北京
图为循环流化床复合燃烧快速调峰关键技术工程应用现场。
本报讯 记者闫志强报道 记者3月31日从怀柔实验室山西研究院获悉，由该院承担的山西省重大科技专项“循环流化床复合燃烧快速调峰关键技术”在冀建投寿阳热电有限责任公司350MW机组成功投入首台套工程应用，并创全球最快循环流化床(CFB)机组升负荷速率新纪录。
“双碳”目标下，新型电力系统加速构建。随着风电、光伏发电等新能源装机规模、装机比重、发电量持续提升，煤电既要保证稳定供电，又要实现灵活调节。
循环流化床机组存在负荷响应速率慢、调峰效率低等技术瓶颈，特别是调峰速度难以达到电网调度要求的1.5%Pe/min(Pe额定功率)，亟需技术创新以提升调峰能力。为解决这一难题，太原理工大学马素霞教授团队提出CFB煤—PC煤复合燃烧快速调峰方法。依托怀柔实验室山西研究院，在山西省科技重大专项支持下，马素霞教授团队与国网山西省电力公司电力科学研究院、冀建投寿阳热电厂、中国能源建设集团山西省电力勘察设计院、克莱德华通(北京)物料输送系统有限公司及山西煤科院等单位的科研骨干组成联合科研团队，成功完成国内首个循环流化床复合燃烧快速调峰示范工程的建设和投运。该技术解决了CFB机组负荷响应速率低的问题，实现机组快速调峰、节能提效的双重突破。
马素霞对《中国能源报》记者表示，该技术为循环流化床机组快速调峰提供切实可行的技术路径，构建的CFB—PC煤复合燃烧和飞灰再循环的快速调峰系统，实现了“快速燃烧、温和传热”。在30%—100%负荷范围内，平均升负荷速率3.71%Pe/min，最高升负荷速率4.05%Pe/min，达到国际领先水平。
“科研团队研制的输粉系统，精确控制高热值煤粉的喷射量和喷射流，实现即点即燃，快速燃烧，就像给普通汽车装上加速器。”马素霞介绍，CFB—PC煤复合燃烧快速调峰技术在2—3分钟内就能迅速增加，比普通的循环硫化床锅炉/速率提高2.5倍。
怀柔实验室山西研究院院长孙予罕表示，该项目是科技创新与产业创新深度融合的结果，其创新过程充分凸显国家战略科技力量的体制机制创新优势和资源整合效能。“我们通过开放融合、汇聚创新、集智攻关的新型科研组织模式，整合高校、科研院所、企业各方优势力量，快速帮助该团队打通从基础研究到中试验证再到工程示范的全链条创新。”
据了解，该技术不仅具有投资成本小、运行费用低的优势，而且社会效益、经济效益显著。单台350MW调峰系统初投资仅占机组初投资的0.2%，但年减排二氧化碳约33万吨。这一创新成果不仅让传统煤电焕发绿色新生，更为构建“火电灵活调峰+新能源消纳”的新型电力系统提供了关键技术支持，是燃煤发电领域低碳转型的标志性成果。冀建投寿阳热电有限责任公司党委书记、总经理张立权介绍，低负荷下投运复合燃烧系统，锅炉效率较原来提升2.35%，发电煤耗降低8.63克/千瓦时。
当前，我国已建成世界最大的CFB锅炉生产和发电能力，总装机容量1.2亿千瓦，山西有40%左右的煤电机组是循环流化床机组。如果全国20%同类机组应用这项新技术，不仅调峰更快，每年可多消纳300亿度新能源电力，预计还可减排2300万吨二氧化碳，带动新能源、燃煤灵活发电装备制造业产值近百亿元。
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