華能集團(tuán)：科技創(chuàng)新助力冬季保供

中國(guó)華能集團(tuán)有限公司柳田

華能大慶熱電低壓缸零出力改造現(xiàn)場(chǎng)。資料圖

面對(duì)當(dāng)前電力負(fù)荷增加、煤炭供應(yīng)缺口大等復(fù)雜形勢(shì)，中國(guó)華能集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱華能集團(tuán)）依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，在燃煤機(jī)組靈活性改造、智能礦山、智能供熱等方面取得新進(jìn)展，眾多“黑科技”為采暖季保駕護(hù)航。

煤電靈活性：深調(diào)、供熱不矛盾

10月20日上午10時(shí)30分，隨著低壓缸液壓蝶閥緩緩閉合，華能伊春熱電廠2號(hào)機(jī)組順利投入低壓缸零出力運(yùn)行，增加供熱能力9.13萬(wàn)千瓦，增大供熱面積169萬(wàn)平方米，有力地保障了伊春市居民供熱質(zhì)量。

對(duì)于承擔(dān)冬季供熱任務(wù)的煤電機(jī)組，“以熱定電”運(yùn)行問(wèn)題突出，供熱生產(chǎn)要提上去，機(jī)組負(fù)荷要減下來(lái)。這組矛盾，一直是困擾東北地區(qū)煤電企業(yè)的難題。特別是在新能源高比例接入的情況下，如何同時(shí)發(fā)揮煤電兜底保供和應(yīng)急備用調(diào)峰作用？

華能西安熱工研究院研發(fā)的低壓缸零出力技術(shù)就是解決靈活性與高效供熱的“雙刃劍”。這項(xiàng)技術(shù)可以突破低壓缸最小進(jìn)汽流量限制，僅用每小時(shí)約20噸的冷卻蒸汽，實(shí)現(xiàn)低壓缸“近零”出力運(yùn)行。華能西安熱工院節(jié)能公司總經(jīng)理居文平說(shuō)：“在必要時(shí)將低壓缸的發(fā)電能力完全轉(zhuǎn)為供熱能力，實(shí)現(xiàn)低壓缸零出力在線靈活切換，從而增大機(jī)組對(duì)外供熱能力和深度調(diào)峰能力。”

華能大慶熱電先后完成兩臺(tái)機(jī)組低壓缸零出力改造，并應(yīng)用210兆瓦高壓固體電蓄熱技術(shù)，達(dá)到了供熱期零上網(wǎng)電量調(diào)峰能力，解決了電、熱產(chǎn)出高度關(guān)聯(lián)的困擾。華能大慶熱電副總經(jīng)理劉仁龍說(shuō)：“根據(jù)我們往年供熱期經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)組負(fù)荷率不足50%的情況下，供熱能力達(dá)到原設(shè)計(jì)值近90%，圓滿完成1070萬(wàn)平方米供熱任務(wù)，同步實(shí)現(xiàn)度電煤耗同比降低4克以上。”

位于高緯度地區(qū)的華能海拉爾熱電廠，1、2號(hào)機(jī)組低壓缸零出力改造項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)極寒地區(qū)20萬(wàn)千瓦等級(jí)機(jī)組低壓缸零出力供熱技術(shù)空白。該廠2號(hào)機(jī)組在相同的主蒸汽流量條件下，投入低壓缸零出力運(yùn)行時(shí)，供熱能力增加8.34萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于增加供熱面積152萬(wàn)平方米，約可滿足新增1.5萬(wàn)戶居民的供熱需求。

截至今年10月，低壓缸零出力技術(shù)已累計(jì)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)130余臺(tái)機(jī)組靈活供熱改造，預(yù)計(jì)每年可提高清潔能源發(fā)電消納能力39億千瓦時(shí)，可節(jié)約120余萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放260余萬(wàn)噸。

華亭煤業(yè)公司硯北煤礦井下自動(dòng)化工作面遠(yuǎn)距離供電供液系統(tǒng)為煤炭生產(chǎn)組織提供電力保障。資料圖

智能礦山：安全、效率兩不誤

在煤炭生產(chǎn)方面，華能集團(tuán)聚力科技創(chuàng)新，加快智慧礦山建設(shè)，進(jìn)一步釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能，全面助力電煤保供。

華能集團(tuán)應(yīng)用數(shù)字化進(jìn)行綠色礦山的安全高效開(kāi)采，提升勞動(dòng)生產(chǎn)率和安全系數(shù)。目前，華能華亭煤業(yè)公司7對(duì)礦井實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化開(kāi)采，變電所無(wú)人值守改造、井下煤流運(yùn)輸系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)智能化、壓風(fēng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、礦井主通風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控等一大批科技項(xiàng)目相繼落地，徹底改變了煤炭企業(yè)勞動(dòng)密集型作業(yè)的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)了“減班不減產(chǎn)、減時(shí)不減量、減人不減效”。華亭煤業(yè)近期日產(chǎn)量穩(wěn)定在6萬(wàn)噸以上，為電煤和冬季取暖煤保供提供資源保障。

華能扎煤公司建成兩處自動(dòng)化采煤工作面和8處智能煤流及地面裝儲(chǔ)集中控制系統(tǒng)，井下19處變電所、主排水泵房、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)等固定場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守、有人巡視”，礦井本質(zhì)安全水平得到有效提升。

同時(shí)，華亭煤業(yè)公司沖擊地壓防治研究、扎煤公司特厚煤層開(kāi)采防潰水潰沙等一批“卡脖子”問(wèn)題得到有效解決，為增產(chǎn)增供提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。在新技術(shù)的“加持”下，煤炭產(chǎn)能取得新突破。截至10月18日，華能集團(tuán)累計(jì)完成煤炭產(chǎn)量6794萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)了12.67%。

集中供熱：減排、智能雙提升

隨著城市快速發(fā)展，供熱需求的高速增長(zhǎng)，利用高參數(shù)火電機(jī)組能效高的特點(diǎn)，發(fā)展集中供熱是保障采暖需要、助力節(jié)能減排的重要路徑。

在海拉爾，一條70.34千米的供熱管線聯(lián)通華能伊敏煤電和中心城區(qū)。這條世界最長(zhǎng)的高寒地區(qū)長(zhǎng)距離供熱改造工程，將解決海拉爾地區(qū)1528萬(wàn)平方米的供熱需求，目前已進(jìn)入尾聲。由于海拉爾中心城區(qū)供熱需求大幅增加，原有熱源負(fù)荷難以滿足新增供熱需求。為了讓百姓溫暖過(guò)冬，華能伊敏煤電今年首次承擔(dān)蒙東地區(qū)集中供熱任務(wù)。在電廠端以高溫?zé)崴敵觯诠釁^(qū)域附近設(shè)置傳熱不傳壓的隔壓換熱站，高溫?zé)崴?jīng)隔壓換熱站交換熱量后以溫度稍低一些的高溫水送至用戶端。伊敏煤電公司總經(jīng)理鄭安說(shuō)：“我們用長(zhǎng)距離供熱來(lái)替代分散供熱，不僅提升了海拉爾地區(qū)供熱可靠性，還有效解決了分散鍋爐燃煤污染環(huán)境問(wèn)題，每年可節(jié)約標(biāo)煤30多萬(wàn)噸。”

華能海門(mén)電廠鋪設(shè)中壓、低壓兩條蒸汽供熱主管道向6千米外的印染園區(qū)集中供蒸汽，并聯(lián)合華能清能院，開(kāi)發(fā)了華能第一套基于蒸汽供熱的智慧供熱平臺(tái)，已于今年6月成功上線。這個(gè)平臺(tái)通過(guò)構(gòu)建供熱系統(tǒng)的數(shù)字化孿生模型，提高了對(duì)蒸汽熱網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)感知的精度與廣度，能分析熱網(wǎng)中易發(fā)生水擊事故的凝水管區(qū)，建立負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，指導(dǎo)調(diào)度人員進(jìn)行運(yùn)行調(diào)控，提升蒸汽供熱系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)前，華能集團(tuán)正圍繞低碳目標(biāo)下的供熱技術(shù)開(kāi)展具有針對(duì)性和前瞻性的課題研究，力求在智慧化與數(shù)字化技術(shù)、核能利用、多能互補(bǔ)供熱技術(shù)等方面取得突破。■