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北京瑞特爱能源股份有限公司副总经理 杨豫森 上世纪80年代后，丹麦经历了一个从基于大型燃煤火电厂向风力发电、热电联产小机组和太阳能光伏发电相结合的转变过程。随着可再生能源电力生产的大幅增加，大型火电机组灵活性和深度调峰能力面临着越来越大的挑战。 由于电力交易市场以及丹麦的化石能源税和碳税，德国的可再生能源法，使得燃煤火电厂只有两个选择：要么转换成烧生物质或垃圾的电厂，要么不断缩短年运行小时数，进而长期低负荷运行或频繁启停，最终还是无法逃脱关停的命运。 在可再生能源快速发展的大背景下，丹麦、德国火电机组近20年来持续不断地优化灵活运行能力，其在热电机组热电解耦改造、火电机组快速增减负荷和快速启停改造、灵活运行衍生问题处理以及燃料灵活性改造等方面积攒的技术和经验，值得我国火力发电企业重点关注和借鉴。 丹麦、德国火电灵活性改造的主要措施包括两个方面：一是负荷调整的灵活性：深度调峰（锅炉及汽机的低负荷运行）、机组快速启停、机组爬坡速率和热电联产机组的热电解耦。二是燃料的灵活性：火电厂燃料的可变性，包括煤、油、燃气等多种化石燃料，化石燃料与生物质燃料的混烧，甚至包括完全的生物质、垃圾等多种可再生能源燃料。目前，丹麦的主要大型火电机组均实现了从传统煤粉炉向掺烧生物质，进而过渡到完全的生物质或垃圾等可再生能源燃料的转换。 不增加外部系统和设备的针对机组本身的火电灵活性改造措施有，煤粉炉低负荷燃烧技术和煤粉炉中速磨动态油压控制技术，而增加外部系统和设备提高机组灵活性措施有电热锅炉技术、大型蓄热水罐和汽机旁路方案。 综合目前的丹麦和德国的火电灵活性技术方案，根据目前我国火电厂的实际情况，针对不同类型电厂，火电灵活性解决方案需坚持以下原则：  一、所有电厂无论是热电联产机组还是纯凝机组，首选的火电灵活性方案是在不上任何附加投资的设备和措施基础上，挖掘机组本身的深度调峰潜力，如锅炉低负荷燃烧，汽机旁路和供热抽汽量加大，增加供热能力，减小发电量。 二、火电灵活性还包括增强机组的负荷爬升率及快速启停的能力，这些能力与锅炉系统管壁厚度及汽机喷嘴及叶片等金属部件抵抗热应力的能力都有关系，因此对金属部件温度场分布和热应力的检测是关系机组启停次数和寿命的关键因素。 三、对北方热电联产机组，如果厂区内有大空间可建设大型蓄热水罐，另外，供热抽汽有很大的抽汽余量，外界管网为热水管网，首选的火电灵活性方案是大型蓄热水罐，可以结合管网特性，通过水泵升压的直连方式；另外，蓄热罐也可作为管网的补水定压系统。 四、如果热电厂区内没有实施大型蓄热水罐的空间，可以考虑安装电极热水锅炉或电极蒸汽锅炉，实现机组快速调峰。 五、如果现有热电厂周边有稳定的大量的工业蒸汽负荷，此时，最可行的深度调峰方案就是电极热水锅炉或电极蒸汽锅炉，蒸汽锅炉还可以部分满足工业蒸汽的负荷。 六、对机组本身降负荷能力较弱的热电机组，例如直流炉的机组，一般最低负荷为30%，如需进一步的深度调峰，建议同时上电锅炉和大型蓄热水罐。 七、对国产热电联产机组，锅炉厂家和汽机厂家可帮助挖掘机组本身的深度调峰能力，从锅炉低负荷燃烧和汽机旁路等角度增加机组压负荷和快速升降负荷和启停的能力。 八、对进口热电联产机组，因为锅炉汽机不是国产，对锅炉低负荷燃烧和汽机低负荷等方面不易实现，则应该考虑外部设备，如电极锅炉或大型蓄热水罐来增加机组调峰能力。 （见习编辑：卢靖冉） |
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