[實用新型]一種提高燃煤火力發電機組熱效率的系統

有效

• 申請號: 201821890870.0
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN209244618U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 劉君偉;郭文斌;曹艷;田嘉
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北電力試驗研究院
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/38;F01K13/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 李永剛

一種提高燃煤火力發電機組熱效率的系統，屬于清潔高效燃煤發電技術領域，其特征在于：包括汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機高壓調節閥、鍋爐過熱器、鍋爐再熱器、高壓回熱抽汽及給水加熱器；通過汽輪機通流部分提高效率改造，在汽輪發電機組高壓缸上增設一級可調節的高壓回熱抽汽及給水加熱器，采用投入和切除該級加熱器的方式增加汽輪機發電機組功率調節能力，以優化汽輪機調節級及高壓缸流通面積，實現汽輪發電機組熱耗率驗收工況和汽輪機額定工況均為汽輪機高壓調節閥全開工況最大進汽量，提高汽輪發電機組的熱效率。通過提高鍋爐給水溫度，從而提高機組的回熱經濟性，增強了機組深度調峰能力和一次調頻級AGC調節響應能力。

技術領域

本實用新型屬于清潔高效燃煤發電技術領域，尤其涉及一種提高燃煤火力發電機組熱效率的系統。

背景技術

在人類共同應對全球氣候變化大背景下，世界各國紛紛制定能源轉型戰略，提出更高的能效目標，制定更加積極的低碳政策，推動可再生能源發展，加大溫室氣體減排力度。我國從國家發展和安全的戰略高度，在2014年提出推動能源生產和消費革命重大戰略，并制定了《能源生產和消費革命戰略（2016-2030）》，提出“到2020年，能源消費總量控制在50億噸標準煤以內，煤炭消費比重進一步降低，清潔能源成為能源增量主體，能源結構調整取得明顯進展，非化石能源占比15%；到2030年，能源消費總量控制在 60 億噸標準煤以內，非化石能源占能源消費總量比重達到 20%左右；到2050年，非化石能源占比超過一半”。

根據中國電力企業聯合會發布的數據，截止2017年底，全國全口徑發電裝機容量17.8億千瓦。其中，煤電裝機容量9.8億千瓦，占比55.2%，比十二五末增加1.0億千瓦，占比降低3.07個百分點；非化石能源發電裝機容量6.9億千瓦，占比38.6%，比十二五末增加1.6億千瓦，占比提高3.51個百分點。風電發電裝機容量1.6億千瓦，比十二五末增加0.3億千瓦，占比8.98%，占比提高0.48個百分點；太陽能發電裝機容量1.3億千瓦，占比7.3%，比十二五末增加0.87億千瓦，占比提高4.46個百分點。2017年全國全口徑發電量6.42萬億千瓦時。其中，全口徑煤電發電量4.14萬億千瓦時，占發電量比重64.5%，比2015年增加0.21億千瓦時，占比降低5.67個百分點，煤電全國平均設備利用小時4278小時，比2015年降低51小時；非化石能源發電量1.9萬億千瓦時，占總發電量比重30.4%，比2015年增加0.4億千萬時，占比提高3.62個百分點，其中并網風電、太陽能發電量分別為3057億千瓦時、1182億千瓦時，同比分別增長26.3%和75.4%。

通過近兩年來我國發電裝機容量增長和發電量走勢可以看出，我國電力供需形勢總體寬松，發電裝機清潔化趨勢明顯，非化石能源發電量增幅超過煤電，占比大幅提高。按照《能源生產和消費革命戰略（2016-2030）》，到2030年，非化石能源發電量要達到50%左右，其中風電、太陽能等清潔能源發電量將成為增長主力。由于風電、太陽能發電的不確定性，水電的季節性和地域性以及核電調峰能力不足等問題，決定了未來一定時期內煤電在電力供應中的基礎地位仍不可動搖，且在保證電力基本供應、保證電網安全穩定、增加電網調峰靈活性等方面發揮主要作用，但預測煤電的設備利用小時、出力系數仍將呈現下降趨勢，而靈活性調峰的能力需大幅提高。根據中國電力企業聯合會發布的2017年全國大機組能效對標資料，除1000兆瓦超超臨界燃煤發電機組平均出力系數達到74.03%，其它各容量等級的燃煤發電機組年平均出力系數不足70%。

《煤電節能減排行動計劃（2014-2020）》（發改能源〔2014〕2093號）要求，“到2020年，現役燃煤發電機組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時，其中現役60萬千瓦及以上機組（除空冷機組外）改造后平均供電煤耗低于300克/千瓦時”。根據現有600兆瓦超臨界、亞臨界及以下等級容量機組設計水平和最新的常規節能改造技術，絕大部分純凝汽式機組在70%出力系數以下時，全年實際運行工況下機組的供電煤耗將很難達到上述要求，亟需一種進一步提高600兆瓦超臨界、亞臨界及以下等級燃煤發電純凝機組熱效率、尤其是提高中低負荷效率的系統化改造方法來進一步提高機組能效水平。