編者按:今年以來,受多種因素疊加影響,我國能源供應持續(xù)偏緊。近期,各中央企業(yè)貫徹落實黨中央、國務院決策部署,按照國資委、國家能源局工作要求,采取一系列扎實舉措保障電力熱力安全穩(wěn)定供應,為經(jīng)濟社會發(fā)展和民生需求提供有力保障。
面對當前電力負荷增加、煤炭供應缺口大等復雜形勢,中國華能依靠創(chuàng)新驅(qū)動,在燃煤機組靈活性改造、智能礦山、智能供熱等方面取得新進展,眾多“黑科技”為采暖季保駕護航。
煤電靈活性:深調(diào)、供熱不矛盾
10月20日上午10點30分,隨著2號機組低壓缸液壓蝶閥緩緩閉合,華能伊春熱電廠2號機組順利投入低壓缸零出力運行,增加供熱能力91.3兆瓦,增大供熱面積169萬平方米,有力地保障了伊春市居民供熱質(zhì)量。
對于承擔冬季供熱任務的煤電機組,“以熱定電”運行問題突出,供熱生產(chǎn)要提上去,機組負荷要減下來,這組矛盾,一直是困擾東北地區(qū)煤電企業(yè)的難題。特別是在新能源高比例接入的情況下,如何同時發(fā)揮煤電兜底保供和應急備用調(diào)峰作用?
華能西安熱工研究院研發(fā)的低壓缸零出力技術(shù)就是解決靈活性與高效供熱的“雙刃劍”。這項技術(shù)可以突破低壓缸最小進汽流量限制,僅用每小時約20噸的冷卻蒸汽,實現(xiàn)低壓缸“近零”出力運行。西安熱工院節(jié)能公司總經(jīng)理居文平說:“在必要時將低壓缸的發(fā)電能力完全轉(zhuǎn)為供熱能力,實現(xiàn)低壓缸零出力在線靈活切換,從而增大機組對外供熱能力和深度調(diào)峰能力。”
華能大慶熱電先后完成兩臺機組低壓缸零出力改造,并應用210兆瓦高壓固體電蓄熱技術(shù),達到了供熱期零上網(wǎng)電量調(diào)峰能力,解決了電、熱產(chǎn)出高度關(guān)聯(lián)的困擾。華能大慶熱電副總經(jīng)理劉仁龍說:“根據(jù)我們往年供熱期經(jīng)驗,在機組負荷率不足50%的情況下,供熱能力達到原設(shè)計值近90%,圓滿完成1070萬平方米供熱任務,同步實現(xiàn)每度電的煤耗同比降低4克以上。”
位于高緯度地區(qū)的華能海拉爾熱電廠,1、2號機組低壓缸零出力改造項目填補了國內(nèi)極寒地區(qū)20萬千瓦等級機組低壓缸零出力供熱技術(shù)空白。該廠2號機組在相同的主蒸汽流量條件下,投入低壓缸零出力運行時,供熱能力增加83.4兆瓦,相當于增加供熱面積152萬平方米,約可滿足新增1.5萬戶居民的供熱需求。
截至今年10月,低壓缸零出力技術(shù)已累計應用于國內(nèi)130余臺機組靈活供熱改造,預計每年可提高清潔能源發(fā)電消納能力39億度,可節(jié)約120余萬噸標準煤,減少二氧化碳排放260余萬噸。
智能礦山:安全、效率兩不誤
在煤炭生產(chǎn)方面,中國華能聚力科技創(chuàng)新,加快智慧礦山建設(shè),進一步釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,全面助力電煤保供。
華能應用數(shù)字化進行綠色礦山的安全高效開采,提升勞動生產(chǎn)率和安全系數(shù)。目前,華能華亭煤業(yè)公司7對礦井實現(xiàn)了自動化開采,變電所無人值守改造、井下煤流運輸系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)智能化、壓風系統(tǒng)遠程監(jiān)控、礦井主通風機遠程監(jiān)控等一大批科技項目相繼落地,徹底改變了煤炭企業(yè)勞動密集型作業(yè)的傳統(tǒng)模式,實現(xiàn)了“減班不減產(chǎn)、減時不減量、減人不減效”。華亭煤業(yè)近期日產(chǎn)量穩(wěn)定在6萬噸以上,為電煤和冬季取暖煤保供提供資源保障。
華能扎煤公司建成兩處自動化采煤工作面和8處智能煤流及地面裝儲集中控制系統(tǒng),井下19處變電所、主排水泵房、輔助運輸系統(tǒng)等固定場所實現(xiàn)“無人值守、有人巡視”,礦井本質(zhì)安全水平得到有效提升。
同時,華亭煤業(yè)公司沖擊地壓防治研究、扎煤公司特厚煤層開采防潰水潰沙等一批“卡脖子”問題得到有效解決,為增產(chǎn)增供提供了強有力的技術(shù)支撐。在新技術(shù)的“加持”下,煤炭產(chǎn)能取得新突破。截至10月18日,中國華能累計完成煤炭產(chǎn)量6794萬噸,增長了12.67%。
集中供熱:減排、智能雙提升
隨著城市快速發(fā)展,供熱需求的高速增長,利用高參數(shù)火電機組能效高的特點,發(fā)展集中供熱是保障采暖需要、助力節(jié)能減排的重要路徑。
在海拉爾,一條70.34公里的供熱管線聯(lián)通華能伊敏煤電和中心城區(qū)。這條世界最長的高寒地區(qū)長距離供熱改造工程,將解決海拉爾地區(qū)1528萬平方米的供熱需求,目前已進入尾聲。由于海拉爾中心城區(qū)供熱需求大幅增加,原有熱源負荷難以滿足新增供熱需求。為了讓百姓溫暖過冬,華能伊敏煤電今年首次承擔蒙東地區(qū)集中供熱任務。在電廠端以高溫熱水輸出,在供熱區(qū)域附近設(shè)置傳熱不傳壓的隔壓換熱站,高溫熱水經(jīng)隔壓換熱站交換熱量后以溫度稍低一些的高溫水送至用戶端。伊敏煤電公司總經(jīng)理鄭安說:“我們用長距離供熱來替代分散供熱,不僅提升了海拉爾地區(qū)供熱可靠性,還有效解決了分散鍋爐燃煤污染環(huán)境問題,每年可節(jié)約標煤30多萬噸。”
華能海門電廠鋪設(shè)中壓、低壓兩條蒸汽供熱主管道向6公里外的印染園區(qū)集中供蒸汽,并聯(lián)合華能清能院,開發(fā)了華能第一套基于蒸汽供熱的智慧供熱平臺,已于今年6月成功上線。這個平臺通過構(gòu)建供熱系統(tǒng)的數(shù)字化孿生模型,提高了對蒸汽熱網(wǎng)實時運行狀態(tài)感知的精度與廣度,能分析熱網(wǎng)中易發(fā)生水擊事故的凝水管區(qū),建立負荷預測模型,指導調(diào)度人員進行運行調(diào)控,提升蒸汽供熱系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性。
當前,中國華能正圍繞低碳目標下的供熱技術(shù)開展具有針對性和前瞻性的課題研究,力求在智慧化與數(shù)字化技術(shù)、核能利用、多能互補供熱技術(shù)等方面取得突破。
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