7月28日,國家能源集團河北電力有限公司龍山電廠牽頭研發完成的“基于600兆瓦亞臨界火電機組‘抽汽蓄能’儲熱調峰靈活性改造技術研究及示范”項目順利通過中國電機工程學會組織的技術鑒定,整體技術為國內首創,填補行業空白。
圖為該廠熔(rong)鹽儲能項目全景
鑒定(ding)會上,由(you)3位(wei)院士領銜,來自國(guo)家能源局、華北電力大學(xue)、山東(dong)大學(xue)的11位(wei)行業(ye)知名專家學(xue)者組成的鑒定(ding)委員會認真聽取了(le)項(xiang)目組的匯報,經過(guo)討論和(he)質詢,一致認定(ding)該項(xiang)目科技成果整體達到(dao)國(guo)際領先水平(ping),同(tong)意通過(guo)成果鑒定(ding)。
該項(xiang)目針對(dui)火電(dian)(dian)機(ji)組(zu)靈(ling)活性(xing)改(gai)造(zao)需求,圍繞(rao)調峰(feng)方(fang)法、改(gai)造(zao)難點及協同安全控制(zhi)(zhi)等(deng)關鍵問題,對(dui)抽(chou)汽蓄熱(re)(re)熔鹽(yan)技(ji)術開展深入研究,成功(gong)研發出新一(yi)代“抽(chou)汽蓄熱(re)(re)”熔鹽(yan)儲(chu)能火電(dian)(dian)機(ji)組(zu)調峰(feng)技(ji)術,制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)完整的(de)(de)工程(cheng)方(fang)案,并(bing)實現(xian)了(le)工程(cheng)應(ying)用。首次提(ti)出了(le)基于溫(wen)度匹配(pei)(pei)、壓力(li)匹配(pei)(pei)的(de)(de)“抽(chou)汽蓄能”調峰(feng)系統(tong),揭示了(le)“高焓抽(chou)汽-潛熱(re)(re)凝(ning)結(jie)-熔鹽(yan)蓄熱(re)(re)”多場傳熱(re)(re)特性(xing),解(jie)(jie)決(jue)了(le)蒸(zheng)汽-熔鹽(yan)直接冷凝(ning)換熱(re)(re)技(ji)術難題,發明了(le)“兩段顯熱(re)(re)、部(bu)分(fen)潛熱(re)(re)、壓力(li)匹配(pei)(pei)”抽(chou)汽熔鹽(yan)儲(chu)能調峰(feng)方(fang)法;提(ti)出了(le)“多源抽(chou)汽+配(pei)(pei)汽調控”的(de)(de)抽(chou)汽熔鹽(yan)儲(chu)能技(ji)術路徑,解(jie)(jie)決(jue)了(le)火電(dian)(dian)深度調峰(feng)所面臨的(de)(de)鍋爐(lu)燃燒不穩(wen)、水動力(li)不足、再熱(re)(re)器超(chao)溫(wen)、煙(yan)溫(wen)低脫硝困難等(deng)一(yi)系列難題,研發了(le)多熱(re)(re)源協同梯級充熱(re)(re)與(yu)(yu)熔鹽(yan)-蒸(zheng)汽放熱(re)(re)的(de)(de)火儲(chu)靈(ling)活性(xing)改(gai)造(zao)技(ji)術;構建(jian)了(le)“鍋爐(lu)—熔鹽(yan)—汽輪機(ji)”全過程(cheng)熱(re)(re)力(li)模型(xing),研發了(le)儲(chu)熱(re)(re)全過程(cheng)的(de)(de)動態-穩(wen)態聯合(he)仿(fang)真與(yu)(yu)工況優化系統(tong),建(jian)立了(le)機(ji)-爐(lu)-儲(chu)熱(re)(re)一(yi)體(ti)化能質匹配(pei)(pei)系統(tong)控制(zhi)(zhi)邏輯,解(jie)(jie)決(jue)了(le)低負荷、超(chao)大(da)抽(chou)汽量下火電(dian)(dian)機(ji)組(zu)安全與(yu)(yu)穩(wen)定(ding)運(yun)行的(de)(de)難題。
項(xiang)目(mu)成(cheng)果已在(zai)(zai)河北公司(si)龍山電(dian)(dian)廠(chang)成(cheng)功應(ying)用(yong),完成(cheng)首套“抽汽(qi)蓄能”高溫蒸汽(qi)-熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)熱(re)輔(fu)助(zhu)燃(ran)煤機組(zu)深(shen)度調(diao)峰靈活性改(gai)造技(ji)術示范(fan)(fan)應(ying)用(yong),是目(mu)前國內投(tou)(tou)產的(de)(de)(de)容(rong)量(liang)最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)“抽汽(qi)蓄熱(re)”熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)熱(re)項(xiang)目(mu)。龍山電(dian)(dian)廠(chang)“抽汽(qi)蓄能”熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)熱(re)系統(tong)投(tou)(tou)運后,在(zai)(zai)600兆(zhao)瓦火(huo)電(dian)(dian)機組(zu)原有(you)基礎深(shen)度調(diao)峰能力(li)基礎上(shang),增加(jia)了100兆(zhao)瓦;在(zai)(zai)保(bao)證鍋爐安(an)全最(zui)(zui)低(di)穩燃(ran)負荷(he)(30%)安(an)全運行情(qing)況下,機組(zu)最(zui)(zui)低(di)負荷(he)可降低(di)至75兆(zhao)瓦(12.5%額定(ding)(ding)負荷(he)),調(diao)峰時長4小時以(yi)上(shang);增加(jia)機組(zu)頂(ding)峰能力(li)47兆(zhao)瓦,時長6小時以(yi)上(shang),機組(zu)最(zui)(zui)高頂(ding)峰負荷(he)可達650兆(zhao)瓦(108%額定(ding)(ding)負荷(he));整套系統(tong)能量(liang)轉換(huan)效(xiao)率達到78.663%;提(ti)高機組(zu)升降負荷(he)速率1.67倍,達到15兆(zhao)瓦/每分鐘(2.5%額定(ding)(ding)功率),該(gai)項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)成(cheng)功實(shi)施為煤電(dian)(dian)機組(zu)耦(ou)合熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)能的(de)(de)(de)規(gui)模化、常態化發(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)了寶(bao)貴的(de)(de)(de)實(shi)踐經驗和(he)有(you)力(li)的(de)(de)(de)技(ji)術支撐,在(zai)(zai)行業(ye)內具(ju)有(you)顯著的(de)(de)(de)示范(fan)(fan)效(xiao)應(ying)和(he)推廣價值。