“發(fā)電機(jī)組作為能源裝備的核心部分，其低碳能源靈活性改造對(duì)整個(gè)能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。傳統(tǒng)煤電機(jī)組碳排放量大，通過節(jié)能降碳改造，能夠顯著降低煤炭消耗，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和貢獻(xiàn)力量，調(diào)節(jié)供需平衡，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。”8月7日，國(guó)務(wù)院國(guó)資委機(jī)械工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理研究院黨委書記、院長(zhǎng)，中國(guó)設(shè)備管理協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)徐東華在北京召開的2025全國(guó)發(fā)電機(jī)組低碳及靈活性改造技術(shù)研討會(huì)上介紹。

（來源：“中國(guó)電力報(bào)” 作者：張玉坤）

國(guó)家能源局原副局長(zhǎng)吳吟表示，“煤電是建設(shè)新型能源體系、新型電力系統(tǒng)的重要橋梁。煤電以其龐大的裝機(jī)規(guī)模與成熟的調(diào)峰能力，支撐著新能源大規(guī)模接入后的電網(wǎng)安全，通過機(jī)組靈活性改造，既能保障當(dāng)前電力剛性需求，又為新能源消納與系統(tǒng)轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵支撐。通過CCUS等低碳技術(shù)賦能，煤電正從單一電源向調(diào)節(jié)中樞和碳匯中心轉(zhuǎn)型?！?/p>

對(duì)于煤電而言，機(jī)組改造早已不是一項(xiàng)陌生的工作。隨著“雙碳”目標(biāo)和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的加快推進(jìn)，煤電所承擔(dān)的使命任務(wù)更加復(fù)雜和艱巨。與會(huì)專家普遍認(rèn)為，應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)煤電機(jī)組靈活性改造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，提升煤電系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，賦能新質(zhì)生產(chǎn)力，助推能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

智慧電廠需圍繞清潔降碳等方向發(fā)揮作用

中國(guó)大唐集團(tuán)原董事長(zhǎng)、中國(guó)能源研究會(huì)特邀副理事長(zhǎng)陳進(jìn)行指出，新型電力系統(tǒng)下，隨著新能源的加入及大規(guī)模發(fā)展，我國(guó)電力結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，煤電在電力系統(tǒng)中的地位已由主力電源向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。智慧電廠具有高度自動(dòng)化、智能化決策和綠色環(huán)保，社會(huì)綜合效益等特征?，F(xiàn)在自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，智能化決策依靠大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，綠色社會(huì)綜合效益則通過節(jié)能減排和資源循環(huán)利用來實(shí)現(xiàn)，智慧電廠的建設(shè)對(duì)于推動(dòng)電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義，作為人工智能賦能傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)的重要表現(xiàn)形式，對(duì)于提升安全生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理效率，發(fā)揮著重要作用。

3月26日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《新一代煤電升級(jí)專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案（2025—2027年）》。在“三改聯(lián)動(dòng)”實(shí)施基礎(chǔ)上，《實(shí)施方案》系統(tǒng)提出深度調(diào)峰、負(fù)荷變化速率、啟停調(diào)峰、寬負(fù)荷高效燃燒、安全可靠運(yùn)行、清潔降碳和智能運(yùn)行等方面的技術(shù)目標(biāo)要求。

新一代煤電的提出，意味著煤電行業(yè)將從“被動(dòng)適應(yīng)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)引領(lǐng)”，不再簡(jiǎn)單追求裝機(jī)規(guī)模和發(fā)電量的擴(kuò)張，轉(zhuǎn)而以技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)考量重塑自身角色，主動(dòng)應(yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

陳進(jìn)行表示，為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展，智慧電廠需圍繞新一代煤電機(jī)組提出的清潔降碳、安全可靠、高效調(diào)節(jié)、智能運(yùn)行等方向，發(fā)揮突出作用。智慧電廠要實(shí)現(xiàn)安全可靠，通過燃燒全景智能監(jiān)控、汽輪機(jī)軸系及葉片在線智能診斷、關(guān)鍵部件壽命監(jiān)測(cè)及評(píng)估等技術(shù)手段，可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備部狀態(tài)監(jiān)測(cè)、劣化評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，全面提升機(jī)組安全智能化水平。智慧電廠要實(shí)現(xiàn)高效調(diào)節(jié)，需通過燃料結(jié)構(gòu)優(yōu)化、熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)匹配、蓄熱儲(chǔ)能智能協(xié)同、寬負(fù)荷智慧運(yùn)行等手段，實(shí)現(xiàn)煤耗增幅控制和變負(fù)荷速率提升，提升寬負(fù)荷整體能效水平及調(diào)節(jié)能力。

陳進(jìn)行認(rèn)為，未來新一代智慧電廠的發(fā)展，不應(yīng)該只是具備發(fā)電的功能，應(yīng)該引入綠色環(huán)保創(chuàng)新技術(shù)，有效發(fā)揮已有電力生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施功能，著力推進(jìn)煤電實(shí)現(xiàn)由單一發(fā)電功能向符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的綜合能源環(huán)保平臺(tái)轉(zhuǎn)變，與其它產(chǎn)業(yè)融合，一舉多得，起到多種平臺(tái)的作用。

吳吟表示，煤電科技創(chuàng)新必須突破單點(diǎn)技術(shù)升級(jí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)重構(gòu)，方能支撐煤電在能源革命中實(shí)現(xiàn)價(jià)值重生。煤電發(fā)展必須追求高效率、低排放、強(qiáng)韌性，關(guān)鍵是要解決好粉煤灰及二氧化碳排放問題。二氧化碳礦化利用是重要的科技創(chuàng)新方向。

以系統(tǒng)化方案實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行

然而，隨著煤電靈活性改造深入推進(jìn)，煤電機(jī)組深度調(diào)峰常態(tài)化，一系列問題與挑戰(zhàn)逐漸顯現(xiàn)。

中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司特級(jí)專家，設(shè)計(jì)總工程師張廣文認(rèn)為，目前煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行存在機(jī)組深調(diào)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)欠缺、管理經(jīng)驗(yàn)不足等缺陷，隨著電網(wǎng)負(fù)荷降低，磨煤機(jī)投運(yùn)數(shù)量減少，極大增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。其次，機(jī)組變負(fù)荷速率提高對(duì)設(shè)備壽命影響大，危及機(jī)組安全，頻繁啟停與快速變負(fù)荷過程使得機(jī)組循環(huán)次數(shù)和幅度增加，形成疲勞損傷、設(shè)備可靠性下降。

張廣文表示，基于我國(guó)能源稟賦和電源結(jié)構(gòu)，推行煤電靈活性改造是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的內(nèi)在要求，前期乃至當(dāng)前進(jìn)行的煤電靈活性改造，多以局部的、非系統(tǒng)、非整體的深調(diào)峰改造為主，機(jī)組提高了調(diào)峰能力，卻面臨著設(shè)備壽命折損和安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)單位能耗大幅增加。另外，深度調(diào)峰改造一般是以深調(diào)目標(biāo)為導(dǎo)向的爐跟機(jī)模式，在深調(diào)目標(biāo)導(dǎo)向下，實(shí)施主輔設(shè)備和系統(tǒng)改造。當(dāng)前深調(diào)改造缺乏系統(tǒng)、整體、全面的解決方案。一定意義上，若機(jī)組運(yùn)行在不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷以下，根據(jù)爐型、煤質(zhì)等條件，不同機(jī)組面臨著壽命折減、安全風(fēng)險(xiǎn)增大、經(jīng)濟(jì)性下降顯著等問題。

張廣文建議，基于機(jī)組本質(zhì)安全，以機(jī)爐工質(zhì)側(cè)解耦+熔鹽儲(chǔ)能為核心思想，以系統(tǒng)化方案實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行，統(tǒng)籌兼顧調(diào)峰深度、提升負(fù)荷速率、低負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性。由于煤電在新型電力系統(tǒng)中的功能定位，全負(fù)荷保效、提高中低負(fù)荷效率成為新一代煤電機(jī)組重要發(fā)力點(diǎn)。

國(guó)能寧夏石嘴山發(fā)電公司董事長(zhǎng)陳鐵鋒介紹，可通過煤電機(jī)組燃燒器靈活性改造實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷穩(wěn)燃。公司分別于2018、2019、2024年對(duì)3臺(tái)機(jī)組燃燒器進(jìn)行部分改造，其中2臺(tái)機(jī)組采用“旋流燃燒器+富氧燃燒技術(shù)”，1臺(tái)機(jī)組采用“深度濃淡雙分離旋流燃燒器+富氧燃燒技術(shù)”，分別將原有兩層微油燃燒器改造為富氧燃燒器，燃燒介質(zhì)為天然氣+氧氣，使機(jī)組深調(diào)期間穩(wěn)燃更有“底氣”。反作用油站保障深調(diào)期間磨煤機(jī)出力穩(wěn)定，通過將磨煤機(jī)液壓加載系統(tǒng)改造為正反作用力加載系統(tǒng)，解決深調(diào)期間磨煤機(jī)振動(dòng)問題。通過對(duì)主力磨組原煤倉分倉改造，實(shí)現(xiàn)日常負(fù)荷煤種與深度調(diào)峰專用煤種分倉儲(chǔ)存、靈活配用，顯著增強(qiáng)機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)性及運(yùn)行安全穩(wěn)定性。公司于2024年6月實(shí)現(xiàn)機(jī)組20%負(fù)荷的深調(diào)認(rèn)證及15%負(fù)荷的摸底工作。

華能丹東電廠生產(chǎn)副廠長(zhǎng)王建表示，進(jìn)行煤電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的調(diào)整與控制時(shí)，機(jī)組連續(xù)增、減負(fù)荷速率原則上不超過0.02兆瓦/分。連續(xù)、快速減負(fù)荷時(shí)，必須注意各個(gè)磨煤機(jī)的出口溫度、冷熱風(fēng)擋板開度，嚴(yán)格控制磨煤機(jī)入口、出口溫度，必要時(shí)降低磨煤機(jī)出口溫度設(shè)定值或手動(dòng)開大冷風(fēng)擋板，避免煤量減的過快造成出口溫度突升發(fā)生磨煤機(jī)爆燃。另外，加強(qiáng)機(jī)組低負(fù)荷工況的優(yōu)化調(diào)整，實(shí)施寬負(fù)荷節(jié)能改造，加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整。降低煤耗、電耗、水耗，提升火電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。供熱期機(jī)組深調(diào)下限根據(jù)煤量、燃燒、磨組狀態(tài)、主汽流量和供熱供汽適當(dāng)調(diào)整。密切監(jiān)視一次調(diào)頻動(dòng)作情況，避免負(fù)荷燃料大幅波動(dòng)。2016年至今，電廠未因深調(diào)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生非計(jì)劃停運(yùn)事件，未發(fā)生供熱事件和環(huán)保事件。自2016年起，至2025年2月底，電廠累計(jì)調(diào)峰收入達(dá)12億元，極大緩解了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)壓力。

煤電機(jī)組靈活性改造是我國(guó)在能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期的重要戰(zhàn)略舉措。盡管當(dāng)前面臨安全、經(jīng)濟(jì)等諸多挑戰(zhàn)，但通過技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)機(jī)制完善和政策優(yōu)化，推動(dòng)新一代煤電建設(shè)，煤電將持續(xù)在我國(guó)能源體系中發(fā)揮“穩(wěn)定器”和“壓艙石”作用，為新能源發(fā)展托底，助力我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)電力保障。