大唐科研总院：“十四五”期间煤电机组升级改造技术路线

“十四五”期间煤电机组升级改造技术路线

2022年“两会”政府工作报告明确提出，加强煤炭清洁高效利用，有序减量替代，推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造，有序推进碳达峰碳中和工作。

为了进一步降低现役煤电机组能耗，提升灵活性和调节能力，提高清洁高效水平，促进电力行业清洁低碳转型，科研总院组织首席专家和专业技术团队，与有关行业协会、设计院、高校、主辅设备制造商、发电企业等单位进行深入技术交流，编制了《中国大唐集团公司“十四五”煤电机组改造技术指引》及《中国大唐集团有限公司煤电机组“三改”试点行动方案》等技术报告，为集团公司推进煤电机组升级改造“攻坚战”、为煤电机组升级改造的试点电厂选择以及技术路线确定等工作，发挥了技术支撑作用。

《中国大唐集团公司“十四五”煤电机组改造技术指引》包括技术导览图、技术简介及应用案例等三部分内容，涵盖节能、供热、灵活性及创新转型等96项技术类型，其中节能类37项、供热类15项、灵活性改造类24项、创新转型类20项。

目前，集团公司煤电机组升级改造主要集中在通流改造、燃烧器改造、空气预热器、余热利用，低压缸零出力、高背压及抽汽供热、民用供热供汽改造，宽负荷脱硝（烟气旁路、分级省煤器等）、燃烧器改造及控制系统优化等方面。针对每台机组确定改造方案时，还需要对节能改造的机组冷端治理、热力系统优化及设备治理，供热改造的提升热用户、热网增容、可再生能源供热及长距离供热改造，灵活性改造中重要辅机及设备的适应性改造进行深入研究。

能源的绿色低碳转型，对于煤电机组提出了要向基础保障性和系统调节性电源的并重转型，煤电机组在电力供应体系中比重不断下降是大势所趋，社会的综合能源需求趋向多元化。根据相关研究报告测算，相比2020年，2025年煤电发电成本提高14.6%，2030年提高24.0%，2035年提高46.6%。发电成本的逐步推高，使得煤电机组在未来新型电力系统中的竞争力降低。煤电企业脱困，需要科技创新支撑。

把煤电机组从单一的电源功能拓展到融入城市、园区发展的综合能源枢纽站，既是实现煤电机组完成基础保障性和系统调节性电源的并重转型，也是煤电机组解决生存问题、拓展新发展空间的必然选择。煤电企业应主动适应能源供应变革带来的生存和市场需求新变化，除常规的电、热业务市场之外，应主动融入城市、园区发展，实现以电为主向电、热、冷、气、水、氢、储等综合能源供应的转变。

科研总院指出，煤电“三改联动”技术方案不能“一刀切”，应充分考虑每台机组的实际情况，综合考虑节能技术、供热技术与灵活性技术的有机组合，合理分类施策。现役煤电的机组型式、主要系统、主辅机设备等各不相同，机组状态、运行状况也不尽相同，技术指标完成情况也各有差异，机组的供电煤耗、利用小时数、燃煤价格、上网电价等也存在不同的地域差异，煤电机组对采用不同的改造技术、设备所增加的改造投资承受能力也就不同，因此对改造技术的合理选择尤为重要，也应考虑技术成熟度对改造后机组经济性承受能力的影响。

科研总院提出，煤电“三改联动”技术改造的原则：

1 对于利用小时数较低且后续服役期长的机组要重点考虑灵活性改造与供热改造；

2 对于利用小时数较高且后续服务期长的机组，要重点考虑节能改造；

3 对于利用小时数较高且后续服务期短的机组，要重点考虑与延寿结合的三改联动；

4 对于区域重要热源厂、电源厂专项开展机组跨代升级、综合能源转型，主动融入园区、城市的发展；

5 重视后续利用小时数变化对“三改”成效的影响程度。

科研总院提出，煤电“三改联动”技术改造的建议：

1 对煤电机组分类、分级、分批实施，主要考虑盈利能力、利用小时数、机组型式、压力等级等方面因素，如:盈利好的超临界以上机组应以节能改造为主、供热及灵活性改造为辅；利用小时数低的亚临界机组应以供热及灵活性改造为主、节能改造为辅；

2 对于发电利用小时数低或者后续预期有大幅下降预期的煤电机组，着重研究煤机的综合转型出路，以“三改”为契机主动融入所在区域园区及城市的发展；对于盈利能力差的煤电机组应开展专题研究，结合三改联动，制定综合升级方案，提高盈利能力；

3 结合区域电网煤机装机结构研究集团现役煤机在区域内的机组定位，可以考虑区域内利用小时数低或者亚临界机组以调峰为主，加大灵活性调峰改造；

4 建议开展深度调峰下的主要辅机适应性、低能耗的专题研究；

5 对电源或热源支撑点煤电机组考虑综合升级、跨代升级、综合能源供应转型发展；

6 深挖机组冷端治理、锅炉效率提升及热力系统优化等方面的降耗空间；

7 开拓思路，加大热负荷增长空间，重点研究热能梯级利用、可再生能源供热等技术创新，减少热能的“高品低用”；

8 将智慧电厂建设示范与煤电改造升级工作结合，制定智慧电厂顶层设计，统筹选取试点电厂，开展各项智慧电厂模块技术经济的全面评估，分级分类推进技术攻关，使智慧电厂建设成为煤电改造升级的重要手段之一。