助力电力行业低碳化发展

　　本报讯（记者沈佳 通讯员李清波）近日，中国科学院山西煤炭化学研究所102课题组在中国科学院战略性先导科技专项支持下，率先研发了新型煤气化耦合煤粉锅炉低负荷稳燃技术，并在河津市晋控电力河津发电分公司2#锅炉机组建立工业示范装置，完成连续运行72小时考核，成功实现在20%锅炉最大连续出力下的深度调峰运行。该锅炉使用燃用低热值贫瘦煤，深度调峰运行时，最低锅炉蒸发量为每小时227吨，电负荷为73.8兆瓦，排灰碳含量为1.55%，排渣碳含量为1.64%，燃煤锅炉效率为88.75%，达到国内领先水平。
　　近年来，随着风电、光伏、水电等在内的可再生能源发电比例逐年提高，电力系统对灵活调节能力的需求越来越突出。在产能过剩和电网对可再生能源大量消纳的双重压力下，提升煤电机组的调峰性能，是保障电网灵活调峰和安全稳定运行的关键。
　　研发团队负责人表示，实现燃煤火电机组大比例变负荷调峰，是破解新能源消纳难题、推进能源供应绿色化转型的重要技术。研发团队多年来深耕煤粉燃烧基础理论，针对低负荷下煤粉锅炉的稳定燃烧技术开展多年技术攻关，开发了新型的煤气化耦合煤粉锅炉低负荷稳燃技术，该技术工艺简洁、运行稳定、投资少、成本低，已形成产业化成套技术。
　　研发人员介绍道，我们通过耦合煤热转化提质与高效低氮分相燃烧技术，采用外设的稳燃器，产生高温燃气和颗粒组成的气固两相流产物，并配合合理的气速和分布方式，增加火焰区燃料和热量供给，突破煤粉着火热高、火焰传播性差、污染物排放高的关键技术瓶颈，炉膛内燃烧反应、传热、传质行为有效强化，实现煤粉锅炉深度调峰过程中的安全、稳定、可控运行。
　　晋控电力河津发电分公司积极开展燃煤机组灵活性改造，采用该技术，在2#锅炉机组建立了低负荷稳燃工业示范装置。基于该机组锅炉燃烧器布置于炉膛四角，采用四角切圆燃烧方式，整组燃烧器为一、二次风间隔的布置特点，该工业示范装置采用四套低负荷稳燃系统，接口分别位于锅炉A层喷嘴下方，煤种采用电厂用煤，单套处理煤量为每小时一吨。据了解，该技术从根本上解决了锅炉低负荷运行的煤种适应性问题，与同类技术相比，煤种适应性强、污染物排放低，安全性高、稳定性好，而且投资低、操控性好，维护检修费用低、冷态点火时可完全替代燃油点火，做到电厂“零储油”，技术优势明显。
　　团队成员向记者算了一笔经济账，以600兆瓦煤粉锅炉运行负荷降低10%为例，按年调峰时间1000小时计算，每年可减少燃煤用量约1.86万吨，减排二氧化碳量可达4.93万吨，减少排灰量0.37万吨。在电力行业绿色低碳转型发展的新形势下，火电机组频繁深度调峰成为新常态，该技术的成功示范将有助于推动行业整体实现提质增效，是推动发展新质生产力的成功典范。