孙旭东
国能龙华延吉热电有限公司吉林省延吉市133000
摘要：近年来吉林省经济发展持续低迷，社会用电量增长缓慢，装机容量增长过快，导致火电机组发电设备利用小时逐年下降。同时，太阳能、风电等新能源机组比例逐年增长，冬季供热期内火电机组参与深度调峰已经成为常态。本文针对吉林省某热电公司2*210MW机组在深度调峰过程中，如何按照经济效益最大化生产理念，既发电、供热、掺烧经济煤种、深度调峰均达到最优的原则灵活安排机组运行方式及供热方式展开分析。
关键词：热电；灵活性；深度调峰策略
引言：随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模发展，火电利用小时数将会逐年下降，为此提升火电机组运行灵活性，大规模参与电网深度调峰将是大势所趋。该公司显著提升热电机组的供热调峰能力，有效缓解可再生能源消纳困境同时，按照经济效益最大化的生产理念，指导运行人员灵活安排机组运行方式及供热方式[1]。
一、设备概况
吉林省某热电公司装机两台210MW抽凝式供热联产机组，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造、型号为C160/N210-12.75/535/535/0.245的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、抽汽凝汽式汽轮机，锅炉为670t/h超高压参数煤粉锅炉[2]。作为该地区唯一的热电企业，该企业两台机组是当地重要电源点和热源点，在为当地社会经济发展提供电力的同时，也为周边现有和发展中的居民采暖提供集中供热热源，为改善当地城市环境发挥着重要作用。
目前该公司#1号机组已采用光轴技术进行了供热改造，#2机组已采用切缸技术进行了供热改造。该公司与周边的市属集中供热企业联网共同承担供热任务。目前采用“由该公司带基本热负荷、市属集中供热厂带尖峰热负荷”的方式运行[3]。
二、供热期内运行及调峰策略分析
该公司与市集中供热联网集中供热面积为1900万平米，将每个采暖季分为严寒期、次寒期、初末期，按照经济效益最大化的原则，既发电、供热、掺烧、辅助调峰均达到最优，安排机组运行方式及供热方式。
1.供热初末期（10月20日至11月20日，3月20日至4月20日）
机组方式安排：1号机组光轴运行，2号机组抽汽运行。
因供热初期供热负荷需求低，根据室外温度情况（5℃至-2℃之间）联网供热量需求为950GJ/h至1500GJ/h。1号机组光轴运行，采暖抽汽量可在300 t/h至410 t/h之间，采暖供热量约750 GJ/h至1025GJ/h, “以热定电”的原则发电负荷可在90MW至120MW之间调整。2号机组抽汽运行，根据调度指令正常参与负荷调整，2号机负荷可在100MW至180MW之间调整，采暖抽汽量可在80 t/h至300 t/h之间，采暖供热量约200 GJ/h至750 GJ/h。
该方式下，全厂总负荷可在190MW至300MW之间灵活调整，可以积极参与有偿调峰的情况下保证供热质量。并要求当班值长根据供热温度情况，决定是否进一步压减负荷以增加有偿调峰收益。
2.供热次寒期（11月21日至12月20日，2月21日至3月19日）
机组方式安排：1号机组光轴运行，2号机组切缸运行。
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如表1所示，供热严寒期室外平均温度为-3℃至-10℃，全网供热联网供热量需求为1500GJ/h至2000GJ/h，该公司热网供水流量保持在8500t/h，市集中供热公司流量2000t/h（启动2台锅炉运行）。
按照调度指令，全部参与有偿调峰，供热温度最低预计降至88℃，可基本满足供热需求。
要求当班值长在非调峰时段积极与省调沟通增加电负荷，以保证非调峰时段的供热温度达到最大，做好热网系统的蓄热工作，以抵消调峰时段供热温度降低带来的负面影响。
3.供热严寒期（12月21日次年2月20日）
机组方式安排：1号机组光轴运行，2号机组切缸运行。
供热严寒期室外平均温度为-11℃至-20℃，全网供热联网供热量需求为2000GJ/h至2600GJ/h。
该公司热网供水流量保持在8500t/h，市集中供热公司流量3000t/h（启动3台锅炉运行）。根据室外温度情况，需选择性参与有偿调峰，且参与调峰时间不宜超过3小时，其余时间为确保供热质量，机组负荷需加至220MW以上。根据实际情况，要求当班值长选择在中午11点至14点或夜间11点至凌晨2点间参与调峰，其余时段均不参与调峰，总负荷加至220MW以上，以确保供热温度95℃以上。
三、总结
1）供热初末期，1号机组光轴运行，2号机组抽汽运行。积极参与有偿调峰，可获得有偿调峰补偿且可满足供热质量。值长根据供热温度情况，选择调峰深度，以获得更多的调峰补偿。
2）供热次寒期，1号机组光轴运行，2号机组切缸运行。
按照调度指令，全部参与有偿调峰，但供热温度最低预计降至88℃，可基本满足供热需求。要求当班值长在非调峰时段积极与省调沟通增加电负荷，以保证非调峰时段的供热温度达到最大，做好热网系统的蓄热工作，以抵消调峰时段供热温度降低带来的负面影响。
3）供热严寒期，1号机组光轴运行，2号机组切缸运行。若热网供水流量在8500t/h情况下，需间歇性参与有偿调峰，既参与调峰时间不宜超过3小时，其余时间为确保供热质量，机组负荷需加至220MW以上。根据实际情况，要求当班值长选择在中午11点至14点或夜间11点至凌晨2点间参与调峰，其余时段均不参与调峰，总负荷加至220MW以上，以确保供热温度95℃以上。
4）如表1所示，经济煤种掺烧比例随着发电量的增加而降低，影响入炉标煤单价上升，影响每小时边际利润的随着发电量的增加而下降。故在保证供热参数的情况下，调峰时段不宜进行“抢发电”工作而不参与调峰。
5）如表1最后一列所示，若1号机组光轴运行带12万千瓦负荷，2号机组抽汽运行（不切缸）带15万千瓦负荷，因2号机组供电煤耗的上升，在不考虑调峰考核的情况下每小时边际利润为约4万元。若每小时产生1万元的调峰考核，则该运行方式收益下降明显。
四、结语
为了更好的接纳新能源电力入网，供暖期深度调峰工作成为供热机组当今新的历史使命。通过采取一系列运行技术措施和经济效益分析，这些运行经验可以为同类型机组的运行调整提供指导建议。
参考文献：
[1]张道省.600MW超临界机组深度调峰运行技术措施[J].山东工业技术 2020,(03),113-116。
[2]汽轮机运行规程.国电龙华延吉热电有限公司，2020.
[3]国电龙华延吉热电有限公司1号机组供热节能升级改造项目可行性研究报告，2018.