《燃煤电站经济运行关键技术及应用》

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燃煤机组能耗指标对煤炭消耗、污染物排放有着重要影响,是节能减排的重点领域。中国燃煤机组在设计、制造、运行方面存在诸多问题,开展燃煤电站经济运行关键技术研究及应用,提高机组运行经济性,对中国节能减排工作有重要意义。

项目承担单位依托国家科技支撑计划《燃煤电站经济安全运行关键技术研究》和中国华能集团公司科技项目《节能降耗技术研究与应用》,围绕燃煤机组节能诊断、运行优化、节能改造、控制系统优化等内容,开展了系统深入的基础理论研究与技术攻关,建立节能诊断体系并实现了关键技术的突破,并在中国燃煤电站大规模应用,取得了显著的节能效果。该项目的关键技术内容包括:

建立了复杂运行条件下燃煤机组的全工况节能诊断体系,建立了考虑机组热力系统、煤质、负荷及环境温度变化的节能诊断理论,结合对各类型百余台机组的现场节能诊断及多项节能改造实践工作提出了系统化的燃煤机组节能诊断分析方法,制订了DL/T1464-2015《燃煤机组节能诊断导则》,为中国燃煤机组节能降耗工作提供了系统性的方法和路线。

研发了燃煤机组全工况经济运行优化技术和适应燃煤机组全工况经济运行的系统改进技术,根据机组实际运行状态和存在的问题,对各影响因素进行定性和定量分析,提出针对性的优化改进方案。重视优化技术的实用性和改进技术的经济性,结合节能诊断工作将优化改进技术在燃煤电站广泛推广应用,有效降低机组能耗值。

研发了基于经济性指标闭环的节能优化控制系统,通过机理模型分析、热力系统变工况计算、收益/损耗平衡寻优,结合基于数据的建模方法、数据融合及软测量技术,对运行可控变量进行在线寻优,将主要运行参数的节能最优定值在线计算,实现基于能耗指标的关键参数闭环控制,提高机组运行经济性。

形成的燃煤机组全工况节能诊断方法和制订的燃煤机组节能诊断导则在全国电力科研院所和电站工程技术人员中有着广泛应用,燃煤电站经济运行关键技术已在全国400余台机组应用,经济效益和节能减排效果显著。以中国华能集团公司下属204台燃煤机组为例,近三年直接经济效益22.94亿元,年平均供电煤耗降低约4g/kWh、年节煤量约137.3万吨,年减少CO2排放355.6万吨、SO2排放1820.7吨、Nox排放2601.0吨、烟尘排放520.2吨。

在研究成果的基础上,制订电力行业标准1部,授权发明专利11项、其它知识产权20项,发表科技论文38篇。项目通过了中国电机工程学会组织的科技成果鉴定,结论为,该技术对降低中国火电行业整体能耗,提高火电行业技术水平具有重要意义,研究成果整体达到国际先进水平,部分节能关键技术处于国际领先水平。项目成果为全面落实国家煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)提供重大技术支撑,为燃煤机组高效清洁利用开辟了一条新途径。

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