包括两类： （1）等离子燃烧器技术：初始投资较高，但点火时不需要燃油； （2）富氧燃烧器技术：初始投资成本较低，但点火及稳燃时需要的燃油较多。

2、 热电联产机组的灵活性改造技术路线

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。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。常见的热电联产机 组改造技术路线包括热水/熔盐储热、电热泵/电锅炉供热、切除低压缸进气、高 背压改造、汽轮机旁路供热、吸收式热泵等。

切除低压缸进气：通过低压缸导气管蝶阀的开关控制低压缸在“零出力”与“满 出力”运行模式间切换。供热机组在用电低谷阶段切除低压缸全部进汽，使低压 缸“零出力”并在真空条件下以背压供热方式运行，实现机组深度调峰。 汽轮机旁路供热：汽轮机高、低压旁路联合供热，利用高压旁路将部分主蒸汽减 温减压旁路至高压缸排汽，经锅炉再热器加热后，从低压旁路（中压缸进口）抽 汽对外供热。

热水/熔盐储热：通过设置热水罐、熔盐罐等存储热量，作为电网负荷较低时机 组供热抽汽的补充或热量的存储，间接实现热电解耦。 电热泵/电锅炉供热：在电源侧设置电锅炉、电热泵等，在低负荷抽汽供热不足 时，通过电热或电蓄热的方式将电能转换为热能，补充供热所需，从而实现热电 解耦。

各种热电解耦改造方式各有优劣。切除低压缸进汽运行方案投资少，但其运行灵 活性较差；旁路供热方案投资也较少，但是供热能力有限，且运行控制较为复杂；蓄热罐方案在投资、经济性和运行安全性方面均较好，但其调峰能力有限，且占 地面积较大。增设电锅炉方案运行灵活，但能量有效利用率较差。