科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

当前,规模化新能源电力消纳已成为我国电力系统面临的重大现实问题,提升燃煤火电机组的灵活运行能力是解决我国规模化新能源消纳问题的重要途径。火电机组灵活性的核心在于机组变负荷的快速性和深度性,传统火电机组虽然具有一定的变负荷能力,但其变负荷速率和深度已无法满足日益增长的电网调峰调频需求。火电机组蓄能利用概念的提出,为进一步提高机组快速响应负荷能力提供了可能。本文从火电机组蓄能特性分析与蓄能综合利用控制两方面对蓄能参与火电机组快速的灵活性控制问题展开研究,主要工作包括:1)单元机组协调控制系统灵活运行能力研究。对机组的主要蓄能环节进行分类并分析其提升机组灵活性运行能力的可行性,指出机组的有效可利用蓄能包括锅炉系统蓄能、回热系统蓄能和热网系统蓄能等。采用机理建模和数据辨识结合的复合建模方法建立亚临界机组非线性控制模型,提出基于烟气含氧量的锅炉负荷软测量方法和锅炉蓄热系数理论计算方法,对机组锅炉系统蓄能特性进行分析。

需解决的主要技术难题

相当长时期内仍将在电力系统中发挥重要托底保供作用，是我国电力电量安全可靠供应的“压舱石”和“稳定器”，预计2025年达到13亿千瓦左右。二是清洁能源的健康发展离不开煤电灵活性调节支持，在大规模、高波动性清洁能源电力接入的情况下，系统对灵活性电源需求不断提高，煤电更多地承担系统调峰、调频、调压和备用功能。 研究开发出适合切向燃烧锅炉超低负荷稳燃的高效低NOx直流燃烧器，并进行工程验证。项目的实施可使电厂在得到调峰任务时，机组能够快速调节负荷，并能安全稳定的运行。

期望实现的主要技术目标

目标：目前行业内确定的目标是热电机组增加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，最小出力达到30%~35%额定容量。通过该项技术开发应用实现燃用烟煤锅炉机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到15%。机组的稳态启动时间由目前的4h减低到2h，机组的变负荷速度由目前的1%~***%/min提高到5%/min。 项目周期：***。

处理进度