热电多重解耦技术融合提升机组灵活性关键技术研究与应用

项目背景

盛乐热电运营两台350MW超临界供热机组，位于呼和浩特市和林格尔新区，初期因冷热负荷不足导致能耗较高。2017年底完成“引热入呼”供热改造，2018年起引进电蓄热、高背压供热、旁路抽汽及烟气余热深度利用等解耦技术，后期持续优化应用场景，取得系列创新成果。

多重解耦技术

1. 电锅炉蓄热技术：

   • 引进4x40MW电锅炉，通过合同能源模式实现外挂160MW深度调峰，同步增加320万平米供热。
   • 提升机组AGC调节能力，国内首创电锅炉配合火电机组调频。
   • 在蒙西电网调峰、调频辅助服务市场取得突破。

2. 乏汽外引高背压供热技术：

   • 引进串级凝汽器技术，实现汽轮机乏汽高效利用。
   • 中高负荷经济效益显著，具备一定解耦能力。

3. 高低压旁路联合抽汽技术：

   • 50%负荷下旁路抽取120t/h蒸汽，解耦电负荷至35%。
   • 60%电负荷下逐步开大旁路抽汽量，达到原工业抽汽工况80%电负荷对应供热能力。

4. 锅炉烟气余热深度利用技术：

   • 降低锅炉排烟温度，回收烟气余热。
   • 改造后发电热耗率降低38.82kJ/（kWh），全年煤耗减少约0.6g/kWh。

科技成果梳理

• 专利：获得多项发明专利和实用新型专利，涵盖火电机组协调控制、凝汽器检修、乏汽回收供热等。
• 获奖：获得电力科技创新奖一等奖、碳达峰碳中和创新项目一等奖等多项荣誉。
• 论文：在IEEE等学术会议上发表论文并获奖。

创新、先进性及应用推广

• 成果适用于大比例供热的热电企业，尤其北方地区城市周边热电厂。
• 累计增加供热面积1000余万平方米，全厂年度综合煤耗降低17g/kWh。
• 成功实施零出力上网试验，采暖季全厂调峰能力提升至33%→25%THA。

经济和社会效益

• 经济效益：2022年多重解耦技术合计增利6683.8万元，2024年预计增利7500余万元。
• 社会及环保效益：释放25%灵活性给新能源发电，减少二氧化碳排放46.43万吨，提升清洁供暖水平。

项目团队简介

• 项目负责人：侯建军（内蒙古京能盛乐热电公司一级专家、京能电力内部专家）。
• 参与单位：内蒙古京能盛乐热电有限公司、北京京能电力股份有限公司、清华大学等。

新课题策划及实施

• 策划《电热协同互补提升机组灵活性关键技术研究与应用》，获得政府科技引导资金奖励。
• 350MW超临界机组纯凝工况灵活性升级，突破至25%THA，后续将进一步提升机组变负荷速率。