煤电的低碳化发展路径研究

2 煤电的低碳化技术

2.1 存量机组节能提效

2.1.1 煤电低碳化节能提效综合技术

影响我国大型煤电机组能耗特性的因素，既有运行负荷、燃料特性及环境温度等外部条件，也有机组本身的性能缺陷及运行管理水平等内部因素。为实现煤电机组全工况运行优化，需要对系统进行节能诊断，查清全工况下各热力设备的性能，获得热力系统的能耗特性。

节能诊断基于全面系统的能耗分析和诊断，针对机组所有的主、辅机系统，从设备选型、运行方式、存在问题等各个方面入手；结合煤质、环境边界条件、运行方式、运行参数等，对机组各项能耗指标进行详细的分析、核算，得出机组的能耗水平及节能潜力；并在此基础上，为发电企业指明节能改造方向，采用针对性强的综合节能提效技术降低机组煤耗。

煤电低碳化节能提效综合改造技术是将煤电机组看做一个整体，在燃煤发电系统中采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的技术措施，以强化传热传质、热量梯级利用、能量合理利用、辅机提效及调速改造以及其他优化运行手段为技术导向对煤电机组进行整体节能提效改造。

目前，成熟的节能技术如图1所示。可以针对具体的电厂，因地制宜，一厂一策，采用不同的技术组合，达到技术经济性最好的效果。

2.1.2 机组延寿综合提效技术

煤电机组提升参数延寿技术是提高煤电机组整体能耗水平、节能减碳的重要手段。

我国“十四五”期间达设计期限的20万kW及以上煤电机组有87台，合计容量约0.26亿kW。未来10年（2021—2030）我国有252台容量20万kW及以上煤电机组陆续达到设计期限，总容量约 为0.82亿kW，约占目前煤电总容量（按2020年底10.8亿kW计）的7.6%。其中亚临界300 MW及以上机组205台，占10年内设计期满机组容量的88%。

根据国外煤电机组的运行经验，全球范围内煤电机组平均服役30年以上的超过24%。日本近50%的煤电机组服役年限为30~39年，25%的煤电机组服役年限超过40年。美国煤电机组的平均使用年限为42年，有11%的机组运行年限超过60年。我国煤电机组构成中，300 MW等级亚临界机组服役年限在20年以内的占比达到82.8%。

对于达到设计使用寿命的机组，通过机组延寿改造并同步实施提升参数改造可大幅提升机组的经济性。

针对亚临界机组，仅提升蒸汽温度，而主蒸汽压力基本保持不变，既可以降低机组煤耗水平、又可以有效减少改造工程量。蒸汽参数提升的幅度与方案的难易程度和投资规模成比例。