供热关键技术

本成果所属火电与新能源技术领域，由中国电机工程协 会组织完成鉴定，该成果整体处于国际先进水平。 本成果考虑热电联产机组与新能源供热运行环境，在满 足机组调峰运行边界条件下，形成适用于供热机组的“源网 荷储智”一体化协同优化技术。考虑现有分布式供热运行的 不足，将槽式太阳能、光伏、风力发电、相变蓄热器等多元 素有机结合，形成适用寒冷地区分布式多能互补供热系统， 研究最优化运行策略，在运行安全、经济等角度对各技术路 线进行分析，确保改造后系统安全稳定运行；针对复杂环状 热网面临的多热源、结构复杂带来的水力、热力及用户热负 荷分配调度难等问题开展研究，彻底解决用户投诉与提升能 效间的矛盾。

发展热电联产是实现国家两个根本性转变，实施可持续发展战略的重要举措，是提高人民生活质量的公益性基础设施。随着新能源发展和社会转型的加速，使得热电机组面临着电力调峰能力严重低下、供热能力日益不足等技术难题。当前我国集中供热系统一次能源消耗水平比欧洲同纬度国家能耗高出一倍以上，主要原因是“首站定流量、换热站分摊”的单向信息流调节方式，致使热源与热网间供热信息孤立，无法按需供热。 项目引领了我国热电联产领域的技术革新，特别是新型凝抽背供热技术，突破了汽轮机设计需保证低压缸最小进汽流量的限制，为国内汽轮机改造与设计提供了新思路。项目从“热源-储能-热网”一体化的角度，以负荷需求为导向，实现供热系统的信息物理融合，达到多能协同优化和调度。积极响应了国家“互联网+”行动计划，推进了集中供热系统“互联网+”智慧能源建设。

北京市布局建设燃气-蒸汽热电联产机组替代燃煤机组是本市实施能源战略布局调整、优化能源结构、提升能源基础设施水平、促进环境空气质量改善、提高百姓生活品质的重大举措，是构建清洁高效、安全低碳能源体系的重要内容和载体。在大型燃气-蒸汽联合循环热电厂建设方面，我国长期进口主机设备，在设计、制造和控制等方面存在诸多技术壁垒，京能集团联合清华大学、上海电气组成产学研用团队，率先在国内开展了联合循环机组主体结构优化改进，氮氧化物超低排放和氨逃逸控制，以及燃气机组控制系统自主研发等方面的研究。 在国家基金委的支持下，该项目历经7年攻关，开展了城市燃气热电中心智慧清洁灵活供热关键技术研究，并实现了产业化。

本项目所属技术领域为热电联产集中供热、火电机组灵活性-热电解耦等领域。 项目关键技术在不同电厂实施应用，技术经济指标显著。其中新型抽凝背供热技术在200MW热电机组实施后供热能力相比原工况提升了48%，机组电负荷调峰能力增加20%以上；基于在线切换的双温区凝汽器高背压循环水供热技术在350MW燃煤热电机组实施后，机组在相同电热负荷下煤耗降低122g/kWh，供热能力增加189MW，机组综合热效率超过90%；无蒸汽冷却的新型光轴供热技术应用后，供热期可实现煤耗降低162g/kh以上，电负荷深度调峰能力增加30%以上。