燃煤机组智慧供热与灵活调峰

“十四五”能源结构的政策导向改变了原有燃煤机组的战略定位。与此同时，区域供热的持续增加对原有供热机组的热电比调整提出了更高的挑战。在此背景下，本书从燃煤机组灵活供热及智慧调峰方面进行了系统阐述，分别从锅炉、汽机、储能、控制四个维度深度剖析了机组灵活性改造所涉及的关键技术，期望对燃煤机组供热改造发展提供参考。本书由中国科学院过程工程研究所王金星老师统筹设计和组织编著，在三河发电有限责任公司袁军董事长的大力指导和协调下，以吸收式热泵、背压机、低压缸零出力供热改造项目为依托，同时汇编了已有的成果报告，对燃煤机组供热改造工作进行了详尽地对比编排。重点邀请到了西安热工研究院的高耀岿老师、中国科学院过程工程研究所王翔老师和宋民航老师、国家电投氢能科技发展有限公司的刘畅老师等专家参与部分章节的内容指导，同时三河发电有限公司的数位高工及其他单位专家也参与了协作编排。第1章：从燃煤机组灵活性改造的缘由开始，介绍了燃煤机组灵活改造的措施及特点，并针对供热机组对比了冷端余热回收供暖的方法。第2章：以锅炉低负荷稳燃为研究对象，分析了锅炉侧深度调峰关键问题及研究现状，并对低负荷稳燃技术提出了展望。第3~6章：从不同供热方案的灵活性、热泵余热回收及其变工况提效方法、供热运行策略优化等方面展开，并首次提出了动态煤耗修正理念。第7~8章：以储热、飞轮储能以及热电转化等辅助机组调节装置为背景，对350MW抽凝供热机组的应用方案进行了实例对比，重点分析了储能参数的匹配性。第9~10章：分别在低压缸零出力、储热罐及电锅炉等情景下进行了动态模型的构建，对其控制过程的基本原理展开了全文论述。第11章：对供热方案及灵活性研究进行了综合评论，并对后续的潜在应用方式做出了推测。

根据“十四五”能源结构的政策导向中对原有燃煤机组的战略定位，同时综合考虑区域供热的持续增加对原有供热机组的热电比调整的技术挑战，本书从燃煤机组灵活供热及智慧调峰方面进行了系统阐述。本书分别从锅炉、汽轮机、储能、控制4个维度深度剖析了机组灵活性改造所涉及的关键技术：锅炉侧重点考虑的低负荷稳燃方面；在汽轮机侧分别从供热改造方案对比、余热回收方式优化，以及供热优先原则的深度讨论，最z后提出了动态煤耗的修正概念；在储能方面，以当下工程应用最z为广泛的储热、飞轮储能以及蓄电池等为背景进行了技术基础设计；在控制方面，基于设备间的特征曲线及响应策略展开了系统分析，期望对燃煤机组供热改造发展提供参考。

第一章 绪论 
第一节 燃煤机组改造之源 
第二节 灵活改造措施及技术特点 
第三节 冷端余能回收供暖方式及技术特点 
第二章 灵活调峰过程中的稳燃技术及其应用 
第一节 燃煤锅炉深度调峰关键问题 
第二节 燃煤锅炉深度调峰研究现状及解决方案 
第三节 燃煤锅炉深度调峰技术展望 
第三章 供热改造方案下的灵活性研究 
第一节 抽凝机组热力系统模型 
第二节 约束条件及评价指标 
第三节 热电负荷区域与标准煤耗 
第四章 余热利用供热方案的灵活提效研究
第一节 余热利用热电联产系统简介
第二节 模型的构建与约束设定 
第三节 热泵系统的提效方法 
第四节 热泵系统变工况运行特性 
第五节 余热利用热电联产系统变负荷运行特性 
第五章 能量深度梯级利用的灵活性评价 
第一节 背压机运行测试与建模 
第二节 系统变工况运行策略 
第三节 供热方案评价 
第六章 智慧供热系统变工况煤耗分析 
第一节 系统设计与运行参数 
第二节 单体模型的构建与验证 
第三节 动态偏移模型的构建
第七章 耦合储能型燃煤热电联产系统 
第一节 耦合储热系统辅助调峰的参数设计 
第二节 飞轮储能系统辅助调频的参数设计 
第三节 耦合热电转换系统辅助调峰的参数设计
第八章 耦合新能源电力下深度调峰性能 
第一节 风电—抽凝耦合供暖系统
第二节 风—光—蓄电—燃煤互补系统 
第三节 双储能燃煤互补系统 
第九章 燃煤机组的热电耦合特性研究 
第一节 热电联产机组的深度调峰问题 
第二节 低压缸切除方案及特性 
第三节 储热罐方案及特性 
第四节 电锅炉方案及特性 
第十章 燃煤机组深度热电解耦控制 
第一节 抽汽供热基本原理及特性分析 
第二节 吸收式热泵辅助供热模型 
第三节 含两级旁路供热机组动态模型 
第四节 储热罐辅助供热模型研究 
第五节 热网系统计算模型研究 
第六节 联合供热系统仿真模型 
第七节 深度热电解耦控制系统 

“十四五”能源结构政策调整了原有燃煤机组的战略定位。与此同时，区域供热的持续增加对原有供热机组的热电比提出了更高的挑战。原热电负荷经济运行区间已无法满足现有的灵活调节需求，更多的学者和相关技术人员开始探索热电解耦及储能参数设计。如何实现燃煤系统与辅助设备间智能交换优化，已逐渐成为构建智能燃煤电厂的技术关键。在此背景下，《燃煤机组智慧供热与灵活调峰》一书面世。