燃煤发电机组

本系列标准填补了燃煤机组能效评价标准的空白，共获得发明专利11项，其中核心专利7项，已应用至总容量为1.35亿千瓦的燃煤机组，为发电企业增收3.4亿元。第三方评审认为：能效评价指标体系的完备性达到了国际领先水平。标准DL/T 1929-2018的审查意见认为标准内容创新性、前瞻性强，对促进燃煤发电机组节能管理工作具有重要意义。 采用项目关键技术核算的能效限额写入了国家强制标准GB21258-2017，为减少碳排放做出了重要贡献。标准DL/T 1929-2018的英文版已于2021年5月26日通过标委会审查，正在报批，这有利于我国燃煤机组节能技术向全球推广。

华电宿州公司成立于2003年9月，隶属于中国华电集团有限公司。公司一期工程建设2台630MW超临界燃煤发电机组，于2007年底实现“双投产”，属于“皖电东送”和安徽省“861”重点工程项目。多年来，公司高度重视企业安全文化建设，经过不断积累、沉淀、总结、提炼，培育形成了“知行合一”安全文化体系。“五关三到位"安全管控新模式实施以来，安全基础不断夯实，安全局面逐年稳固，截止2020年9月15日，公司安全生产4762天，连续五年实现机组"零非停”。

浙江舟山电厂三期2台660兆瓦扩建工程位于浙江省舟山市定海区白泉镇，建设规模为扩建2台660兆瓦超超临界二次再热燃煤发电机组，同步建设高效烟气脱硫、脱硝及除尘装置，计划于2024年8月和2024年11月第一、二台机组分别投运。

碳足迹是量化碳排放的重要工具，能够为燃煤发电碳减排提供数据支撑。为研究燃煤机组的电力碳足迹及影响因素，基于生命周期法进行了实际案例计算及敏感性分析。碳足迹计算结果显示，300 MW燃煤发电机组的单位上网电量碳足迹为0.932 kgCO2e/(kW·h)，主要排放源为煤炭燃烧，占比约为79%，其次是煤炭的上游生产和加工，占比约为20%。碳足迹和碳核查的对比分析结论表明，减碳不仅应从燃煤电厂的常规减碳方式入手，降低上游的煤炭供给阶段排放仍是一种有效方案。

本项目理论研究基于大型燃煤发电机组的降耗时空效应理论，打破原设计理念中不同单元间、子系统间能量交换和转换的流程壁垒，将吸热侧的给水、凝结水、空气与放热侧的烟气、回热抽汽等工质按照能量品位匹配原则，从有效利用回热抽汽和锅炉烟气可用能两个方面，重构机组回热系统，提出机炉深度耦合理论。本项目于2018年1月12完成项目科技查新，并于2018年3月26日通过中电工组织的成果验收，验收意见认为：本项目研究内容完整，对机炉深度耦合综合提效技术，在实际工程的应用具有指导意义，达到了国内领先水平。

7月27日，作为浙江省“十四五”期间重大投资项目的浙能六横电厂二期项目桩基工程开工。该项目静态投资约70亿元，建设两台100万千瓦燃煤发电机组，建成后年发电量约110亿千瓦时，相比浙能六横电厂一期工程翻了一番。浙能六横电厂二期工程项目位于普陀区六横岛。六横岛作为国家煤炭储存基地，年吞吐能力达3000万吨，循环水温低、码头靠泊条件及节能降碳效果良好。

由湖北能源集团投资78亿元的湖北襄阳（宜城）火电项目拟新建2台100万千瓦超超临界燃煤发电机组，同步建设烟气脱硫、除尘、脱硝装置，可实现二氧化硫、氮氧化物、烟气等污染物超净排放和废水零排放。项目建成后年发电量约90亿千瓦时，年实现产值约29亿元，年实现税收约1.8亿元，计划于2023年底投产。

根据《国家能源局关于下达2018年能源领域行业标准制（修）订补充计划（第一批）的通知》（国能综通科技〔2018）157号）的要求，标准编制组经调查研究、认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。 本标准的主要技术内容有：总则，术语和符号，生物质蒸汽耦合能量计算，生物质能发电量计算，生物质能厂用电量计算，生物质能供电量计算等。 本标准适用于生物质锅炉蒸汽（热量）进入依托的纯凝或抽凝燃煤发电机组主汽轮机汽水系统的农林废弃物蒸汽耦合发电机组。

该项目属于大型燃煤发电机组的节能提效领域。 华北电力设计院与华北电力大学联合开展了机炉深度耦合综合提效技术研究，发挥各自特长，理论研究和工程应用研究无缝链接，取得了显著的节能减排效果，并成功应用于大型超超临界燃煤机组项目中。机炉深度耦合技术基于大型燃煤机组的降耗时空效应理论，打破了火电厂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。在理论研究基础上，依托中兴电力蓬莱电厂1000MW超超临界二次再热机组和神皖庐江电厂660MW项目超超临界一次再热机组的工程条件，于2015年在华北院公司立项，开展机炉深度耦合综合提效技术研究，项目编号Y2015-J05；于2017年在中电工程立项，开展了机炉深度耦合综合提效技术工程应用研究，项目编号DG1-J01- 2017。通过华北院与华北电力大学充分讨论沟通，深入理解机炉深度耦合技术原理内涵，对机炉深度耦合综合提效技术进行了全方位的研究，涵盖了理论分析、原理研究、概念设计、系统拟定、热力计算、参数选择、控制策略、设备选型、布置、经济性分析、风险分析等各方面。

鉴于我国环境容量限制，要求燃煤发电机组大气污染物达到超低排放。采用传统技术的 CFB 机组，尽管锅炉本身 NOx 排放低于煤粉锅炉，但依然远高于超低排放的要求，如果采用煤粉锅炉的 NOx 先生成再治理的控制方法（采用SCR烟气净化），在投资和运行成本上失去了低成本污染控制的优势，如何深度挖掘 CFB 锅炉炉内NOx控制潜力，国际上没有相应的理论和技术可以借鉴。该成果是CFB低氮燃烧技术的重大突破，超越了传统CFB的流态设计范围，以改变流态来改变CFB燃烧中的NOx生成与还原的化学反应行为，从而降低NOx的原始生成。获专利授权35项，其中发明专利24项。与创新点有关的论文共发表93篇，其中SCI收录41篇，EI收录52篇。 工程实践证实，即使燃用 NOx 排放最难控制的褐煤，原始排放值可降低至 80mg/m3、以下，比其他技术最优水平减排约43%，为国际最优。已推广应用 47 台，合同额约55亿元，带动相关产业约150亿元。近三年实现销售收入约4亿元，利润约2365万元，新增税收约6900万元。若在全国推广使用，每年可降低环保投资300亿元、节约运行费用540亿元、减排NOx 300万吨,经济和社会效益显著。由秦裕琨院士为组长的评价委员会认为：“该技术突破了国内外现有技术对燃煤循环流化床燃烧自身氮氧化物控制水平，属自主技术创新，达到国际领先水平。”该技术的氮氧化物原始排放水平明显低于国内外同类产品，已出口海外，成为CFB燃烧技术发展新方向，促进了循CFB燃烧技术的进步，引领了CFB技术的国际发展。