煤电机组如何张弛有度？

（来源：中国电力报）

转自：中国电力报

12月27日，由哈电集团联合大唐集团协同开展的大型煤电机组灵活性改造工程取得重要进展，大唐潮州大型燃煤发电机组深度调峰技术成果通过权威鉴定评审，机组实机运行各项技术指标均优于设计值，为新一代煤电技术发展提供技术支撑和经验积累。

​▲大唐潮州百万煤电改造机组项目外景。

煤电机组为何要“换个活法”？

随着我国“双碳”目标的深入推进，新能源装机占比不断提升，清洁能源逐渐成为电力系统的“主力军”。然而，风、光等可再生能源又太“任性”，风说停就停、太阳说躲就躲，导致电力供应波动剧烈，电网常常是一会“撑得慌”，一会“饿肚子”，系统调峰压力陡增。此时，煤电的角色正悄然转变，以前只管“埋头猛烧”当发电主力，现在得学会“看菜下饭”，高峰时要冲上去顶缺口，低谷时得降下来给新能源让位。

2025年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025—2027年）》，进一步明确煤电在新型电力系统中的兜底保障和支撑调节作用，新一代煤电成为我国能源安全与低碳转型协同发展的关键支点。

这台机组实现了哪些突破？​

针对新一代煤电清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行等技术要求，哈电集团对大唐潮州3号机组主机设备开展系统性升级改造，采用以汽轮机高效灵活性通流及结构设计、锅炉新结构形式汽水系统、发电机灵活自适应转子为代表的灵活性技术方案，显著提升机组低负荷区间调峰速率；采用以汽轮机深度调峰1220mm末级长叶片、锅炉低负荷稳燃控制技术、新型发电机定子线棒及绝缘系统为代表的深度调峰技术方案，增加机组调峰深度，全面优化机组在高效、灵活、全工况及安全可靠运行方面的综合性能。

​▲大唐潮州百万煤电改造汽轮发电机组。

经过改造，机组“休息”时可“放松”至15%负荷，需要工作时，能以17.05MW/min的速度快速提升至20%负荷，而后进一步“换挡”，以23.49MW/min速度升至50%负荷。并且机组在20%负荷时，每发一度电“吃掉”的煤较全负荷“紧张”工作时仅多出68.79g，称得上是一台“松而不懈”“说上就上”的模范机组，整体技术水平达到了国际领先。

“深度调峰”技术研发何以困难重重？

火、汽、电全“乱套”，设备“受伤”风险高。

煤电机组系统是按照满负荷设计的“精密链条”，低负荷时链条各环节“受力不均”。锅炉侧当锅炉的燃烧工况远低于设计负荷时，炉膛温度会急剧下降，导致煤粉“点不着”，火焰“稳不住”，锅炉就容易发生灭火、“放炮”等重大安全隐患。汽轮机侧低负荷运行时末级叶片处于“鼓风”状态，原本应顺流而走的蒸汽会折回反复冲击叶片，高速旋转的长叶片被这样反复“折腾”就容易发生断裂。电机侧低负荷与频繁变负荷叠加的运行状态，定子线圈因电流与磁场波动引发的内部温度剧烈变化，容易造成线圈的翘曲和发生变形，直接动摇电气稳定性。

为什么是大容量煤电机组？

大容量煤电机组在电力系统中发挥着“力能扛鼎”的关键作用；如今又赋予其“驭势而为”的职责使命。

在我国能源安全体系中，大容量煤电机组凭借着高参数、高效率特性，持续稳定输出强大电力，扮演着电力系统“兜底保供”的重要角色，为经济社会运行筑牢最坚实的电力根基。新型高灵活大容量煤电机组则凭借着深度调峰、快速响应的调控能力，在新型电力系统波动与用电峰谷间精准“驭势”，既为过剩绿电腾出消纳空间，又为电力缺口兜底保供，承担起新型电力系统波动调节器的新角色。

​▲2023年1月，哈电集团汽轮机公司研制的泰州百万改造项目机组投产，实现机组综合供电煤耗下降14.46克/千瓦时。

这家企业发挥着怎样的作用？​

近年来，哈电集团基于现有煤电机组最先进的设计技术体系，坚持科技创新的发展理念，围绕主机设备灵活调峰存在的技术难题，开展了理论创新、技术攻关及工程应用研究，形成了以锅炉低负荷稳燃控制技术、汽轮机调峰长叶片、电机灵活自适应转子为代表的大型燃煤发电机组深度调峰安全经济运行技术成果，并在大唐潮州1000MW等级机组实现工程示范应用，相关技术可应用于300MW、600MW等级深度调峰机组，为新一代煤电技术发展和工程实践提供宝贵经验。

此次大唐潮州大型燃煤发电机组灵活性改造的成功，是新一代煤电技术前沿探索的有力实践，将为后续新一代煤电技术指标达成、加快构建新型电力系统提供技术支撑。

以哈电集团为代表的能源装备企业正以自主创新为笔、以国之重器为墨，在保障国家能源安全的征程上书写坚实篇章，用硬核技术筑牢电力系统“压舱石”，在推动能源绿色低碳转型的道路上勇攀高峰，为保障国家能源安全、推动绿色转型发展贡献更多智慧与力量。