燃煤发电机组瞬态过程高效灵活清洁协同的能势动态匹配技术及应用

摘要

燃煤发电正逐步由主体电源转变为支撑性和调节性电源，长期频繁运行于调峰调频等瞬态过程。现有节能减排技术主要聚焦于稳态，难以有效应对瞬态运行的新需求，存在瞬态过程能耗高、变负荷速率不足、瞬态污染物排放超标等三大技术难题。该项目以热力系统瞬态过程的动态响应时间尺度与能质转化速率为切口，建立了通过物质流调控能量流以提高机组瞬态过程性能的能势匹配新机制，将节能理论从稳态工况拓展到瞬态过程；提出了燃煤机组瞬态过程能耗定量诊断方法，开发了前馈蓄热状态的风-煤-水多物质流协同调控的能势动态匹配技术；揭示了调控物质流将蓄热迅速转化为作功提升变负荷速率的机理，开发了蓄热有序利用高效灵活协同的能势动态匹配技术；建立了前馈换热设备蓄热时变特性实现温度场与多物质浓度场精准耦合的机制，开发了协同调控烟气、空气、水等多介质温度流量实现多场精准耦合的能势动态匹配技术，实现污染物排放全工况达标与余热深度利用。

关键词

燃煤发电 / 调峰调频 / 瞬态过程 / 能势匹配 / 蓄热有序利用

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2022YFB4100400)