燃煤机组

6月29日，内蒙古自治区人民政府发布2022年坚持稳中求进推动产业高质量发展政策清单的通知。通知中提出支持新增源网荷储一体化项目增配新能源规模,支持工业园区燃煤自备电厂可再生能源替代,鼓励燃煤机组灵活性改造,鼓励自建、购买储能或调峰能力配建新能源项目。

针对燃煤机组燃烧后脱碳能耗高的问题，基于膜冷凝器对烟气中低品位热的回收潜力，提出一种耦合膜冷凝器的碳捕集新系统。运用化工流程模拟软件Aspen plus，以Tarong常规碳捕集系统为参照，对比分析膜冷凝器用于流程改造前后碳捕集冷热负荷变化，为装置的设计和运行提供依据。在碳捕集率为90%时，相比常规碳捕集系统4.341 MJ/kg CO2的再生能耗，新系统再生能耗降低到4.275 MJ/kg CO2。通过改变新系统的关键参数发现：膜冷凝器进出口烟温和CO2捕集率一定时，烟气水回收率增加，再生能耗降低；膜冷凝器出口烟温、烟气水回收率和CO2捕集率一定时，入口烟温增加，再生能耗降低。此外，冷负荷随水回收率的增大而减小，随热回收量的增大而增大。

7月11日，宁波市人民政府发布宁波市能源发展“十四五”规划，规划提出，到2025年，全市电力装机容量达到2700万千瓦以上。建成宁海140万千瓦抽水蓄能电站；全面完成镇海电厂迁建改造工作；启动高效燃气机组建设，提升燃气机组运行时间；推进清洁燃煤机组稳定合理运行，发挥煤电兜底保障功能；启动海岛清洁能源前期工作，实现“十四五”期间开工建设。

火电机组深度调峰是新能源消纳和用能结构优化的重要技术手段。以某600 MW亚临界燃煤机组为研究对象，分别进行15%和20%额定负荷长时间运行试验，通过参数分析研究了不同参数对火检波动的影响。进一步提出了基于滑动窗口内火检、汽包水位和炉膛负压的波动特性分析方法，实现了炉膛燃烧稳定性判断。试验结果表明，在等离子稳燃和燃煤热值20 kJ/g左右准格尔煤的前提下，2套磨煤机可保证15%~20%额定负荷的长期燃烧稳定性。此外，通过相关性分析得出煤量变化速率、煤量分布和一次风量是影响火检波动的主要因素。研究结果可为同类型机组长时间极限深度调峰提供参考。

燃煤锅炉深度调峰对以新能源为主的未来电力系统的稳定性至关重要，而目前1 000 MW等级超超临界燃煤锅炉深度调峰性能与工程应用较为缺乏。为提高1 000 MW等级燃煤锅炉深度调峰能力，选择某电厂1 000 MW燃煤机组开展宽负荷高效研究。 方法 在机组深度调峰负荷为340 MW下，进行了低负荷稳燃实验、脱硝侧入口烟气测试，对锅炉主要运行参数、炉膛温度分布、锅炉侧燃烧调整试验进行了分析，并在此基础上开展了燃烧优化调整实验。 结果 1 000 MW等级机组具备34%额定功率的深度调峰能力；选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)脱硝入口烟温基本在320~350 ℃，满足高于300 ℃的烟温要求；锅炉优化调整后，修正后的锅炉热效率为94.09%(提高0.94%)，供电煤耗降低3.27 g/(kW⋅h)；SCR脱硝入口NO x 质量浓度基本在180~260 mg/m3(降低约30 mg/m3)，满足低于300 mg/m3的要求。 结论 研究成果有助于提高1 000 MW等级燃煤火电机组低负荷运行的安全性、经济性、环保性。

煤电机组实现超低排放后，Hg和SO等非常规污染物成为燃煤电厂下一步烟气污染物治理工作的重点。烟气Hg和SO，污染对环境危害大，严重威胁人体健康，而且超低排放后SO浓度升高，给煤电机组带来空预器堵塞、设备腐蚀、有色烟羽等一系列问题。北京市地方标准要求燃煤锅炉承排放浓度限值为0.5Hg/Nm，杭州市地方标准已将燃煤机组SO，排放浓度限值列入征求意见稿。 现有环保设备对Hg和SO的协同脱除能力无法应对未来更严格的环保标准要求。燃煤电厂脱除烟气中Hg和SO主要采用单一污染物控制技术，即采用改性活性炭/改性飞灰吸附技术和湿式电除尘技术来分别脱除烟气中Hg和SO。然而，随着污染物控制种美不断增加，烟气净化设备数量逐渐增多，不仅提高了设备投资和运行费用，还使整个末端污染物治理系统更加庞大复杂，占地大、能耗高、运行风险大、副产物二次污染问题十分突出。同时，湿式电除尘设备安装在烟道尾部，在一定程度上能解决燃煤机组SO减排问题，但不能改善上游设备的工作条件，解决不了空预器堵塞、烟道腐蚀等影响机组安全可靠性的问题。利用一套设备实现多污染物协同脱除，已成为当前燃煤电厂可持续发展的必然选择。

以54台超低排放燃煤机组为研究对象，对比分析了主要大气污染物（颗粒物、SO2、NOx）的年排放达标率、年排放浓度、排放性能等排放特征。在对环保设施投运和故障进行调查的基础上，分析了排放超标和故障的原因。结果显示：参与调查的燃煤机组中颗粒物、SO2、NOx排放年度达标率分别为99.981%、99.962%、99.893%，表明能够稳定实现超低排放；颗粒物、SO2、NOx排放绩效均值分别为11.11、68.16、140.26 mg/(kW·h)，满足且优于国家标准要求；启停时段颗粒物、SO2、NOx排放超标时长占比分别为54%、64%、57%，说明机组启停过程中颗粒物、SO2、NOx排放浓度难以控制，消除启停机期间制约环保设施正常投运的影响因素是后续主要研究方向。