【精彩论文】二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法

观点凝练

摘要：为解决二次再热机组在频繁变负荷情况下经济性能偏低、灵活性较差等问题，研究了二次再热高效灵活发电创新理论和方法。基于单耗分析方法揭示了传统二次再热机组全工况能耗分布规律，并提出5种适应电网调峰要求的典型600 ℃等级及以上的先进二次再热超超临界燃煤发电系统，分别为集成回热式小汽机新型循环、机炉深度耦合集成新循环、采用新型CO₂工质的循环、带储能的二次再热循环系统以及太阳能热互补二次再热循环系统，阐述了各循环系统的集成思路、系统特点以及对提高机组经济性和灵活性的优势。结果表明：锅炉、汽轮机、回热加热器具有较大的节能潜力；优选的集成回热式汽轮机的二次再热循环系统发电效率比基准系统煤耗降低了2.15 g/(kW·h)；提出的采用机炉耦合技术的二次再热机组在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/(kW·h)；采用CO₂工质的火电系统在变工况下依然具有较高的效率；带储能的二次再热循环系统具有较好的灵活性；太阳能热互补二次再热循环系统节能潜力显著,达到14.73 g/(kW·h)。
结论：本文提出5种典型二次再热机组循环系统并分析了各自系统的性能。结果表明：集成回热式小汽机新型循环机组经济性良好，能够显著降低抽汽过热度，减小回热加热器不可逆损失，提高机组经济性。二次再热机组机炉深度耦合技术将进一步提高二次再热机组的效率，机炉耦合系统相对于原系统标煤煤耗降低超过1 g/(kW·h)，尤其在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/(kW·h)。新型CO₂工质循环能提高机组循环效率，减小机组体积，降低投资成本，尤其在变负荷情况下，相比水蒸汽朗肯循环能保持较高的机组热效率。储能系统能明显改善机组的调峰能力，提高机组的系统响应速度和蒸汽汽温的稳定性，实现超超临界二次再热机组的灵活性运行。太阳能热互补二次再热循环系统将太阳能热量以一定的比例分配给10号、9号低压加热器并取代相应抽汽，集成后系统煤耗显著降低，最大达到14.73 g/(kW·h)，可有效减少燃料消耗和污染物排放。

引文信息

段立强, 王婧, 庞力平, 等. 二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法[J]. 中国电力, 2019, 52(5): 1-12.DUAN Liqiang, WANG Jing, PANG Liping, et al. Innovative theory and methods for high-efficiency and flexible power generation of ultra-supercritical double-reheat coal-fired power generation unit[J]. Electric Power, 2019, 52(5): 1-12.

 往期回顾 

编辑：杨彪

审核：许晓艳

声明

根据国家版权局最新规定，纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编《中国电力》编辑部的作品，转载时要包含本微信号名称、二维码等关键信息，在文首注明《中国电力》原创。个人请按本微信原文转发、分享。欢迎大家转载分享。