灵活性改造或成为火电破局利器.doc
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1、灵活性改造或成为火电破局利器在新一轮电力体制改革和供给侧结构性改革的双重背景下,电力行业迎来了产业格局的深度调整,而这些,在火电行业中表现得最为明显。做为曾经撑起发电产业半壁江山的火电,正面临着巨大的考验。去产能剑指煤电2016年年初,国家发改委、能源局紧急发文,叫停燃煤火电建设,涉及装机超183GW;2017年8月,16部委联合发布文件,要求全国停建和缓建煤电产能1.5亿千瓦,淘汰落后产能0.2亿千瓦以上,涉及煤电项目94个。有预测认为,如果按照2016年的煤电建设速度,到2020年时,全国电力系统平均备用率将高达52%,煤电过剩规模可能达到2.4亿千瓦,过剩局面会进一步加剧。2017年上半
2、年,在需求持续回暖及水电来水偏枯共同作用下,发电量明显增速。火电行业新增装机规模大幅减少,然而火电行业的亏损没有止却在显著加剧,而其中原因则是来自于煤炭成本的居高不下。2017年6月16日,国家发改委适时出手,下发关于取消、降低部分政府性基金及附加合理调整电价结构的通知,通知中称,合理调整电价结构,取消部分政府性基金,由此腾出的电价空间用于提高燃煤电厂标杆上网电价,缓解燃煤发电企业经营困难。然而,火电亏损的局面似乎并未得到改善,截至8月15日,A股有十四家火电上市企业发布了半年报业绩预告,十四家火电企业中五家亏损,净利润下降幅度均在50%以上,其中降幅最高的新能泰山降幅达484%一组组数据无情
3、地揭示了现今火电企业的窘况。加之在新一轮电力体制改革的大幕下,各地电力直接交易规模持续扩大,不断推进的直接交易使得发电企业交易电价大幅降低。内忧外患之下,火电企业的发展举步维艰灵活性改造火电涅槃重生之路应该清楚地看到,目前,中国稀缺的不是发电能力,而是调峰能力,过去要求火电安全、稳定、高效、清洁,现在我们还需要弹性、灵活性来调节和吸纳高比例的可再生能源,这不仅仅是火电定位的变化,也是火电涅槃重生的必由之路。“十三五”期间我国明确提出,将实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造,使机组具备深度调峰能力。今年6月28日和7月14日,国家发展改革委、国家能源局先后印发关于下达火电灵活性改造试点项目的通知
4、以及关于印发的通知,公布了22个试点项目约18吉瓦装机容量的火电机组,一场煤电机组灵活性改造、煤电机组调峰能力提升工程攻坚战就此打响。对于很多火电机组来说,机组的灵活性将成为今后重要的考量,未来火电机组的一大部分收入将来自于调峰和辅助服务(和长期合同市场也有关系),五大集团对发电煤耗的单一追求也将有所改变。火电灵活性改造是一场技术的革命,更是对我国能源技术创新的一场严峻考验。那么燃煤电厂的火电灵活性改造,主要包括哪些?运行灵活性:深度调峰(低负荷运行),快速启停,爬坡能力强;对于热电机组实现热电解耦。燃料灵活性:煤种适应力强,掺烧生物质例如秸秆、木屑等。提高火电灵活性,包括改善机组调峰能力、爬
5、坡速度、启停时间等多个方面。目前,我国纯凝机组在实际运行中的调峰能力一般为额定容量的50%左右,典型的抽凝机组在供热期的调峰能力仅为额定容量的20%。通过灵活性改造,预期将使热电机组增加20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到40%-50%额定容量;纯凝机组增加15%-20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到30%-35%额定容量。通过加强国内外技术交流和合作,部分具备改造条件的电厂预期达到国际先进水平,机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到20%-25%。灵活性改造给电厂带来的挑战火电灵活性提升改造在国外一些可再生能源并网比例较高的国家已经较为普遍,2016年,欧洲可再生能源发电量占总
6、发电量的比重达到了30.2%;丹麦1995年开始推广火电灵活性,至2015年风电占总用电量的42%;2016年,德国的风电和太阳能发电量占比达到20%以上。勿庸质疑,灵活性改造会给电厂发展带来的好处颇多,但是在具体实施过程中,也绝非一朝一夕能够实现。灵活性改造具体路线包含低负荷稳燃、锅炉燃烧优化、低负荷脱硝、汽机改造、蓄热装置。牵一发而动全身,灵活性改造要涉及锅炉、汽机、控制系统的改造,需要先做全厂评估,再制定具体方案。针对低负荷稳燃,煤粉锅炉在设计时对锅炉最低不投油稳燃能力有一定要求,相关设计标准规定:根据不同燃烧方式和不同煤中挥发分,锅炉最低稳燃负荷率在30%至60%之间。但机组考核往往以
7、设计煤种为准,锅炉实际运行中,煤质多变,多煤种掺烧现象已十分普遍。要保证机组在低负荷甚至超低负荷(30%以下)下长期稳定运行,必须对燃烧系统做调整。目前比较主流的低负荷稳燃技术方案有:燃烧器结构优化改造、磨煤机分离器的优化改造、利用机组原有的等离子点火装置、利用微油或小油枪点火装置、利用富氧燃烧技术等。一、燃烧器结构设计:实际运行中,运行煤种往往存在偏离设计煤种现象。在锅炉高负荷工况下可能还难以感受到对燃烧稳定性的影响,但低负荷工况下这种影响就会表现得很明显。燃烧器结构优化设计得当,比如重新调整一次风间距,调整一二次风比例以及燃烧器二次风和燃尽风分配,不过这种优化可能会以牺牲一些低氮效果为代价
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