600MW亚临界空冷机组深度调峰能耗与经济性分析

武科

摘 要：随着新发展理念的践行，电源结构持续清洁化，新能源装机逐年增加，燃煤机组为新能源消纳提供调峰服务成为新常态。通过对宁夏某厂两台600MW亚临界空冷机组深度调峰能耗分析，得出机组负荷由50%额定出力降至30%时能耗指标变化量和燃料成本增加量，结合当地深度调峰电价补贴政策，得出机组深度调峰经济效益。

关键词：深度调峰;辅助服务;煤耗;调峰补偿;经济收益

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.119

1 深度调峰机组能耗试验

1.1 能耗试验要求

试验参照国家标准《汽轮机热力性能验收试验规程》（GB/T 8117.2-2008）和《电站锅炉性能试验规程》（GB/T 10184-2015），选取50%-30%额定出力与50%额定出力进行能耗测试和对比分析，通过试验测得汽机热耗、锅炉效率和厂用电率，获得机组供电煤耗。

为了保证试验数据准确，试验前试验机组与外界可靠隔离，机组按照单元制独立方式运行，对参与机组性能试验参数、测点进行对比校准。同时，为使试验结果尽可能反映机组日常运行能耗状况，严格控制机组背压、主汽压、主汽温、再热汽温、锅炉氧量、一氧化碳等主要可控运行参数按日常最佳方式控制。锅炉为前后墙对冲燃烧，试验期间以机组安全运行为前提，为稳定燃烧，保持下层2台、中层1台共3台磨煤机运行，未对配煤方式特别调整，辅机运行按照公司深度调峰运行技术措施控制，试验数据取两台机组试验平均值，两台机组煤质参数、环境温度、运行方式等尽量相同，试验结果计算时不进行修正。

1.2 能耗试验取值说明

根据现场实际情况，为准确计算机组正平衡供电煤耗，机组需保证较长一段时间稳定运行，尤其低负荷长期运行风险较大，且燃煤热值取样代表性差，造成计算深度调峰期间机组正平衡供电煤耗难度大、偏差大，只选取200MW负荷点稳定运行2小时，计算正平衡供电煤耗，对比验证低负荷时段反平衡供电煤耗偏差。

200MW正平衡煤耗取值情况：试验期间分别记录发电机出口、高厂变、励磁变正向有功，计算发电厂用电率;记录运行磨煤机总给煤量，从磨煤机原煤仓取样化验（1：1：1混样）燃煤热值，计算正平衡供电煤耗，通过对比发现厂用电率计算值与绩效系统取值偏差0.19%，正、反平衡供电煤耗偏差1.21g/kWh，基本一致，能耗试验数据可通过运行绩效系统取值。

1.3 能耗试验结果对比分析

在50%-30%额定出力下，每10MW负荷为一个试验点，共选取13个负荷点进行能耗测试和对比分析，通过运行绩效系统，读取试验期间汽机热耗、锅炉效率和厂用电率、反平衡供電煤耗等数据，表1中仅列出各负荷机组性能指标与300MW负荷指标偏差值。

由表1可以看出，当机组负荷由300MW降至180MW过程中，锅炉效率成明显下降趋势，汽机热耗与厂用电率成明显上升趋势，其中锅炉效率下降为0.08%-2.86%，影响供电煤耗升高0.27-9.60g/kWh，汽机热耗升高32.12-433.11kJ/kWh，影响供电煤耗升高1.34-18.05g/kWh，厂用电率升高0.26%-3.79%，影响供电煤耗升高0.93-13.57g/kWh，通过分析，统计结果能客观反映各负荷段机组深度调峰时能耗的总体变化情况。

2 深度调峰经济性分析

按照《宁夏电力辅助服务市场运营规则》深度调峰补偿规定，40%<负荷率<50%补偿0.38元/kWh，负荷率≤40%补偿0.95元/kWh，故只与300MW进行比较，对50%额定出力以下各负荷段每小时经济性测算（见表1），其中标煤单价按508.46元/吨（2019年1-4月累计标煤单价）计算。

3 结论

通过对宁夏两台600MW亚临界空冷机组50%-30%额定出力深度调峰能耗与经济收益分析，得出如下结论与建议：

（1）与作为基本调峰负荷下限的300MW相比，机组深度调峰至180MW，汽机热耗、锅炉效率和厂用电率的变化将导致机组供电煤耗增加47.04g/kWh，其中对供电煤耗影响最大的为汽机热耗上升，厂用电率上升影响次之，锅炉效率下降影响最小。

（2）按照当前宁夏电网深度调峰政策，在不考虑深度调峰对机组寿命、电量、能耗指标、运行、检修、维护、管理成本等因素，只考虑燃料成本上升这一直接影响因素，深度调峰经济收益可观，对于能耗高，低参数的机组可考虑参与深度调峰。

参考文献：

[1]董利斌，李泉，杨程等.600MW超临界机组干态深度调峰能力试验研究[J].浙江电力，2017，36（07）：55-58.

[2]李泉，尹峰，苏烨等.超临界机组深度调峰研究及应用[J].电站系统工程，2017，33（05）：60-62.