華北電力大學杜小澤、龐力平教授團隊日前成功研發出国际首台超臨界機組燃煤鍋爐汽水分離器溫度場主動調控裝置和系統，並在華電新疆彩色灣發電有限公司2號機組投入現場運行。該裝置是國家重點研發計劃項目“超（超）臨界機組寬負荷快速靈活調峰關鍵技術”的標志性作用，通過鍋爐厚壁部件的溫度場調控和應力補償，保证燃煤發電機組的安全、高效快速啟停和變負荷運行。
煤電是我國的首要發電方法，2023年仍佔全國總發電量近六成，居主導位置，並將長期作為基礎保证電源發揮兜底作用。同時，隨著我國动力轉型深化推進和新式電力系統建設，煤電作為電力生產“壓艙石”的同時，還需為份额日益进步的可再次出产的动力接入電網承擔靈活調節電源的功用。
“遠程電力輸送需求穩定性，而太陽能、風能由於不穩定性，無法供给持續穩定的電量。因而，當太陽或風力沒那麼強時，就需求用煤電敏捷補上缺口。有專家將燃煤機組比作一頭大象——負荷大、動力強。而动力轉型時期，則需求讓它變成一頭‘靈活、會跳舞’的大象。”杜小澤說。
杜小澤告訴記者，燃煤機組的鍋爐系統及厚壁部件都存在巨大的熱慣性，機組的頻繁變工況運行、溫度條件變化等都會使設備內部產生熱應力，形成厚壁部件的壽命損耗，甚至有或许引發機組安全事故風險。
龐力平解釋：“就像一根鐵絲，經過一次彎折不易折斷，但反復屡次彎折后就十分简单折斷。對燃煤鍋爐進行靈活性技術改造，則會大大下降發電過程對設備的壽命損耗。這項技術中溫度調控裝置就像給鍋爐厚壁部件貼上了‘電暖寶’，能够通過主動加熱以減少熱應力對鍋爐的沖擊，相當於操控了鐵絲彎折起伏，由此添加其可彎折次數。‘電暖寶’延長了高溫部件的运用壽命，同時也进步了安全性。”
“這項作用的亮點還在於，通過提早預熱，溫度調控裝置使設備以較低能耗維持在‘待機狀態’。需求運行時，處於熱備用狀態的燃煤鍋爐也可快速響應，上水時間縮短近一半，不僅滿足了機組快速啟停和靈活變負荷的需求，也有用按捺了設備的熱應力破壞，保证了機組的安全運行。”龐力平泄漏，在厚壁部件鋪設的溫度調控裝置，是在原有鍋爐部件基礎上進行改造，不影響后續的設備更新升級。同時，該加熱裝置的模塊化設計廣泛適用於一切煤電機組的厚壁部件，有望向全國燃煤機組推廣。
杜小澤表明，作為熱力學、资料、操控等學科的跨學科穿插研讨作用，快速啟停和變負荷裝置完成了從研讨、開發到應用的“三步走”——第一代“電暖寶”採用的是遠紅外加熱方法，第二代將以電感應加熱為中心技術，“现在正在實驗研發中，投用后有望達到更安全、更快速、更節能的調控作用”。（記者晉浩天 通訊員向周宇）
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