[实用新型]一种提高燃煤火力发电机组热效率的系统

说明书

一种提高燃煤火力发电机组热效率的系统，属于清洁高效燃煤发电技术领域，其特征在于：包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机高压调节阀、锅炉过热器、锅炉再热器、高压回热抽汽及给水加热器；通过汽轮机通流部分提高效率改造，在汽轮发电机组高压缸上增设一级可调节的高压回热抽汽及给水加热器，采用投入和切除该级加热器的方式增加汽轮机发电机组功率调节能力，以优化汽轮机调节级及高压缸流通面积，实现汽轮发电机组热耗率验收工况和汽轮机额定工况均为汽轮机高压调节阀全开工况最大进汽量，提高汽轮发电机组的热效率。通过提高锅炉给水温度，从而提高机组的回热经济性，增强了机组深度调峰能力和一次调频级AGC调节响应能力。

技术领域

本实用新型属于清洁高效燃煤发电技术领域，尤其涉及一种提高燃煤火力发电机组热效率的系统。

背景技术

在人类共同应对全球气候变化大背景下，世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，制定更加积极的低碳政策，推动可再生能源发展，加大温室气体减排力度。我国从国家发展和安全的战略高度，在2014年提出推动能源生产和消费革命重大战略，并制定了《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》，提出“到2020年，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，煤炭消费比重进一步降低，清洁能源成为能源增量主体，能源结构调整取得明显进展，非化石能源占比15%；到2030年，能源消费总量控制在 60 亿吨标准煤以内，非化石能源占能源消费总量比重达到 20%左右；到2050年，非化石能源占比超过一半”。

根据中国电力企业联合会发布的数据，截止2017年底，全国全口径发电装机容量17.8亿千瓦。其中，煤电装机容量9.8亿千瓦，占比55.2%，比十二五末增加1.0亿千瓦，占比降低3.07个百分点；非化石能源发电装机容量6.9亿千瓦，占比38.6%，比十二五末增加1.6亿千瓦，占比提高3.51个百分点。风电发电装机容量1.6亿千瓦，比十二五末增加0.3亿千瓦，占比8.98%，占比提高0.48个百分点；太阳能发电装机容量1.3亿千瓦，占比7.3%，比十二五末增加0.87亿千瓦，占比提高4.46个百分点。2017年全国全口径发电量6.42万亿千瓦时。其中，全口径煤电发电量4.14万亿千瓦时，占发电量比重64.5%，比2015年增加0.21亿千瓦时，占比降低5.67个百分点，煤电全国平均设备利用小时4278小时，比2015年降低51小时；非化石能源发电量1.9万亿千瓦时，占总发电量比重30.4%，比2015年增加0.4亿千万时，占比提高3.62个百分点，其中并网风电、太阳能发电量分别为3057亿千瓦时、1182亿千瓦时，同比分别增长26.3%和75.4%。

通过近两年来我国发电装机容量增长和发电量走势可以看出，我国电力供需形势总体宽松，发电装机清洁化趋势明显，非化石能源发电量增幅超过煤电，占比大幅提高。按照《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》，到2030年，非化石能源发电量要达到50%左右，其中风电、太阳能等清洁能源发电量将成为增长主力。由于风电、太阳能发电的不确定性，水电的季节性和地域性以及核电调峰能力不足等问题，决定了未来一定时期内煤电在电力供应中的基础地位仍不可动摇，且在保证电力基本供应、保证电网安全稳定、增加电网调峰灵活性等方面发挥主要作用，但预测煤电的设备利用小时、出力系数仍将呈现下降趋势，而灵活性调峰的能力需大幅提高。根据中国电力企业联合会发布的2017年全国大机组能效对标资料，除1000兆瓦超超临界燃煤发电机组平均出力系数达到74.03%，其它各容量等级的燃煤发电机组年平均出力系数不足70%。

《煤电节能减排行动计划（2014-2020）》（发改能源〔2014〕2093号）要求，“到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组（除空冷机组外）改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时”。根据现有600兆瓦超临界、亚临界及以下等级容量机组设计水平和最新的常规节能改造技术，绝大部分纯凝汽式机组在70%出力系数以下时，全年实际运行工况下机组的供电煤耗将很难达到上述要求，亟需一种进一步提高600兆瓦超临界、亚临界及以下等级燃煤发电纯凝机组热效率、尤其是提高中低负荷效率的系统化改造方法来进一步提高机组能效水平。