［结论与展望］新型电力系统中的燃煤发电机组需要平抑新能源源电力的随机性、波动性和间歇性，保证电力系统的安全稳定运行，燃煤机组运行模式由稳态工况为主向灵活调节为主转变。机组在灵活运行过程中将面临设备安全性下降、运行经济性降低、排放环保不达标等关键问题，主要包括：1）锅炉系统在超低负荷工况时面临燃烧稳定性下降、水动力安全性降低、煤耗显著增加、脱硝系统退出运行等问题，在灵活运行工况时面临锅炉受压元件疲劳损伤、燃烧效率下降、氨逃逸严重等问题。2）汽轮发电机系统在低负荷工况时面临低压排汽过热、通流效率降低、叶片水蚀与颤振、发电机定转子可靠性下降等问题，在灵活运行工况时面临厚壁元件应力裕度不足、动静部件径向碰磨、进汽阀阀芯振动等问题。基于此，本文分析了这些问题所产生的原因，并介绍了锅炉系统和汽轮发电机系统在机组灵活运行中的新技术，归纳如下：1）锅炉系统新技术包括：超低负荷稳燃燃烧器，通过改进燃烧器结构、改善燃烧条件、优化炉膛流场与温度场分布，提高火焰燃烧稳定性；新型锅炉结构，采用新型换热工质和多工质耦合的锅炉系统，设计低应力柔性锅炉结构，提高锅炉的响应速度和系统的整体可靠性；全负荷脱硝，采用宽温度新型脱硝催化剂、新型脱硝工艺以及多污染物协同脱除一体化新技术，实现全负荷工况下的高效脱硝。2）汽轮发电机系统新技术包括：新型汽轮机结构，通过改变蒸汽流程实现通流面积随功率变化，从而使汽轮机在各功率下都能获得理想的通流面积和最佳的通流效率；新型叶片，通过对低压末级静叶和动叶弯曲、扭曲型线进行优化，提升级性能和变工况适应性；寿命监测系统，根据机组的负荷分配方式进行寿命预分配并指导运行，实现汽轮机的寿命管理；新型发电机结构，发电机定子与转子采用新型结构和材料，提高发电机灵活运行能力，实现动态调相功能。总而言之，未来燃煤机组将向安全高效、清洁低碳、灵活智能的目标迈进。在这一演进过程中，深度挖掘机组潜能、全面提升机组设备性能、以及与储能系统耦合运行以提升机组整体灵活性和经济性，将成为燃煤发电机组面临的新挑战与新机遇。此外，电力辅助服务品种的不断丰富、电力现货市场的逐步推广以及碳排放交易的逐渐普及，也使得未来燃煤机组运行方式及投标竞价策略成为引起广泛关注的新研究方向。
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来源：汽机宝哥（ID：qijibaoge）
