我国拥有丰富的褐煤资源，主要分布在内蒙古、东北等缺水地区。褐煤最大的特点是水分高、热值低，属于劣质煤，传统观念认为褐煤发电经济性不好，机组辅机电耗高、水耗大、污染严重。因此，高水分褐煤发电技术的难点就在于如何实现褐煤的高效、绿色发电。
中国能建华北院研发的高水分褐煤发电技术攻克了高效褐煤锅炉配中速磨制粉系统技术、机炉深度耦合烟气余热深度利用技术和褐煤提水技术等关键核心技术，首次提出“褐煤+”发电理念，解决了高水分、低热值褐煤发电效率低、出力不足、环保效益差等问题，实现了高水分、低热值褐煤高效、清洁利用，促进褐煤的就地高效消纳，各项技术指标处于国际领先水平。
关键技术之一：高效褐煤锅炉配中速磨制粉系统技术+一次风再加热技术
褐煤锅炉技术发展至今，已经过20多年的论证和实践。褐煤锅炉容量从300兆瓦等级到600兆瓦等级，再到1000兆瓦等级；蒸汽参数从亚临界到超临界、再到超超临界。褐煤锅炉配置的常见制粉系统有中速磨制粉系统和风扇磨制粉系统，其中中速磨制粉系统具有系统简单、安全可靠、稳定性好、操作检修方便等优点，被广泛应用于大容量褐煤锅炉中。目前，我国配中速磨制粉系统的高效褐煤锅炉已发展到1000兆瓦等级、超超临界，锅炉效率已超过93.5%，对褐煤的适应全水分已由35%提升至40%，为我国褐煤高效发电奠定了坚实基础。
一次风再加热技术是指在常规回转式空气预热器后对一次风进行接力加热的技术，其加热一次风的热源可来自锅炉产生的高温烟气、蒸汽或汽轮机的高温抽汽。采用该技术可大幅提升用于干燥原煤的一次风温度，从而有效地解决了中速磨制粉系统干燥能力受限的问题，进一步拓宽了褐煤锅炉中速磨制粉系统对褐煤的适应性。
关键技术之二：机炉深度耦合高效烟气余热利用技术
褐煤锅炉的排烟温度较高，通常在140摄氏度左右，造成了大量的排烟热损失。为了回收烟气余热，提高整个机组热效率，机炉深度耦合高效烟气余热利用技术孕育而生。该技术基于降耗时空效应理论，打破了锅炉岛和汽机岛之间热质传递过程之间的壁垒，将烟气、蒸汽、凝结水、给水和空气等统一视为系统能量利用大过程中的放热和吸热介质进行耦合集成，按照能量品位匹配原则，重构机组回热系统。对于新建高效褐煤锅炉，采用该技术可节煤5克每千瓦时以上，进一步降低了褐煤机组的煤耗水平。
关键技术之三：褐煤提水回收利用技术
由于褐煤全水分高，从原煤或燃烧后的烟气中提取水分具有先天的优势，也是燃煤电厂运行的重要节水措施之一。通过褐煤提水回收的水可用于电厂脱硫系统的补水、机组补水、灰渣冲洗水等，从而大大降低燃煤电厂对外的耗水量，减少电厂运行对当地水资源的影响及破坏。褐煤提水主要有炉前原煤提水和炉后烟气提水两种工艺路线。其中炉后烟气提水主要是将湿法脱硫吸收塔出口携带饱和水蒸汽的净烟气，使用低温水进行间接或接触冷却降温，烟气中的饱和水蒸汽冷凝析出的技术路线，被成功应用于大型褐煤机组上。典型660兆瓦褐煤机组单台机每小时可提水100吨以上，从而实现全厂全年生产“零补水”的标准。
典型工程应用
华北院设计的京能五间房2×660兆瓦褐煤电厂集成采用了褐煤清洁高效、机炉深度耦合烟气余热利用技术、褐煤炉后烟气提水等技术，破解了富煤干旱地区制约煤炭资源转换缺水的瓶颈，开创了清洁能源、生态建设及农牧业协同发展新路径，是新时代工业与农业循环发展新业态的成功典范。自2019年电厂投产以来，两台机组运行平稳，机组供电煤耗首次突破285克/千瓦时，是国内领先、国际一流的大型现代化绿色燃煤示范电站。
华北院设计的江苏能源乌拉盖电厂是国内首台套1000兆瓦等级褐煤电厂，系锡盟～泰州±800千伏特高压直流输变电工程的配套电源项目。该项目应用了百万等级褐煤锅炉配中速磨制粉系统、锅炉低再出口蒸汽的一次风再加热、机炉深度耦合烟气余热利用技术、褐煤提水、低背压空冷10级回热系统汽轮机、排汽背压为7.9千帕等一系列先进集成技术，使褐煤机组设计供电煤耗突破280克/千瓦时，该项目预计2025年投产。
