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电力负荷增加,煤炭供应缺口大,“黑科技”如何护航采暖季?

日期:2021-11-03    来源:中国电机工程学会

国际电力网

2021
11/03
11:00
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关键词: 华能集团 电力负荷 华能伊春热电厂

“黑科技”护航采暖季

——华能集团科技创新助力冬季保供

面对当前电力负荷增加

煤炭供应缺口大等复杂形势

中国华能依靠创新驱动

在燃煤机组灵活性改造、

智能矿山、智能供热

等方面取得新进展

众多“黑科技”为采暖季保驾护航

01

煤电灵活性:深调、供热不矛盾

10月20日上午10点30分,随着2号机组低压缸液压蝶阀缓缓闭合,华能伊春热电厂2号机组顺利投入低压缸零出力运行,增加供热能力91.3兆瓦,增大供热面积169万平方米,有力地保障了伊春市居民供热质量。

对于承担冬季供热任务的煤电机组,“以热定电”运行问题突出,供热生产要提上去,机组负荷要减下来,这组矛盾,一直是困扰东北地区煤电企业的难题。特别是在新能源高比例接入的情况下,如何同时发挥煤电兜底保供和应急备用调峰作用?

华能西安热工研究院研发的低压缸零出力技术就是解决灵活性与高效供热的“双刃剑”。这项技术可以突破低压缸最小进汽流量限制,仅用每小时约20吨的冷却蒸汽,实现低压缸“近零”出力运行。西安热工院节能公司总经理居文平说:“在必要时将低压缸的发电能力完全转为供热能力,实现低压缸零出力在线灵活切换,从而增大机组对外供热能力和深度调峰能力。”

华能大庆热电先后完成两台机组低压缸零出力改造,并应用210兆瓦高压固体电蓄热技术,达到了供热期零上网电量调峰能力,解决了电、热产出高度关联的困扰。华能大庆热电副总经理刘仁龙说:“根据我们往年供热期经验,在机组负荷率不足50%的情况下,供热能力达到原设计值近90%,圆满完成1070万平方米供热任务,同步实现每度电的煤耗同比降低4克以上。”

位于高纬度地区的华能海拉尔热电厂,1、2号机组低压缸零出力改造项目填补了国内极寒地区20万千瓦等级机组低压缸零出力供热技术空白。该厂2号机组在相同的主蒸汽流量条件下,投入低压缸零出力运行时,供热能力增加83.4兆瓦,相当于增加供热面积152万平方米,约可满足新增1.5万户居民的供热需求。

截至今年10月,低压缸零出力技术已累计应用于国内130余台机组灵活供热改造,预计每年可提高清洁能源发电消纳能力39亿度,可节约120余万吨标准煤,减少二氧化碳排放260余万吨。

02

智能矿山:安全、效率两不误

在煤炭生产方面

中国华能聚力科技创新

加快智慧矿山建设

进一步释放优质产能

全面助力电煤保供

华能应用数字化进行绿色矿山的安全高效开采,提升劳动生产率和安全系数。目前,华能华亭煤业公司7对矿井实现了自动化开采,变电所无人值守改造、井下煤流运输系统、主排水系统智能化、压风系统远程监控、矿井主通风机远程监控等一大批科技项目相继落地,彻底改变了煤炭企业劳动密集型作业的传统模式,实现了“减班不减产、减时不减量、减人不减效”。华亭煤业近期日产量稳定在6万吨以上,为电煤和冬季取暖煤保供提供资源保障。

华能扎煤公司建成两处自动化采煤工作面和8处智能煤流及地面装储集中控制系统,井下19处变电所、主排水泵房、辅助运输系统等固定场所实现“无人值守、有人巡视”,矿井本质安全水平得到有效提升。

同时,华亭煤业公司冲击地压防治研究、扎煤公司特厚煤层开采防溃水溃沙等一批“卡脖子”问题得到有效解决,为增产增供提供了强有力的技术支撑。在新技术的“加持”下,煤炭产能取得新突破。截至10月18日,中国华能累计完成煤炭产量6794万吨,增长了12.67%。

03

集中供热:减排、智能双提升

随着城市快速发展

供热需求的高速增长

利用高参数火电机组能效高的特点

发展集中供热是保障采暖需要

助力节能减排的重要路径

在海拉尔,一条70.34公里的供热管线联通华能伊敏煤电和中心城区。这条世界最长的高寒地区长距离供热改造工程,将解决海拉尔地区1528万平方米的供热需求,目前已进入尾声。由于海拉尔中心城区供热需求大幅增加,原有热源负荷难以满足新增供热需求。为了让百姓温暖过冬,华能伊敏煤电今年首次承担蒙东地区集中供热任务。在电厂端以高温热水输出,在供热区域附近设置传热不传压的隔压换热站,高温热水经隔压换热站交换热量后以温度稍低一些的高温水送至用户端。伊敏煤电公司总经理郑安说:“我们用长距离供热来替代分散供热,不仅提升了海拉尔地区供热可靠性,还有效解决了分散锅炉燃煤污染环境问题,每年可节约标煤30多万吨。”

华能海门电厂铺设中压、低压两条蒸汽供热主管道向6公里外的印染园区集中供蒸汽,并联合华能清能院,开发了华能第一套基于蒸汽供热的智慧供热平台,已于今年6月成功上线。这个平台通过构建供热系统的数字化孪生模型,提高了对蒸汽热网实时运行状态感知的精度与广度,能分析热网中易发生水击事故的凝水管区,建立负荷预测模型,指导调度人员进行运行调控,提升蒸汽供热系统的安全性、可靠性、经济性。

当前

中国华能正围绕低碳目标下的供热技术

开展具有针对性和前瞻性的课题研究

力求在智慧化与数字化技术、

核能利用、多能互补供热技术

等方面取得突破

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