近日,由能源學院煤燃燒與低碳利用全國重點實驗室向軍教授牽頭的國家重點研發計劃項目“超(超)臨界機組寬負荷快速靈活調峰關鍵技術”在華電新疆五彩灣電廠350MW超臨界燃煤機組成功示范應用。項目突破了燃煤機組2%/min的升降負荷速率上限,最高達3.5%/min,創造了全球燃煤機組升降負荷速率的新紀錄。
在構建新型電力系統的進程中,煤電向調節性和保障性電源并重轉型,燃煤機組面臨運行靈活性提升等共性挑戰。針對這一行業共性難題,向軍教授及其團隊首創“小粉倉®”概念和原理,首次構建鍋爐“靈活燃料-智能燃燒”理論體系,自主研發并成功投運了全球首套“小粉倉®增強靈活儲供系統”。該系統突破了傳統制粉系統煤粉供應滯后的瓶頸,將機組升降負荷速率提升至國際領先水平。
項目團隊還創新突破了多項具有自主知識產權的先進控制技術,獨創了激光拉曼法煤質在線檢測技術及裝備,實現入爐煤工業分析和發熱量的實時測量;研制了多參量實時在線檢測的“預測+反饋”鍋爐智能燃燒控制系統和成套裝備,實現機組靈活、高效、安全協同。
上述技術突破不僅為我國新一代煤電技術指標體系建設提供了有力支撐,還為煤電實現新能源高效消納開辟了新路徑。據測算,若在全國20%的煤電機組中推廣,預計每年可新增新能源消納量2800億千瓦時,減排二氧化碳超2.3億噸,新增新能源產業產值840億元,并帶動燃煤靈活發電裝備制造業產值222億元,經濟、社會及生態效益顯著。
據悉,“超(超)臨界機組寬負荷快速靈活調峰關鍵技術”項目隸屬于“十四五”國家重點研發計劃“煤炭清潔高效利用技術”專項,專項重點對燃煤機組靈活性提升的原創前沿技術開展科學研究和工程示范。本項目分設五個課題,由華中科技大學、東北大學、華北電力大學、西安交通大學和華電電力科學研究院有限公司聯合承擔,參與單位均是國家重點建設大學和電力行業央企,在能源領域具有雄厚的科研實力和豐富的工程實踐經驗,為本項目技術突破提供了重要支撐。《中國電力報》等權威媒體對本項技術突破進行了專題報道。