《煤電機(jī)組靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)體系預(yù)研》

煤電機(jī)組靈活性改造

標(biāo)準(zhǔn)體系預(yù)研報(bào)告

組織單位：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心

主編單位：西安熱工研究院有限公司

參編單位：國(guó)家電力調(diào)度控制中心、國(guó)家電網(wǎng)有限公司東北分部、國(guó)家電網(wǎng)有限

公司西北分部、西安交通大學(xué)、中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、上海發(fā)

電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司、國(guó)家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、

華電電力科學(xué)研究院有限公司、東方汽輪機(jī)廠、哈爾濱汽輪機(jī)廠、東方電氣集團(tuán)

東方鍋爐股份有限公司、哈爾濱鍋爐廠、沈陽世杰電器有限公司、北京瑞特愛能

源科技股份有限公司、深圳市科陸電子科技股份有限公司、南通江海電容器股份

有限公司、百吉瑞（天津）新能源有限公司、沈陽微控新能源技術(shù)有限公司

2021年7月

一、研究背景

1.電源發(fā)展現(xiàn)狀

近年，我國(guó)電源結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整、優(yōu)化，可再生能源加快發(fā)展，消納水平持續(xù)

改善。截至2020年底，全國(guó)全口徑裝機(jī)容量22億千瓦，見表1。其中火電裝機(jī)

12.5億千瓦，占比56.58%，火電占總裝機(jī)的比重同比下降2.60個(gè)百分點(diǎn)；風(fēng)電

裝機(jī)2.82億千瓦，占比12.79%，太陽能發(fā)電裝機(jī)2.53億千瓦，占比11.52%，

風(fēng)電、太陽能占總裝機(jī)的比重同比上漲3.75個(gè)百分點(diǎn)。發(fā)電量方面，火電同比

增加2.5%，風(fēng)電增加15.1%，太陽能發(fā)電增加16.6%，新能源在電力系統(tǒng)中的地

位已發(fā)生變化，正在向電能增量主力供應(yīng)者過渡。隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電的技術(shù)進(jìn)

步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，造價(jià)和度電成本總體呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，發(fā)電效率持續(xù)提升，即

將步入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代，預(yù)計(jì)“十四五”期間新能源仍將繼續(xù)快速發(fā)展，裝機(jī)和發(fā)電

量占比仍將持續(xù)提高。以煤為主的能源體系向清潔能源轉(zhuǎn)型，風(fēng)電、光電等間歇

式電源逐漸占據(jù)了新增電源的主要部分，系統(tǒng)調(diào)峰需求日益增加。

表1-12019-2020年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)及同比增長(zhǎng)單位：萬千瓦

2020年比2016

序號(hào)指標(biāo)名稱2020年2019年同比（%）2016年

年增長(zhǎng)（%）

1發(fā)電裝機(jī)總量2200582010069.516505133.3

2其中：火電1245171189574.710609417.4

3水電37016358043.43320711.5

4核電498948742.4336448.3

5風(fēng)電281532091534.61474790.9

6太陽能發(fā)電253432041824.17631232.1

表1-22019-2020年全國(guó)發(fā)電量對(duì)比單位：億千瓦時(shí)

2020年比2016

序號(hào)指標(biāo)名稱2020年2019年同比(%)2016年

年增長(zhǎng)（%）

1全國(guó)發(fā)電量76236732694.06022826.6

2火電51743504652.54327319.6

3水11174815.4

1

4核電366234875.0213271.8

5風(fēng)電4665405315.1240993.6

6太陽能發(fā)電2611224016.6665292.6

可再生能源替代傳統(tǒng)能源等低碳發(fā)展的能源轉(zhuǎn)型，是對(duì)“2030碳達(dá)峰、2060

碳中和”發(fā)展目標(biāo)的重要支撐，同時(shí)對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)的煤電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)帶來巨大

沖擊。我國(guó)近年來風(fēng)電、光伏等可再生能源的規(guī)模和比重大幅提高，這些機(jī)組的

出力穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)性較差，接入電網(wǎng)后，需要其它機(jī)組增加調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服

務(wù)的能力。此外，西電東送等大型輸電工程和特高壓線路相繼投產(chǎn)，電能的長(zhǎng)距

離輸送增加了對(duì)無功、聯(lián)絡(luò)線功率偏差調(diào)整等輔助服務(wù)的需求。由于電力系統(tǒng)適

應(yīng)新能源發(fā)展的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足，靈活性調(diào)峰電源嚴(yán)重缺乏，煤電成了調(diào)峰主

力。煤電正由傳統(tǒng)的提供電力、電量的主體電源，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樵谔峁╇娏Α㈦娏?/p>

的同時(shí)，向電力系統(tǒng)提供可靠容量、調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)的基礎(chǔ)性、調(diào)節(jié)性電源，

煤電的作用和定位發(fā)生了根本的改變。

截至2019年5月，“三北”地區(qū)累計(jì)完成火電機(jī)組靈活性改造5078萬千瓦。

國(guó)家遴選的22個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中，東北地區(qū)試點(diǎn)項(xiàng)目完成80%，華北地區(qū)完成25%，

西北地區(qū)完成靈活性改造較少。從調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用看，2018年全國(guó)用于調(diào)峰輔助

服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用共計(jì)52.3億元，占總補(bǔ)償費(fèi)用的35%，同比增長(zhǎng)約10%，其中東

北區(qū)域合計(jì)27.8億元，占全國(guó)一半以上。從保障供應(yīng)的角度看，煤電在相當(dāng)長(zhǎng)

時(shí)期內(nèi)仍將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，是我國(guó)電力安全可靠供應(yīng)的“壓艙石”

和“穩(wěn)定器”，一旦其他電源發(fā)展不及預(yù)期，客觀上需要增加煤電規(guī)模進(jìn)行保供和

托底。

清潔能源的健康發(fā)展離不開煤電靈活性調(diào)節(jié)支持。在大規(guī)模、高波動(dòng)性清潔

能源電力接入的情況下，系統(tǒng)對(duì)靈活性電源需求不斷提高，作為當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)可靠

的調(diào)節(jié)電源，煤電將更多地承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓和備用功能。煤電靈活性

改造將是能源轉(zhuǎn)型背景下電力生產(chǎn)的趨勢(shì)，建立煤電機(jī)組靈活性改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體

系，可為靈活性改造技術(shù)在實(shí)際推廣應(yīng)用中提供標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化的技術(shù)

參考。通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上保持行業(yè)高度的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，從而推動(dòng)靈活性改造

項(xiàng)目的規(guī)范、高效進(jìn)行，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

2

2.靈活性改造相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策情況

電力輔助服務(wù)是指為了保證電力系統(tǒng)安全、電能品質(zhì)、電力交易和電力供應(yīng)，

由發(fā)電企業(yè)提供的除正常電能生產(chǎn)輸送之外的其它服務(wù)，靈活性需求的增加使得

電力輔助服務(wù)重要性凸顯。

2006年，原國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)印發(fā)《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》，

明確電力輔助服務(wù)包括：一次調(diào)頻、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、

備用、黑啟動(dòng)等，其中有償輔助服務(wù)包括自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、有償調(diào)峰、有

償無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動(dòng)等。自2008年始，華北、華中、華東、南方、東北

和西北電監(jiān)局及各省電監(jiān)辦陸續(xù)出臺(tái)本區(qū)域的兩個(gè)細(xì)則。2014年，國(guó)家能源局

印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)跨省跨區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)工作的通知》，將跨省

跨區(qū)交易電量納入電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制范疇。

為了破解新能源消納困境，《電力發(fā)展"十三五"規(guī)劃》(2016-2020)中將"加強(qiáng)

調(diào)峰能力建設(shè)，提升系統(tǒng)靈活性"作為重點(diǎn)任務(wù)?！兑?guī)劃》提出，從負(fù)荷側(cè)、電源

側(cè)、電網(wǎng)側(cè)多措并舉，提升系統(tǒng)靈活性。同時(shí)指出，將全面推動(dòng)煤電機(jī)組靈活性

提升，"十三五"期間，改造煤電機(jī)組容量2.2億千瓦，其中熱電機(jī)組改造規(guī)模為

1.3億千瓦，純凝機(jī)組改造規(guī)模為9000萬千瓦。

2016年11月國(guó)家能源局、東北監(jiān)管局印發(fā)了《東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)

規(guī)則(試行)》。東北電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)辦法由于引入了市場(chǎng)化機(jī)制，在國(guó)家、電

網(wǎng)和用戶未增加支出的情況下，激發(fā)了火電企業(yè)實(shí)施靈活性提升和參與調(diào)頻調(diào)峰

的積極性。隨后，山東、華北、福建等地區(qū)也陸續(xù)開展輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。

表1-3東北深度調(diào)峰交易分檔及報(bào)價(jià)上、下限

報(bào)價(jià)報(bào)價(jià)下限報(bào)價(jià)上限

時(shí)期火電廠類型火電廠調(diào)峰率

檔位（元/kWh）（元/kWh）

純凝火電機(jī)組40%＜負(fù)荷率≤50%

第一檔00.4

非供熱期熱電機(jī)組40%＜負(fù)荷率≤48%

第二檔全部火電機(jī)組負(fù)荷率≤40%0.41

純凝火電機(jī)組40%＜負(fù)荷率≤48%

第一檔00.4

供熱期熱電機(jī)組40%＜負(fù)荷率≤50%

第二檔全部火電機(jī)組負(fù)荷率≤40%0.41

3

表1-4東北應(yīng)急啟停調(diào)峰報(bào)價(jià)

機(jī)組額定容量級(jí)別報(bào)價(jià)上限

（萬千瓦）（萬元/次）

1050

2080

30120

50~60200

80~100300

2017年，國(guó)家能源局印發(fā)《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場(chǎng)）機(jī)制工作方案》

積極探索建設(shè)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，著力解決局部地區(qū)棄風(fēng)、棄光、棄水、限核和

系統(tǒng)調(diào)峰、供暖季電熱矛盾等突出問題。

2018年8月國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家能源局關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)

意見發(fā)改能源〔2018〕364號(hào)要求根據(jù)不同地區(qū)調(diào)節(jié)能力需求，科學(xué)制定各省火

電靈活性提升工程實(shí)施方案。“十三五”期間，力爭(zhēng)完成2.2億千瓦火電機(jī)組靈活

性改造（含燃料靈活性改造，下同），提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力4600萬千瓦。優(yōu)先

提升30萬千瓦級(jí)煤電機(jī)組的深度調(diào)峰能力。改造后的純凝機(jī)組最小技術(shù)出力達(dá)

到30%~40%額定容量，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組最小技術(shù)出力達(dá)到40%~50%額定容量；部

分電廠達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，機(jī)組不投油穩(wěn)燃時(shí)純凝工況最小技術(shù)出力達(dá)到

20%~30%。

3.靈活性改造現(xiàn)狀及存在問題

1）國(guó)外煤電機(jī)組靈活性改造情況

國(guó)外煤電機(jī)組靈活性改造情況已有相關(guān)報(bào)告進(jìn)行了充分的論述，詳見中電聯(lián)

《煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行政策研究》，國(guó)外成熟的電力市場(chǎng)已建立起配套的容量市

場(chǎng)機(jī)制。通過稀缺資源的價(jià)格信號(hào)有效激勵(lì)發(fā)電側(cè)資源配置，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行

的目的。已形成成熟的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的國(guó)家，并未針對(duì)調(diào)峰輔助服務(wù)設(shè)置單獨(dú)的

補(bǔ)償，主要是采取現(xiàn)貨市場(chǎng)的邊際價(jià)格出清機(jī)制，通過不同時(shí)段的價(jià)格信號(hào)，來

引導(dǎo)市場(chǎng)成員在高峰和低谷時(shí)段調(diào)整出力。丹麥、德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明，煤電靈活性

改造技術(shù)是可行的。丹麥煤電機(jī)組改造后最小出力低至15%-20%，德國(guó)為

25%-30%。完善的電價(jià)機(jī)制是煤電靈活性改造的驅(qū)動(dòng)力。丹麥的火電利用小時(shí)數(shù)

從調(diào)峰前的5000小時(shí)下降到了調(diào)峰后的2500-3000小時(shí)，但調(diào)峰收入仍然確保

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了其可以獲得合理的收益。

2）國(guó)內(nèi)煤電機(jī)組靈活性改造現(xiàn)狀

2016年6月國(guó)家能源局正式啟動(dòng)靈活性改造示范試點(diǎn)項(xiàng)目。能源局選取了

可再生能源消納問題較為突出地區(qū)的22個(gè)典型項(xiàng)目進(jìn)行試點(diǎn)，拉開了靈活性改

造的序幕。2020年，受火電靈活性發(fā)展等影響，清潔能源消納整體形勢(shì)持續(xù)好

轉(zhuǎn)，上半年風(fēng)電、光伏發(fā)電利用率分別達(dá)到96.1%、97.9%，同比上升0.8、0.3

個(gè)百分點(diǎn)。

目前，我國(guó)各火電企業(yè)正在陸續(xù)進(jìn)行機(jī)組靈活性改造，主要涉及低負(fù)荷穩(wěn)燃、

低負(fù)荷脫硝、熱電解耦、提升機(jī)組變負(fù)荷速率、儲(chǔ)能調(diào)峰等技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)支

撐下，純凝煤電機(jī)組最低調(diào)峰負(fù)荷可降低至20%以下，供熱機(jī)組電負(fù)荷調(diào)節(jié)能力

可提升10%以上。與此同時(shí)，煤電靈活性研究還在兩班制運(yùn)行、快速調(diào)節(jié)等方面

進(jìn)行了大量技術(shù)探索，十三五末期，我國(guó)已有一大批煤電機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率可達(dá)

到2.0%Pe，相比于靈活性改造前調(diào)節(jié)速度大幅提升。

3）存在的問題

能源局火電靈活性改造示范項(xiàng)目開展以來，為提升燃煤機(jī)組調(diào)峰能力和促進(jìn)

新能源消納，做出了積極貢獻(xiàn)，棄風(fēng)率、棄光率、棄水率等情況總體趨好。但對(duì)

照《電力發(fā)展"十三五"規(guī)劃》，縱觀十三五期間相關(guān)改造情況，煤電靈活性改造

容量及范圍等均偏離規(guī)劃目標(biāo)值較多。問題主要體現(xiàn)如下：

一是示范項(xiàng)目技術(shù)路線多，但后續(xù)推廣項(xiàng)目少，例如電鍋爐或儲(chǔ)熱罐改造項(xiàng)

目，后續(xù)推廣的案例并不多；

二是試驗(yàn)項(xiàng)目多但實(shí)際使用少，例如旁路供熱大多屬于試驗(yàn)、應(yīng)急備用性質(zhì)，

但實(shí)際長(zhǎng)期運(yùn)行的項(xiàng)目不多；

三是供熱機(jī)組改造多，但純凝機(jī)組改造少，例如北方熱電解耦靈活性改造多，

但是南方純凝機(jī)組深度調(diào)峰改造偏少；

四是部分技術(shù)性價(jià)比不高，有待進(jìn)一步技術(shù)進(jìn)步，例如蓄電池儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻

項(xiàng)目等；

五是部分靈活性改造技術(shù)路線，機(jī)組壽命必然或多少受影響，全壽命周期內(nèi)

的損耗分布會(huì)發(fā)生變化，目前沒有進(jìn)行研究。

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4.目的和意義

標(biāo)準(zhǔn)是構(gòu)成國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的基本要素，是規(guī)范經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要技術(shù)

制度。長(zhǎng)期以來，標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)際交往的技術(shù)語言和國(guó)際貿(mào)易的技術(shù)依據(jù)，在保障

產(chǎn)品質(zhì)量、提高市場(chǎng)信任度、促進(jìn)商品流通、維護(hù)公平競(jìng)爭(zhēng)等方面發(fā)揮了重要作

用。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷深入，標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的作用更加凸顯，繼產(chǎn)

品競(jìng)爭(zhēng)、品牌競(jìng)爭(zhēng)之后，標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)成為一種層次更深、水平更高、影響更大的競(jìng)

爭(zhēng)形式。因此，世界各國(guó)越來越重視標(biāo)準(zhǔn)化工作，紛紛將標(biāo)準(zhǔn)化工作提到國(guó)家發(fā)

展戰(zhàn)略的高度。整體提升我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化水平，有助于全面建設(shè)小康社會(huì)，落實(shí)科學(xué)

發(fā)展觀，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供技術(shù)支撐和基礎(chǔ)保障。

煤電靈活性改造是加強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)峰能力，增強(qiáng)靈活性的重要手段。目前我國(guó)已

開展的煤電機(jī)組靈活性改造項(xiàng)目中存在多個(gè)方面的問題，包括機(jī)組安全、機(jī)組經(jīng)

濟(jì)性、設(shè)備壽命、新技術(shù)可靠性、新技術(shù)造價(jià)、調(diào)度運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、政策補(bǔ)貼

等，且當(dāng)前煤電機(jī)組靈活性改造項(xiàng)目技術(shù)路線較多，不同地域、不同電網(wǎng)、不同

機(jī)型等均存在一定適用差異性，使得靈活性改造技術(shù)在實(shí)際工程推廣上缺乏標(biāo)準(zhǔn)

化、規(guī)范化和科學(xué)化的技術(shù)參考，因此煤電機(jī)組靈活性改造方面急需建立統(tǒng)一的

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

本預(yù)研的目的是通過總結(jié)國(guó)內(nèi)外煤電靈活性改造試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)，提出煤電靈

活性改造技術(shù)路線及標(biāo)準(zhǔn)需求，研究煤電靈活性改造的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，并提出標(biāo)

準(zhǔn)制修訂建議，發(fā)揮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)行業(yè)的引領(lǐng)作用，為煤電機(jī)組靈活性改造項(xiàng)目提

供規(guī)范化和科學(xué)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參考。

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二、現(xiàn)有靈活性改造技術(shù)路線

煤電機(jī)組靈活性改造旨在提升機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍、調(diào)節(jié)速率，縮短機(jī)組啟停

時(shí)間，根據(jù)提升機(jī)組靈活性的需求，具體改造技術(shù)路線如下。

1.鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)

鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煤粉氣流風(fēng)煤比增大，煤粉濃度降低，同時(shí)爐膛溫

度降低，導(dǎo)致著火難度加大。根據(jù)爐型、煤質(zhì)、燃燒設(shè)備的不同，目前大部分燃

煤鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃能力在40~50%額定負(fù)荷左右，為滿足靈活性需求鍋爐需要進(jìn)

一步增強(qiáng)低負(fù)荷穩(wěn)燃能力。提高鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃能力的主要技術(shù)措施有：鍋爐精

細(xì)化運(yùn)行調(diào)整，基于強(qiáng)化燃燒的鍋爐燃燒器改造，鍋爐制粉系統(tǒng)改造，摻燒高揮

發(fā)分煤質(zhì)改造，以及等離子體、微油、富氧等助燃改造等。

2.提高低負(fù)荷SCR入口煙溫技術(shù)

目前，絕大部分煤電機(jī)組脫硝裝置的工作溫度為300~420℃。當(dāng)機(jī)組深度調(diào)

峰時(shí)，隨著鍋爐負(fù)荷的降低，脫硝裝置入口煙溫將降至300℃以下，為避免脫硝

催化劑失去活性，脫硝裝置需要退出運(yùn)行，導(dǎo)致氮氧化物排放超標(biāo)，機(jī)組調(diào)峰中

止。因此，針對(duì)深度調(diào)峰期間，脫硝裝置無法投入的機(jī)組，需要進(jìn)行提高脫硝裝

置入口煙溫改造。

除少數(shù)煙氣中SO2和NOx較低的機(jī)組能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)投運(yùn)SCR脫硝裝置外，

大部分機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需采用省煤器煙氣旁路、省煤器水側(cè)旁路、省煤器

分級(jí)布置、回?zé)岢槠a(bǔ)充給水、熱水再循環(huán)等技術(shù)提高SCR入口煙溫。

3.低負(fù)荷輔機(jī)和控制系統(tǒng)適應(yīng)性改造技術(shù)

機(jī)組負(fù)荷降低以后，制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、空預(yù)器、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)

等系統(tǒng)的主要輔機(jī)均可能不同程度的出現(xiàn)一些問題，例如煤粉分配不均，點(diǎn)火困

難、空預(yù)器堵塞、給水泵和凝結(jié)水泵振動(dòng)等。根據(jù)機(jī)組運(yùn)行特性的不同，針對(duì)性

的選取相應(yīng)解決措施是保障機(jī)組靈活運(yùn)的關(guān)鍵。目前常用的輔機(jī)和控制系統(tǒng)適應(yīng)

性改造技術(shù)主要有煤粉分配器改造、風(fēng)粉在線監(jiān)測(cè)改造、鍋爐空預(yù)器防腐和防堵

技術(shù)、鍋爐原煤倉防堵技術(shù)、鍋爐燃燒安全監(jiān)控技術(shù)、給水泵運(yùn)行控制策略改造

技術(shù)、凝結(jié)水泵運(yùn)行控制策略改造技術(shù)、機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)適應(yīng)性改造等。

1

4.深度調(diào)峰下關(guān)鍵部件安全性保障技術(shù)

（1）汽輪機(jī)末級(jí)葉片安全性

汽輪機(jī)深度調(diào)峰運(yùn)行后，進(jìn)汽流量將大幅減小，運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)值，這將

導(dǎo)致低壓末兩級(jí)葉片動(dòng)應(yīng)力增大、水蝕加劇、高周疲勞壽命縮短，嚴(yán)重威脅其安

全運(yùn)行。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法研究不同負(fù)荷工況低壓末級(jí)葉片多元流熱物理

場(chǎng)，獲得葉片非平衡態(tài)氣流激振力，并通過高精度多階差分方法施加在葉片有限

元模型，實(shí)現(xiàn)流場(chǎng)到結(jié)構(gòu)場(chǎng)的高強(qiáng)非線性耦合，在此基礎(chǔ)上采用有限元方法研究

葉片的動(dòng)應(yīng)力，評(píng)估其安全性，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的改造。

（2）鍋爐水動(dòng)力安全性

在調(diào)峰的運(yùn)行過程中，機(jī)組不再帶基本負(fù)荷，機(jī)組負(fù)荷多數(shù)偏離設(shè)計(jì)工況，

這使得鍋爐水冷壁工質(zhì)在超臨界壓力與亞臨界壓力之間不斷變化，管內(nèi)工質(zhì)既可

能是超臨界壓力水，也可能是氣液兩相流，影響鍋爐水冷壁水動(dòng)力可靠性。針對(duì)

水動(dòng)力安全性的試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果，通過儲(chǔ)能和調(diào)節(jié)等方式，盡量維持鍋爐水動(dòng)力

安全處于相對(duì)寬松的閾值范圍。

5.熱電解耦技術(shù)

（1）水罐儲(chǔ)熱技術(shù)

對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，當(dāng)發(fā)電余熱滿足供熱需求且仍有富余時(shí)，這部分富余的

熱量可以用儲(chǔ)熱罐存儲(chǔ)起來。當(dāng)調(diào)度要求降低發(fā)電負(fù)荷，機(jī)組供熱能力下降時(shí)，

機(jī)組的供熱能力小于外部需求的供熱量，此時(shí)，不足的供熱功率由儲(chǔ)熱罐提供，

從而避免為滿足供熱需求而在用電低谷時(shí)段產(chǎn)生強(qiáng)迫發(fā)電的情況。儲(chǔ)熱罐熱電解

耦技術(shù)示意圖如圖2-1所示。儲(chǔ)熱罐內(nèi)部?jī)?chǔ)存熱水，工作壓力為常壓。由于冷熱

水溫度的不同，沿罐體高度水的密度不同，在一個(gè)足夠大容器中，可形成熱水在

上，冷水在下，中間為過渡層的分層結(jié)構(gòu)。其中，中間過渡層定義為斜溫層，斜

溫層內(nèi)溫度梯度較大，其高度與設(shè)備結(jié)構(gòu)有重要關(guān)系。

2

圖2-1水罐儲(chǔ)熱熱電解耦技術(shù)示意圖

（2）汽輪機(jī)高、低旁路供熱技術(shù)

汽輪機(jī)旁路的設(shè)計(jì)目的在于協(xié)調(diào)鍋爐產(chǎn)汽量與汽輪機(jī)耗汽量之間的不平衡，

提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性和運(yùn)行的靈活性，在機(jī)組啟停和甩負(fù)荷期間提升機(jī)組的

安全性。旁路系統(tǒng)可分為三種類型：三用閥旁路系統(tǒng)、一級(jí)大旁路系統(tǒng)和兩級(jí)串

聯(lián)旁路系統(tǒng)。

汽輪機(jī)高低旁路供熱技術(shù)是利用機(jī)組已有的旁路或者新建的旁路實(shí)現(xiàn)對(duì)外

供熱的技術(shù)。汽輪機(jī)高低旁路供熱按其供熱形式可以分為：1）低旁單獨(dú)對(duì)外供

熱；2）旁路部分主蒸汽對(duì)外供熱；3）主蒸汽減溫減壓對(duì)外供熱；4）汽輪機(jī)高

低旁路聯(lián)合供熱，目前應(yīng)用較多的是低旁單獨(dú)對(duì)外供熱和汽輪機(jī)高低旁路聯(lián)合供

熱兩種方式。

汽輪機(jī)旁路供熱的優(yōu)勢(shì)在于改造方案成熟，改造初投資較少，運(yùn)行靈活方便，

能最大程度實(shí)現(xiàn)熱電解耦。旁路供熱降低了高、中壓缸的做功，在提高機(jī)組供熱

能力的情況下降低發(fā)電機(jī)組出力，達(dá)到熱電解耦的目的。旁路供熱的調(diào)峰能力不

受鍋爐制約，調(diào)峰能力強(qiáng)、運(yùn)行靈活，在極端情況下可實(shí)現(xiàn)完全熱電解耦，已成

為目前供熱機(jī)組提升電出力調(diào)節(jié)能力的重要手段。在北方地區(qū)，作為補(bǔ)充供熱方

式和實(shí)現(xiàn)機(jī)組深調(diào)的手段在電廠應(yīng)用較多；而在南方和需要工業(yè)供汽的地區(qū)，作

為保障工業(yè)供汽的重要方式。旁路供熱的不足之處，在于直接將高品質(zhì)蒸汽減溫

減壓用于供熱，熱經(jīng)濟(jì)性較差。由于蒸汽參數(shù)等級(jí)較高，抽汽流量變化可能引起

3

汽輪機(jī)軸向推力和葉片強(qiáng)度超限等危及機(jī)組運(yùn)行安全性的問題，因此對(duì)相關(guān)減溫

減壓設(shè)備的可靠性以及控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)要求較高。

（3）低壓缸零出力供熱技術(shù)

低壓缸零出力供熱技術(shù)也叫切除低壓缸進(jìn)汽供熱技術(shù)，在低壓缸高真空運(yùn)行

條件下，切除低壓缸原進(jìn)汽管道進(jìn)汽，通過新增旁路管道通入少量的冷卻蒸汽，

實(shí)現(xiàn)低壓缸近零出力運(yùn)行，從而大幅降低低壓缸冷卻蒸汽消耗，減少機(jī)組冷源損

失，大幅提高機(jī)組的供熱能力、電調(diào)峰能力和供熱經(jīng)濟(jì)性。該技術(shù)突破傳統(tǒng)供熱

機(jī)組運(yùn)行理論，低壓缸的最小安全流量從約100噸降低至約20噸，提高汽輪機(jī)

電調(diào)峰能力和供熱抽汽能力。

供熱

蝶閥

中低壓連通管

冷卻蒸汽旁路調(diào)節(jié)閥

中壓缸低壓缸

圖2-2低壓缸零出力供熱改造方案原則性系統(tǒng)圖

與高背壓供熱、光軸供熱改造等供熱改造方案相比，低壓缸零出力供熱技術(shù)

能夠?qū)崿F(xiàn)供熱機(jī)組在抽汽凝汽式運(yùn)行方式與高背壓運(yùn)行方式的靈活切換，使機(jī)組

同時(shí)具備高背壓機(jī)組供熱能力大、抽汽凝汽式供熱機(jī)組運(yùn)行方式靈活的特點(diǎn)，避

免了高背壓供熱改造（雙轉(zhuǎn)子）和光軸改造方案采暖期需更換兩次低壓缸轉(zhuǎn)子的

問題和備用轉(zhuǎn)子存放保養(yǎng)問題，機(jī)組運(yùn)行時(shí)的維護(hù)費(fèi)用大大降低。

（4）電鍋爐供熱技術(shù)

在發(fā)電側(cè)建設(shè)大功率電蓄熱調(diào)峰鍋爐，利用發(fā)電機(jī)組電能轉(zhuǎn)換成熱能補(bǔ)充到

熱網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)燃煤火電機(jī)組在不降低出力的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的深度調(diào)峰，

對(duì)于提高電力系統(tǒng)可再生能源消納能力有十分重要的意義。另外，新增的電蓄熱

鍋爐可增加高峰期熱量供應(yīng)，提高熱電廠供熱能力，有利于周邊地區(qū)進(jìn)一步治理

散煤燃燒，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，降低燃煤污染物排放量，對(duì)大氣污染防治有

4

積極的意義。

6.儲(chǔ)能技術(shù)

儲(chǔ)能技術(shù)的意義在于形成能量生產(chǎn)與消耗之間的時(shí)間延遲，現(xiàn)階段發(fā)展較成

熟且能和煤電機(jī)組耦合的幾種儲(chǔ)能技術(shù)是電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、熔鹽或水儲(chǔ)熱、

電鍋爐等。

（1）鋰離子電池

目前儲(chǔ)能市場(chǎng)上應(yīng)用最多的蓄電池是鋰電池和鉛酸電池，2019年中國(guó)電化

學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)中鋰電池占比70.7%，鉛酸電池占比27.2%，液流電池占比1.5%，

超級(jí)電容占比0.6%。

鋰電池具有能量密度高、體積小、重量輕、循環(huán)次數(shù)高、無有害物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，

目前應(yīng)用較多的鋰電池種類是磷酸鐵鋰電池。為改進(jìn)鋰電池性能，正極材料逐漸

由磷酸鐵鋰向高能量密度的三元體系（鎳鈷錳、鎳鈷鋁）和富鋰錳基材料發(fā)展。

由于鋰電池成本較高，目前在儲(chǔ)能領(lǐng)域主要應(yīng)用于火電廠或者電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻。

2020年3月13日，廣州恒運(yùn)熱電D廠儲(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻項(xiàng)目試運(yùn)成功，項(xiàng)目

采用18MW/9MWh磷酸鐵鋰電池，建設(shè)單位為深圳科陸電子科技股份有限公司，

該公司已完成的電廠側(cè)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目累計(jì)功率達(dá)到72MW。

（2）超級(jí)電容

超級(jí)電容器又名電化學(xué)電容器，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特

殊性能的電源，它通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能，屬于雙層電容的一種。它是一種電化

學(xué)元件，但在其儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，也正因

為此超級(jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。

超級(jí)電容與常規(guī)電化學(xué)電池相比具有更高的充放電速率、更寬的溫度適應(yīng)范

圍、更長(zhǎng)的使用壽命、更大的功率密度，且后期回收再利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響相

比電池小得多。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有針對(duì)電網(wǎng)供電系統(tǒng)存在用電負(fù)荷和電能供應(yīng)不平

衡問題的研究，仿真結(jié)果表明，可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容放電釋能過程的控制。這些研

究表明，超級(jí)電容應(yīng)用于火電機(jī)組調(diào)頻是具有較大優(yōu)勢(shì)的。

超級(jí)電容的特點(diǎn)決定了其相對(duì)于電化學(xué)電池儲(chǔ)能更加適合輔助煤電機(jī)組較

高頻次的一次調(diào)頻響應(yīng)，然而目前國(guó)內(nèi)研究中超級(jí)電容輔助火電機(jī)組調(diào)頻技術(shù)基

本都是控制理論研究，對(duì)于超級(jí)電容容量選擇、系統(tǒng)選型聯(lián)結(jié)以及經(jīng)濟(jì)收益分析

5

未見相關(guān)研究。

（3）飛輪儲(chǔ)能

圖2-3飛輪儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)示意圖

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是將電能轉(zhuǎn)化為飛輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能后再進(jìn)行儲(chǔ)存的技術(shù)，具有單

機(jī)功率大、效率高、響應(yīng)速度極快的優(yōu)點(diǎn)。充電過程中飛輪吸收能量提高轉(zhuǎn)動(dòng)速

度，直至設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速（VYCON,20000r/min）；放電過程中，飛輪將動(dòng)能傳

遞給發(fā)電機(jī)后降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度，直至設(shè)定的最低轉(zhuǎn)速（VYCON,10000r/min）；保

持過程中，如果忽略自身的能量損耗，飛輪轉(zhuǎn)速將保持不變。

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)了很多高性能的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品。美國(guó)進(jìn)展最快：美國(guó)

ActivePower公司的100~2000kWUPS、Pentadyne公司的65~1000kVAUPS、

BeaconPower公司的25MWSmartEnergyMatrix、波音公司高溫超導(dǎo)磁浮軸承

的100kW/5kWh飛輪儲(chǔ)能，以及SatConTechnology公司的315~2200kVA

UPS等產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制、電力質(zhì)量改善和電力調(diào)峰和風(fēng)力發(fā)

電全頻調(diào)峰等領(lǐng)域。在高溫超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研制方面，美國(guó)波音、德國(guó)ATZ

等公司處在世界前列，日本ISTEC和韓國(guó)KEPRI也進(jìn)行了卓有成效的研究。

我國(guó)飛輪儲(chǔ)能處于關(guān)鍵技術(shù)突破階段，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距約5到

10年。有十余家公司從事飛輪儲(chǔ)能的技術(shù)研發(fā)單位有：北京飛輪儲(chǔ)能（柔性）

研究所、核工業(yè)理化工程研究院、中科院電工研究所、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)、

北京航空航天大學(xué)、中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所等。目前國(guó)內(nèi)從事飛

輪儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用開發(fā)的公司有：沈陽微控新能源技術(shù)有限公司、北京泓慧國(guó)

際能源技術(shù)發(fā)展有限公司、北京奇峰聚能科技有限公司、中核集團(tuán)核工業(yè)西南物

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理研究院二重德陽儲(chǔ)能科技有限公司、盾石磁能科技有限責(zé)任公司、上海航天控

制技術(shù)研究所、貝肯新能源（天津）有限公司、大連亨利科技有限公司等。2019

年4月，由二重德陽儲(chǔ)能科技有限公司自主研制的首臺(tái)（套）100kW飛輪儲(chǔ)能

不間斷供電系統(tǒng)在二重（德陽）重型裝備有限公司數(shù)據(jù)中心安裝調(diào)試完畢并開始

正式投入運(yùn)行。

（4）熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)

圖2-4雙罐簡(jiǎn)介儲(chǔ)熱熔融鹽系統(tǒng)

熔融鹽儲(chǔ)熱是一種顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)，具有價(jià)格便宜、蒸氣壓低、工作溫度高、

環(huán)境友好、不可燃的優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛應(yīng)用于太陽能光熱電站，在國(guó)外和國(guó)內(nèi)已經(jīng)

成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)可以使光熱發(fā)電系統(tǒng)具備連續(xù)、穩(wěn)定發(fā)電

的能力，滿足電網(wǎng)對(duì)電能品質(zhì)的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球共建成有超過100座太

陽能光熱電站，這些電站幾乎全部采用雙罐式熔融鹽儲(chǔ)熱。

根據(jù)CNESA項(xiàng)目庫的不完全統(tǒng)計(jì)，截止2018年12月底，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能

項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為180.9GW，其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，為

170.7GW，電化學(xué)儲(chǔ)能和熔融鹽儲(chǔ)熱的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模緊隨其后，分別為6.5GW

和2.8GW。

2020年1月成功并網(wǎng)的內(nèi)蒙古烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW光熱發(fā)電站

同樣采用了雙罐式熔融鹽儲(chǔ)熱，電站占地7300畝，配置10h儲(chǔ)熱系統(tǒng)，用鹽

（60%NaNO3+40%KNO3）大約73000噸。

（5）水罐儲(chǔ)熱技術(shù)

水儲(chǔ)熱技術(shù)也是一種顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)，具有技術(shù)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的優(yōu)勢(shì)，通常

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情況下采用的都是單罐系統(tǒng)，基本原理是利用水密度隨溫度的變化來實(shí)現(xiàn)水的自

然分層，冷熱混合形成的斜溫層成為熱水區(qū)和冷水區(qū)的分隔層。幾乎所有大規(guī)模

水儲(chǔ)熱系統(tǒng)都建設(shè)在熱電廠內(nèi)，熱源為汽輪機(jī)組抽汽，在特殊情況下也可以采用

電極鍋爐作為熱源。

圖2-5水罐儲(chǔ)熱系統(tǒng)原理圖

在丹麥等國(guó)家，水儲(chǔ)熱技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)目前的應(yīng)用案例相

對(duì)較少。華電能源股份有限公司富拉爾基熱電廠已安裝一臺(tái)有效容積為8000m3

的蓄熱水罐，設(shè)計(jì)工作溫度為98/60℃；國(guó)電吉林江南熱電有限公司和通遼熱電

有限責(zé)任公司也已建成蓄熱容積為22000m3和30000m3的蓄熱水罐

（6）電鍋爐固體儲(chǔ)熱技術(shù)

電鍋爐固體蓄熱技術(shù)是將電能轉(zhuǎn)化為固體材料顯熱后再進(jìn)行儲(chǔ)存的技術(shù)，放

熱過程中釋放的能量可用于供熱，它存在降低能量品位的缺點(diǎn)，主要應(yīng)用于熱電

廠調(diào)峰，在這種應(yīng)用場(chǎng)景下可以將電廠上網(wǎng)功率降低至零。如果僅從能量品位角

度考慮，該技術(shù)并不是一種合理的能量存儲(chǔ)技術(shù)。在某些分布式供熱場(chǎng)景下，可

以利用電價(jià)較低的低谷電來驅(qū)動(dòng)電鍋爐，以降低運(yùn)行成本。

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圖2-6電鍋爐固體儲(chǔ)熱系統(tǒng)

目前電鍋爐最高工作電壓可以達(dá)到66kV，電熱轉(zhuǎn)換效率一般高于97%，在

火電廠、煤改電清潔供暖等方面應(yīng)用較多。吉林長(zhǎng)春熱電廠、黑龍江伊春熱電廠、

調(diào)兵山煤矸石熱電廠和丹東熱電廠都安裝了電鍋爐固體蓄熱系統(tǒng)，容量分別為

320MW、320MW、280MW和260MW。

與煤電可耦合使用的靈活性新技術(shù)詳細(xì)介紹見附件2。

7.典型案例

在國(guó)家的大力倡導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)煤電近幾年做了一些靈活性改造示范項(xiàng)目，典型

的燃煤鍋爐最低穩(wěn)燃下探項(xiàng)目，熱電解耦的低壓缸零出力、電鍋爐、水罐蓄熱等

項(xiàng)目，很大程度上緩解了新能源上網(wǎng)消納問題。相關(guān)典型案例詳見附件1。

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三、火電靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)體系

根據(jù)火電靈活性改造的技術(shù)路線的分析，火電靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)體系可分為系統(tǒng)通用級(jí)和部件（或設(shè)備）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)通用級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包括：1）各種技術(shù)路線的適用性。解決用戶根據(jù)自己的現(xiàn)有條件選擇不同的靈活性路線問題。2）各種靈活性改

造的方案的比較及評(píng)價(jià)方法。3）系統(tǒng)安全性風(fēng)險(xiǎn)及評(píng)估、評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)。

部件（或設(shè)備）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包括：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、熱工控制、涉網(wǎng)側(cè)、儲(chǔ)能等專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

本文從靈活性改造中的系統(tǒng)通用類和部件或設(shè)備類的角度給出了煤電靈活性改造的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，見下圖。

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0靈活性改造通用標(biāo)準(zhǔn)

1鍋爐2汽機(jī)3發(fā)電機(jī)4熱控5涉網(wǎng)側(cè)6儲(chǔ)能

1.22.24.14.25.16.16.3

1.11.32.12.33.16.2

低負(fù)荷熱電低負(fù)荷低負(fù)荷能力核儲(chǔ)電電鍋

安全性脫硝安全性節(jié)能安全性儲(chǔ)熱

穩(wěn)燃解耦安全提升定爐

6.1.16.1.26.1.3

電池電容飛輪

圖3-1靈活性改造通用標(biāo)準(zhǔn)體系

11

四、煤電機(jī)組靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)需求分析

1.鍋爐相關(guān)靈活性標(biāo)準(zhǔn)梳理及需求分析

（1）深度調(diào)峰安全性

深度調(diào)峰之后，鍋爐及其輔助系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)新的安全問題，典型的有堵煤，爆管、空預(yù)器堵塞、風(fēng)機(jī)失速等問題，目前沒有針對(duì)這

些新問題需要制修訂以下標(biāo)準(zhǔn)。

表4-1鍋爐深度調(diào)峰安全性方面需要制修訂標(biāo)準(zhǔn)

序體系標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)/標(biāo)準(zhǔn)議立項(xiàng)

標(biāo)準(zhǔn)名稱需求分析

號(hào)編號(hào)計(jì)劃編號(hào)層級(jí)時(shí)間

頻繁調(diào)峰火電機(jī)組常規(guī)火電機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命為30年，火電機(jī)組的承壓部件壽命的影響因素主要為蠕變損2023年

行業(yè)

11.1的承壓部件壽命評(píng)耗和疲勞損耗及其相互作用。靈活性調(diào)峰機(jī)組的如按常規(guī)設(shè)計(jì)，是否能夠維持30年的

標(biāo)準(zhǔn)

估導(dǎo)則設(shè)計(jì)壽命，需要進(jìn)一步分析

超（超）臨界鍋爐水超（超）臨界機(jī)組調(diào)峰深度達(dá)到一定深度后，會(huì)出現(xiàn)鍋爐干濕態(tài)轉(zhuǎn)化的問題，存在水動(dòng)行業(yè)2022年

21.1

動(dòng)力安全性校核力安全性校核的必要性。標(biāo)準(zhǔn)

低負(fù)荷空預(yù)器堵塞調(diào)峰深度達(dá)到一定深度后，煙氣流速減慢，灰塵存在賭塞煙道的可能性，存在較大的安行業(yè)2022年

31.1

治理導(dǎo)則全隱患。標(biāo)準(zhǔn)

12

（2）低負(fù)荷穩(wěn)燃

在現(xiàn)有煤質(zhì)和設(shè)備條件下對(duì)鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃能力的挖掘，當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，燃燒器、制粉系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)都處于一個(gè)非正常

工況運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)各種問題需要改造解決，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)同時(shí)增設(shè)或修訂：

表4-2鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃方面需要制修訂標(biāo)準(zhǔn)

序體系標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)建議立

標(biāo)準(zhǔn)名稱需求分析

號(hào)編號(hào)/計(jì)劃編號(hào)層級(jí)項(xiàng)時(shí)間

大容量煤粉燃燒鍋爐爐常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)的鍋爐，應(yīng)進(jìn)一步分析該選型導(dǎo)則的對(duì)靈活性調(diào)峰運(yùn)行鍋爐的行業(yè)2022年

11.2DL/T831-2015

膛選型導(dǎo)則適應(yīng)性，提出靈活性調(diào)峰運(yùn)行鍋爐的爐膛特征參數(shù)的選取準(zhǔn)則和限值標(biāo)準(zhǔn)

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運(yùn)行行業(yè)2022年

21.2DL/T750修訂增加分析空預(yù)器對(duì)靈活性運(yùn)行的適應(yīng)性

維護(hù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)

NB/T大型煤粉鍋爐爐膛及燃行業(yè)2022年

31.2增加靈活性運(yùn)行時(shí)相關(guān)參數(shù)的選取原則

10127-2018燒器性能設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

1.細(xì)化低負(fù)荷穩(wěn)燃試驗(yàn)相關(guān)要求與標(biāo)準(zhǔn)、程序等新加至該標(biāo)準(zhǔn)中。2.低負(fù)荷工國(guó)家2022年

41.2GB10184電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程況下，空氣預(yù)熱器需要連續(xù)吹灰，該項(xiàng)內(nèi)容是否應(yīng)該進(jìn)行邊界修訂或者外來標(biāo)準(zhǔn)

熱量計(jì)算。

電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)由于部分機(jī)組深度調(diào)峰期間需燃用叫高揮發(fā)分煤種，制粉系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)做出改行業(yè)2022年

51.2DL/T467－2019

性能試驗(yàn)造，改造后新煤種所對(duì)應(yīng)的性能試驗(yàn)應(yīng)該做單獨(dú)說明。標(biāo)準(zhǔn)

火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)算規(guī)定中要結(jié)合深度調(diào)峰機(jī)組在不同調(diào)峰階段，針對(duì)不同煤種對(duì)應(yīng)最佳煤行業(yè)2022年

61.2DL/T5145-2002

計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定粉細(xì)度、最佳一次風(fēng)速、最佳出口風(fēng)溫進(jìn)行重新制定。標(biāo)準(zhǔn)

由于部分機(jī)組深度調(diào)峰期間需燃用叫高揮發(fā)分煤種，制粉系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)做出改行業(yè)2022年

電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)

71.2DLT466-2018造，制粉系統(tǒng)的防磨防爆改造需要重新評(píng)定，例如對(duì)于剛球磨煤機(jī)改燒高揮標(biāo)準(zhǔn)

選型導(dǎo)則

發(fā)分煤種的改造要求

電站煤粉鍋爐摻燒城鎮(zhèn)并不建議調(diào)峰煤粉機(jī)組摻燒污泥。需在導(dǎo)則中加注煤粉機(jī)組最低摻燒污泥負(fù)在編

81.2

污泥技術(shù)導(dǎo)則荷，或低負(fù)荷摻燒污泥品質(zhì)的下限。

燃煤電廠環(huán)保設(shè)施節(jié)能在編

91.2建議增加對(duì)深度調(diào)峰設(shè)計(jì)要求

運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)導(dǎo)則

101.2燃煤機(jī)組深度調(diào)峰鍋爐請(qǐng)鍋爐廠補(bǔ)充2022年

13

改造設(shè)計(jì)導(dǎo)則

（3）低負(fù)荷脫硝

燃煤機(jī)組深度快速靈活調(diào)峰之后，出現(xiàn)了SCR煙氣脫硝催化劑低負(fù)荷硫酸氫銨ABS異常失活、NOx排放濃度波動(dòng)幅度大、空預(yù)

器堵塞嚴(yán)重等問題，極大地影響了機(jī)組節(jié)能減排運(yùn)行水平。這些問題的出現(xiàn)與鍋爐低氮燃燒風(fēng)粉不協(xié)調(diào)、SCR煙氣脫硝進(jìn)口煙氣溫度

偏低以及SCR煙氣脫硝氨逃逸濃度高等相關(guān)，具體到煙氣脫硝設(shè)備系統(tǒng)本體，則與設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行等密切相關(guān)。

SCR煙氣脫硝運(yùn)行涉及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會(huì)發(fā)布的《燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備》等3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家能源局發(fā)

布的《火電廠煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則》等4項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及工業(yè)和信息化部發(fā)布的《燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備設(shè)計(jì)規(guī)范》等4項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

其中：大部分標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條例要求與靈活調(diào)峰不抵觸，不需要修訂；《燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備》等少數(shù)幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的SCR煙氣脫硝噴氨

運(yùn)行溫度下限要求，與足靈活調(diào)峰需求相抵觸，需要修訂。

SCR煙氣脫硝裝置本體及上下游設(shè)備之所以出現(xiàn)諸多問題，與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺乏針對(duì)燃煤機(jī)組NOx超低/超超低排放和靈活調(diào)峰

運(yùn)行模式的具體要求相關(guān)，主要體現(xiàn)在SCR噴氨投運(yùn)安全溫度下限評(píng)估、煙氣提溫方案與選擇、噴氨控制響應(yīng)時(shí)間以及性能測(cè)試評(píng)估

等方面。因此，在華能集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《燃煤機(jī)組SCR煙氣脫硝低負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)則》以及眾多SCR低負(fù)荷提溫改造案例基礎(chǔ)上，建議新

增行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SCR煙氣脫硝靈活調(diào)峰技術(shù)規(guī)范》立項(xiàng)，從SCR脫硝低負(fù)荷投運(yùn)方案選擇原則與技術(shù)要求、SCR脫硝靈活調(diào)峰運(yùn)行控

制要求、SCR脫硝靈活調(diào)峰運(yùn)行性能測(cè)試要求等方面，對(duì)靈活調(diào)峰下的SCR煙氣脫硝裝置及其運(yùn)行提出全面要求，健全現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體

系，并為實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組NOx超低/超超低排放和靈活調(diào)峰而正在開展的SCR煙氣脫硝改造相關(guān)工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

綜上，為滿足燃煤機(jī)組靈活調(diào)峰運(yùn)行要求，SCR煙氣脫硝板塊需對(duì)現(xiàn)有的3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，并新增1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，具體說

明詳見下表。

14

表4-3鍋爐低負(fù)荷脫硝方面需要制修訂標(biāo)準(zhǔn)

序體系標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)名稱需求分析建議立項(xiàng)時(shí)間

號(hào)編號(hào)/計(jì)劃編號(hào)層級(jí)

4.2.4.2催化劑正常工作溫度范圍一般控制在320℃~425℃

4.3.5SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度在320℃~425℃之外時(shí)，應(yīng)自動(dòng)停

燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝國(guó)家

11.3GB/T21509-2008止供氨2022年

備標(biāo)準(zhǔn)

需求分析：催化劑運(yùn)行溫度和停止噴氨運(yùn)行溫度與機(jī)組靈活調(diào)峰要

求相矛盾，建議進(jìn)行修訂。

需求分析：該標(biāo)準(zhǔn)缺少SCR低負(fù)荷運(yùn)行溫度、SCR噴氨運(yùn)行控制

火電廠煙氣脫硝技術(shù)對(duì)快速調(diào)峰適應(yīng)性等方面的要求，缺少適應(yīng)機(jī)組靈活調(diào)峰的深度低行業(yè)已立項(xiàng)，修訂后標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)

21.3DL/T296-2011

導(dǎo)則溫調(diào)峰和快速變負(fù)荷要求的相關(guān)內(nèi)容，建議增補(bǔ)低負(fù)荷運(yùn)行和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)入征求意見階段

控制相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行修訂。

4.1.2性能驗(yàn)收試驗(yàn)宜在設(shè)計(jì)工況下持續(xù)3天以上，對(duì)煙氣脫硝裝

置宜進(jìn)行3天100%機(jī)組負(fù)荷試驗(yàn)、1天75%負(fù)荷試驗(yàn)和1天50%

燃煤電廠煙氣脫硝裝機(jī)組負(fù)荷試驗(yàn)行業(yè)

31.3DL/T260-20122022年

置性能驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)范需求分析：試驗(yàn)工況的負(fù)荷范圍沒有涵蓋機(jī)組低負(fù)荷，不能體現(xiàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

組深度調(diào)峰下的脫硝性能狀況，建議增補(bǔ)深度調(diào)峰下的試驗(yàn)測(cè)試要

求和快速調(diào)峰期間的NOx排放濃度的波動(dòng)狀況評(píng)估。