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在新能源蓬勃发展的当今时代,火电企业正面临着前所未有的挑战。随着风电、光伏等新能源装机容量的不断增加,其间歇性和波动性给电力系统的稳定运行带来了巨大压力,使得火电企业从原本主要的电力供应者逐步转变为辅助调峰者。
此外,为提高电力系统的稳定性和可再生能源的消纳能力,国家发展改革委和国家能源局发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》明确指出:“存量煤电机组灵活性改造应改尽改,“十四五”期间完成2亿千瓦,增加系统调节能力3000—4000万千瓦,促进清洁能源消纳。“十四五”期间,实现煤电机组灵活制造规模1.5亿千瓦。”
2. 双重收益驱动行动
火电企业进行灵活性改造所带来的效益是多方面的。
经济效益:一方面,机组经过灵活性改造后,能够满足电网的要求,从而获得容量电价收益以及调峰辅助服务补贴;另一方面,通过智能化手段响应现货市场,在低电价时段减少出力,进而减少亏损,而在高电价时段则能够快速启机,显著提高发电企业的收益。
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在过去的两年间,我公司成功完成了十余家电厂的原煤仓分仓改造工程。通常情况下,传统的原煤仓配置为一台磨煤机和一台给煤机对应一个原煤仓,且仓内只存储一种煤。这种模式在旧煤未烧完时无法上新煤,难以实时切换给煤种类,难以迅速响应调峰需求。
经过分仓改造后,原煤仓被分隔为两部分。一半装优质煤,一半装劣质煤。根据不同负荷和深度调峰的需要,可自动开启不同的插板门,向给煤机实时提供与负荷相对应的原煤。高负荷时燃烧高热值煤,低负荷时燃烧低热值煤,既满足了快速响应负荷的要求,又提高了劣质煤的掺烧率。
改造示意图
在改造过程中,通过在仓顶增设防磨导流板,有效解决了仓顶落煤口不对称的问题。在落煤筒内径1750mm处设置闸板门,增大闸板位置流通面积,避免因分仓下煤口形状影响堵煤。同时,优化墙体厚度,缩小墙体下部厚度,使落煤流动性更佳。将锥斗部分由不锈钢改为不锈钢复合材质,增强了墙板强度。
一号仓装优质煤,二号仓装劣质煤。当一号仓闸板门开启、二号仓闸板门关闭时,一号仓内优质煤下落,一半煤直接落入下方给煤机,通过给煤机进入磨煤机,另一半煤落入螺旋输送机构,在螺旋叶片带动下输送至二号仓给煤机,再进入二号仓的磨煤机中。此时,两台原煤仓的磨煤机皆输送优质煤,可迅速提升机组负荷。当伸缩U型槽退到原煤仓外,螺旋叶片不输送煤,起到扰动原煤仓作用,防止堵煤蓬煤。
同理,当二号仓闸板门开启,一号仓闸板门闭合时,电机反转,两台原煤仓的磨煤机皆向锅炉输送劣质煤,提高劣质煤掺烧量。
当原煤仓发生蓬煤结拱时,将捅煤疏通机器鼠安装在落煤口上,机器鼠能够从落煤口位置垂直进入原煤仓向下进行气动钻进,到达蓬煤结拱处时用卷扬机提起机器鼠达到破拱目的。
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灵活性改造后的机组,实现了燃料的实时灵活调整,从而大幅提升了顶高峰能力,“最大出力” 得以可靠保障。如此一来,便无需再因考核压力而下调申报,确保了 100% 的容量电价收益。
○ 例如,4台66万千瓦机组收益如下:
○ 容量电价165元/千瓦·年
○ 年收益:165元/千瓦·年×66万千瓦×4=43560万元
2. 社会效益突出
首先,改造后的火电企业能够有效提高新能源利用率。新能源发电具有间歇性和波动性,而火电企业通过灵活性改造,能够在新能源发电不足时及时补充电力,提高新能源的消纳能力。
其次,火电灵活性改造有助于提高电力系统整体运行效率。灵活调节的火电机组可以更好地适应电力供需的变化,保持电力系统的稳定运行,减少停电事故的发生。
此外,火电企业的灵活性改造还为其他能源企业提供了借鉴和示范。在新能源背景下,各能源企业都面临着转型和发展的压力,火电企业的成功改造经验可以为其他企业提供有益的参考,促进整个能源行业的可持续发展。
3. 环境效益与可持续发展
一方面,改造后的火电企业可以有效降低单位GDP能耗与CO₂排放量。例如,某电厂两台机组实施火电灵活性改造项目后,全年少发电量4.48 亿千瓦时,共计节约标煤14.3万吨,二氧化碳减排量达49.1万吨。这一成果充分展现了火电灵活性改造在节能减排方面的巨大潜力,为推动绿色发展、降低环境负担做出了积极贡献。
另一方面,火电灵活性改造对推动能源可持续发展起着关键作用。随着新能源的迅猛发展,传统火电企业面临着严峻的转型挑战。在能源结构变革的浪潮中,灵活性改造成为火电企业实现可持续发展的重要途径之一。通过提高机组的灵活性和效率,火电企业能够降低对环境的不良影响,积极适应能源结构的变化趋势。这种改造不仅有助于提升火电企业自身的竞争力,更为实现能源的可持续发展贡献了不可或缺的力量。
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企业简介
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