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    生物質發電機組連續滿負荷運行有多難?
    時間:2022-07-28來源:未知編輯:未知


          2022年2月5日00:00,善能生態集團旗下高郵生物質熱電聯產項目(以下簡稱高郵公司)投產后實現機組連續安全運行滿100天,期間負荷率100%,總發電量7236.4萬千瓦時,綜合廠用電率維持在9.1%以下,達到同行業領先水平。(備注:本文所指生物質發電為農林廢棄物發電)


          高郵公司位于高郵市湯莊鎮工業集中區,規劃建設2x30MW生物質熱電聯產項目,一期建設自主研發的1x120t/h高溫超高壓水冷振動爐排層燃爐,配置30MW高溫超高壓反動式高效汽輪發電機組。

          一期投產后每年可處理約26萬噸農林廢棄物,可替代約8萬噸標煤。每年可向電網輸送約2億kWh可再生清潔電力。每小時可外供不低于50噸工業蒸汽,每年減排二氧化碳約20萬噸。規劃二期投產后,進一步提升綠色電力熱力生產能力以外,將基本全覆蓋處置高郵地區農林廢棄物造成的面源污染。為生態可持續和清潔能源生產貢獻力量,融入和服務區域經濟發展,助力“雙碳”目標。


         自并網運行以來,高郵生物質直燃機組在穩定性、變負荷能力、連續運行能力、對生物質燃料的適應能力等方面體現出了較高優勢。此次該機組實現滿負荷運行100天是善能生態集團在生物質領域技術研發、工程設計、安裝建設、技改優化、綜合運營等能力的全面提升,為集團公司今后在產品設計研發、總承包等領域的發展都提供了重要支撐。


    01 高郵公司技術路線解讀


    高郵生物質熱電聯產項目采用的120t/h高溫超高壓無再熱水冷振動層燃爐排爐+高溫超高壓軸排汽輪發電機技術是善能生態集團擁有完全自主知識產權的生物質行業核心裝備領域變革性創新技術,該技術在行業內是首次使用。該技術能夠兼顧燃料適應性、長周期運行和效率,具備極強的市場競爭優勢。


    主要優勢有:

    第一、該型水冷振動爐排運行穩定、對燃料適應能力強,鍋爐效率高。

    第二、模塊化開發設計和制造,減少現場裝配施工復雜度,可較大幅度縮短建設工期。

    第三、所有輔機系統標準化配套,運行檢修維護方便。

    第四、長周期運行基礎上兼顧高參數高效率,降低度電成本,提高經濟效益。

    第五、采用無再熱系統,既省去了低溫再熱管道及閥門、高溫再熱管道、旁路閥、相關儀表測量控制系統、爐內再熱器受熱面等的初投資,使得熱力系統更加簡單可靠,避免再熱器發生超溫爆管的風險。

    第六、采用“軸向排汽”的排汽方式,汽輪發電機組中心線標高可控制在+3.0m以內,主廠房可以單層布置,大大降低了主廠房的土建造價。

    第七、 軸向排汽的反動式汽輪機的模塊化、集成化程度高,汽輪機整體撬發運到現場,現場沒有扣缸等施工步驟,大幅縮短汽輪機的安裝工期。


    02延伸閱讀:善能生態集團介紹



         善能生態集團有限公司(簡稱“善能生態”)是由國資控股,非公有資本和專業管理團隊參股的混合所有制企業,以“讓可再生能源充滿生機”為使命,在生物質能綜合利用、天然氣熱電聯產、綜合智慧能源等領域整合資源,首創“新能源+”模式,開展可再生能源領域內的項目投資、建設與運營管理。   善能生態目前旗下有10余家全資及控股子公司,分布于     全國8個省市,已建成總裝機容量130MW生物質熱電聯產項目,122MW天然氣冷熱電三聯供項目,另有120MW儲備及建設生物質熱電聯產項目,64MW集中式光伏項目,45萬畝能源林基地,4300畝玫瑰種植基地。


        在科研方面,善能生態積極加大能源領域科研投資。目前擁有能源領域各項專利十余項,擁有自主研發的生物質高溫超高壓水冷振動爐排技術、高溫熱解生物質炭技術,高溫超高壓軸排汽輪機安裝和運營能力,擁有資質齊全的設計研究院,能為客戶提供生態能源領域設計、咨詢、建設、運營一站式優質解決方案。

        在生物質、光伏、天然氣、綜合智慧能源領域,善能生態已經完成能源領域從設計、安裝、運營到技術研發的全流程閉環,組建集團內部技術專家委員會,并開始著手公司智慧化、數字化改革,制定“善能標”企業標準,進一步提升自身競爭力。

        通過上述全流程的閉環,公司已經開展生物質發電與生物質炭技術“生、生耦合”,開展生物質燃料采購智慧應用的研發,開展綜合智慧能源的高效利用項目。其中的很多理念都是在行業內首次提出和嘗試,體現了善能人敢于探索的責任和擔當。

    在國家“雙碳”目標的背景下,善能生態集團將緊緊圍繞國家能源發展戰略,緊抓發展機遇,以投資帶動生態產業發展,深化產業延伸、完善產業布局、構建多元盈利模式,結合“降碳”訴求,開創“炭熱電”聯產、“生、生耦合”、“煤、生耦合”模式,緊盯市場,構建善能模式的生態能源商業生態圈。


    03寫在最后


    普及一個知識,生物質發電能夠連續滿負荷運行100天的難度,遠比超臨界的燃煤機組連續滿負荷運行半年甚至一年更大。很多人覺得小機組好干,技術含量不如大機組高,但是經過兩年多的實踐,我不贊同這個觀點。

    我是最近幾年開始接觸生物質包括垃圾發電這些新能源機組的調試和運維工作,如果從安裝調試的角度,小機組與大機組的確不在一個段位。別說660MW的機組,即便是350MW的機組,想要把它的控制系統整明白,都要狠下一番苦功。一臺660MW的機組,光PID自動就上百套,一次啟機試驗要三天三夜。而小機組能用的自動,兩只手都可以數過來。從這個角度講,大機組的確難度更大。

          可我們評價一件事物,要從多個維度。生物質發電機組自動少,但是投自動難度卻大。因為生物質燃料不像煤粉那樣均勻,熱值也不穩定,因此造成燃燒工況時刻都在變化。燃燒的不穩定,也就導致了機組負荷的不穩定,相應的汽包水位、蒸汽溫度、壓力等都在變化,甚至大幅度變化。這就提出了兩個要求,首先是鍋爐設備要適應這種變化,其次汽輪發電機組變負荷能力要強,此外我們還要控制好環保參數等等。這就好比大機組每個班都要遇到幾次RB甩負荷或者緊急降負荷的情況,因此,一個班下來,運行人員的操作強度要遠大于大機組。

          在生物質發電領域,連續運行100天的機組不少,但是能保證100%滿負荷的,可能僅此一家。我加入公司兩年,有幸經歷了高郵公司爐排從制造到下線,控制系統的設計組態和調試,整臺機組的分系統調試和整套啟動,到如今機組連續滿負荷運行100天,紀錄還在不斷刷新。作為行業內新技術的首次使用,能夠取得這樣的成績,這段時間在總結工作的時候,我一直深有感觸。

        從事一項工作,我們既要尊重客觀規律,從實事求是的角度出發去解決問題,也要有開拓進取和敢于創新的精神。我們不能一味地墨守成規,要在需要抉擇和改變的時候,敢于擔當,標新立異。這種擔當和創新,不是胡亂瞎搞,不是南轅北轍,而是在找到某種線索后的大膽嘗試。有問題解決問題,不要圍繞問題顧左右而言他,不解決問題還去制造問題。

        生物質發電從技術角度講,最大的問題就是如何維持長周期運行。我司的技術路線是,高溫超高壓水冷振動爐排+高溫超高壓軸排發電機組,機組對燃料適應能力強,變負荷能力強。有興趣的同行,可以和我一起探討一下如何提高生物質發電機組的自動投入率。


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