交汇点讯 入夏以来,江苏用电负荷峰值不断刷新纪录。“十四五”期间江苏先后建设一批清洁高效支撑性煤电项目,今年国信盐城滨海港电厂、国信沙洲电厂、国家能源集团江苏常州电厂扩建项目陆续并网。能源转型背景下,煤电扮演什么角色?7月15日,国能常州电厂二期3号机组完成168小时满负荷试运行,机组正式投入商业运营,新华日报·交汇点记者前往现场采访。

长江常州段,沿着正在建设的常泰长江大桥往南几公里,便能看到国能常州电厂二期项目的两座冷却塔,已正式投运的3号机组不断向高空排出水汽。沿江码头停靠着一艘载有5.5万吨燃煤的船舶,船上的煤炭被封闭输送至电厂,码头上几乎看不到粉尘。3号机组根据电网需求,迅速切换煤种制粉发电,源源不断地输送电能。
“新型电力系统对煤电的调节性能要求更高,在新能源发电高峰期,煤电要减到最低,到新能源不发电的时候,比如夜间,煤电要加强负荷,并且新能源变化快,煤电调节速度也要快,调得越快电网就更安全。但常规机组在30%负荷下,度电煤耗增幅超过25%,影响经济性。”国能常州电厂副总经理高行龙说,当前煤电需要解决安全可靠性、经济性、灵活性等难点。
对标新一代煤电技术特征,国能常州电厂二期机组在国内首次应用全国产核电iDCS(分布式控制系统)系统,实现芯片100%国产化、软件100%国产化、关键核心知识产权100%自主可控,可用性达到99.99%,相比火电机组标准,性能大幅提升。该项目还运用机组快速启停智能控制技术,首次实现百万机组全工况自适应启停,缩短机组状态切换响应时间,并融合数字孪生与工业互联网技术,首次在百万机组上运用主辅机健康状态评估及安全保障技术,提高机组的安全性和可靠性。
煤电机组大热惯性限制了灵活性水平的发挥。“加煤,磨煤机磨粉,送进锅炉燃烧,产生蒸汽发电,整个过程大概要十多分钟,其中加煤和磨粉耗时比较长,如果把这个延迟减少,就能提升响应速度。”国能常州电厂工程技术部副主任吴国兴说,二期机组首次集成“多路分仓+储能粉仓”技术,快速改变进入磨煤机的煤种,增加机组掺配掺烧的灵活性。同时,二期机组还运用高效供热柔性回热技术,提升低负荷工况下锅炉燃烧效率及稳燃能力,压缩煤耗增幅。
电厂的闭冷水、冷却塔循环水中也有不少热量,但这些废热回收难度较大,多被作为汽轮机冷源损失排出。国能常州电厂二期机组首创“耦合热泵回收闭冷水废热”技术,就像给电厂装了一个特殊的“热能回收器”,优化电厂热力循环路径,降低机组供电煤耗。

“电厂是‘能源岛’,更要成为‘环保岛’,和城市共荣共生。”国能常州电厂董事长左克祥说,常州电厂不只是发电,还为周边供应热力、工业蒸汽、压缩空气,处置污泥等,协助区域减污降碳。他举例说,发电冷凝后的温排水难以直接利用,原本直接排入长江,筹划二期项目时,偶然得知几公里外将要建设LNG(液化天然气)接收站,电厂40摄氏度的温水正好可以用于LNG气化,减少接收站能源消耗,用完的水降温至5摄氏度,将输回电厂作为冷源再循环利用。电厂锅炉温度超过1300摄氏度,曾经令人头疼的城市污泥,在锅炉高温中分解,转化为电能,焚烧产生的灰渣经处理后成为混凝土掺合料,目前常州电厂每年处理15万吨市政污泥,约占常州市污泥总量的40%。
新华日报·交汇点记者 王静