CN113372973B - 燃煤火电厂用防水煤粉及其利用***以及深度调峰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃煤火电厂用防水煤粉，包括若干防水煤粉(粒)，各防水煤粉(粒)表面被一层憎水材料所包覆，是可长期无损耗储存的煤粉(粒)燃料；其特征是：若干防水煤粉(粒)具有至少两种不同燃料特性，燃料特性是包含挥发分、发热量、燃点、固定碳、灰分、硫含量和煤粉细度等表征煤粉燃烧特性的指标。本发明还公开了使用上述燃煤火电厂用防水煤粉的燃煤火电厂用防水煤粉的利用***和燃煤火电厂深度调峰方法。本发明各个技术方案能够更好参与深度调峰，优化燃煤火电厂的运行方式，可瞬时灵活的改变负荷，获得更为理想的深度调峰效果。

Description

燃煤火电厂用防水煤粉及其利用***以及深度调峰方法

技术领域

本发明属于燃煤火电厂深度调峰领域，具体涉及燃煤火电厂燃用不同燃料特性的防水煤粉进行深度调峰及利用不稳定弃电、弃热制备防水煤粉的方法。

背景技术

为加快了新能源的发展，风电、光伏的装机规模大幅增加。当新能源在电网中的比例逐渐扩大时，对调峰电源(注：在用电高峰时，电网往往超负荷；此时需要投入在正常运行以外的发电机组以满足需求。这些发电机组称“调峰电源”)的需求也逐渐升高，目前，燃油、燃气发电机组比煤电具有更好的调峰性能(注：调峰性能的要求是启动和停止方便快捷，并网时的同步调整容易)。但我国油、气资源相对匮乏，火电机组中，燃油、燃气发电机组所占比例很小，不能满足电网调峰所需。对于以煤炭为主要一次能源的国家而言，若实现燃煤电厂的深度调峰能力接近甚至超过燃油、燃气的调峰能力，碳中和目标就可早日实现。为此，国家能源局出台了鼓励火电厂进行灵活性改造，更好参与电网深度调峰的政策文件，火电机组在电网需求降低时进行深度调峰，将获得相应的调峰补偿收益。

现有燃煤发电机组只能通过改变投入锅炉煤粉燃料的数量来满足电网负荷的变化，在电网紧急降低上网负荷时，发电机组锅炉只能开启向空排气阀紧急大量弃热来维持锅炉安全。待通过减少燃料量进行燃烧调整，达到新的平衡后，才停止弃热。目前燃煤火电机组在低于额定负荷的50％的工况下运行，视为深度调峰运行。在不投燃油或燃气的情况下，低于50％额定负荷的负荷量可要求电网进行补偿。

目前，现有技术中公开火电燃煤机组进行深度调峰的方法及专利也有不少，归结起来，主要有以下几种：

1、围绕煤粉的燃烧进行改造，目的是在锅炉低负荷运行时能稳定燃烧。包括对煤粉燃烧器及其配套装置进行改造、对炉膛供氧的改造等(如：公告号CN105673101B，名称：一种具有深度调峰功能的汽轮机及热力***)。

2、将锅炉产生的蒸汽不用于汽轮机做功产生电能，而时将其单独引出(如公告号CN108009733B，名称：一种热力***深度调峰的方法、***及终端设备；公告号CN107218639B，名称：热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法)，以水或熔盐等具有一定蓄热能力的物体作为蓄热载体进行蓄热，当汽轮机需要带电负荷时，用于加热电厂机组***内相对低温的水或蒸汽，完成蓄热载体的放热。这些方法虽然能增加机组带低负荷的能力，但在深度调峰上与直接燃油或燃气机组的在调峰能力、运行安全上还差很多且还未形成规模的调峰效应。目前的燃煤调峰机组是能带额定负荷的30％左右，且不能为此长时间运行。

当下，只有能够更好参与深度调峰的火电厂才能够获得更好满足电网调度需求，促使能源结构更绿色清洁，以及获得更好的经济效益。

基于此，申请人考虑设计一种能够更好参与适应深度调峰的燃煤火电厂用防水煤粉及其利用***以及深度调峰方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何实现一种能够更好参与适应深度调峰的燃煤火电厂用防水煤粉及其利用***以及深度调峰方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

燃煤火电厂用防水煤粉，包括若干防水煤粉(粒)，各防水煤粉(粒)表面被一层憎水材料所包覆，是可长期无损耗储存的煤粉(粒)燃料；其特征在于：

若干防水煤粉(粒)具有至少两种不同燃料特性，燃料特性是包含挥发分、发热量、燃点、固定碳、灰分、硫含量和煤粉细度等表征煤粉燃烧特性的指标。

本技术方案中：防水煤粉(粒)具备以下特性：在水中不吸水；长期(大于2400小时)储存不吸潮、不结块，60至200目尺寸的防水煤粉能保持良好的流动性、挥发分不析出、不自燃、发热量不降低等特性；在温度高于150℃时，防水煤粉(粒)的燃料特性与被加工前的原煤粉(粒)一致。

燃煤火电厂用防水煤粉的利用***，其特征在于：每种燃料特性的防水煤粉在独立的储存空间中存储，各个储存空间上设置有煤粉输出管道，煤粉输出管道上设置有开关控制阀，且各个煤粉输出管道的输出端均与燃煤火电机组中的锅炉燃烧***的煤粉输入口密封接通。

燃煤火电厂深度调峰方法，在深度调峰时段，燃煤火电机组中的锅炉燃烧不同燃料特性的防水煤粉来产生蒸汽；其特征在于：

燃烧权利要求1至7中任一项所述的燃煤火电厂用防水煤粉中不同燃料特性的防水煤粉，能够灵活快速改变锅炉在单位时间内输出的蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度等蒸汽参数，输出的蒸汽参数快速调整，能从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的调度需求，从而更好满足深度调峰要求。

以下较为详尽的参数本发明的技术内容：

选择两种以上不同燃料特性的原煤作为原料，或将不同原煤掺配成能满足锅炉高、中、低各个负荷工况下最佳使用燃料特性的原料煤，再分别磨制成煤粉，由于普通煤粉不能储存(燃煤火电厂要求在停机前，必须将煤粉仓中的煤粉全部烧完)，因此将上述各种不同燃料特性煤粉分别加工成可长期无损耗储存的防水煤粉。将每种不同燃料特性的防水煤粉在独立对应的煤粉仓中储存。且各个防水煤粉储存仓的输出管道均与燃煤火电机组中的锅炉燃烧***的煤粉输入口密封接通。各个防水煤粉储存仓的输出管道设置有开关控制阀，各输出管道间能快速切换。这样就可保证燃煤火电厂在不同负荷阶段快速燃用不同燃料特性的煤粉(粒)。

防水煤粉是煤粉(粒)表面被一层憎水材料所包覆，且可长期无损耗储存的煤粉(粒)燃料。不同燃料特性的防水煤粉是具有不同燃料特性煤粉(粒)经特殊工艺加工而制成。防水煤粉的尺寸大小以锅炉燃烧或储存需要为宜。但要小于100毫米。实施时，防水煤粉的尺寸大小以锅炉燃烧或储存需要为宜。

防水煤粉的加工工艺是将不同种类(包括褐煤)、不同质量的煤粉(粒)，采用不同配比进行加工。防水煤粉的加工工艺是将质量占60％-99％的煤粉(粒)、质量占1％-40％的碳酸钙或脂肪酸钙或碳酸氢钙或氧化钙等钙盐化合物、质量占0.01％-20％的脂肪酸或柠檬酸等充分搅拌混合且加温至60-150℃温度范围内即成防水煤粉。

上述方法制成的防水煤粉具备：在水中不吸水；长期(大于2400小时)储存不吸潮、不结块，60至200目尺寸的防水煤粉能保持良好的流动性、挥发分不析出、不自燃、发热量不降低等特性；在温度高于150℃时，防水煤粉燃料特性与被加工前的原煤粉一致。燃料特性是包含挥发分、发热量、燃点、固定碳、灰分、硫含量和煤粉细度等表征煤粉燃烧特性的指标。

燃煤火电机组在深度调峰时，通过燃烧“不同燃料特性”的“防水煤粉”能够灵活快速改变锅炉在单位时间内输出的蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度等蒸汽参数，输出蒸汽参数的快速调整能从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的调度需求，从而更好满足深度调峰要求。同时，燃煤火电机组中的锅炉输出的蒸汽量可按机组输出负荷对蒸汽量的需要，随时快速全部或部分抽离锅炉***作为锅炉弃热，锅炉弃热用于加热储热介质实现蓄热，蓄热能够在任何时候用来干燥原煤及生产防水煤粉所需热量。这种从“蒸汽侧”的调节方法可快速满足电网负荷快速波动的需求。

燃煤火电机组在深度调峰时，通过燃烧“不同燃料特性”的“防水煤粉”和锅炉快速进行弃热及调整弃热量的大小的运行方式可使燃煤火电机组在锅炉不投燃油或燃气的工况下，基本实现0％至100％负荷的快速调节能力，从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的需求，高度满足电网调度所需，从而可满足电网消纳弃风、弃光或弃水等低成本电量所需。

将煤制成防水煤粉过程中的所有用电设备(包括多台破碎制粉设备、转运设备和搅拌加热设备)的用电量都可按电网调度要求灵活启停，从“用电用户侧”高度满足电网调度需求；煤制成防水煤粉过程中的所耗热能，由储热介质的放热提供。储热介质的蓄热来源可灵活来自两方面，一方面利用弃电加热，另一方面来自锅炉为稳定蒸汽出口压力的弃热。

同现有技术相比较，本发明燃煤火电厂用防水煤粉及其利用***以及深度调峰方法具有的优点是：

1、本技术方案中的防水煤粉的制备，可充分消纳利用低成本的弃电(单价低于2角，完全替代“使用厂用电”)来批量制备好可长期储放的防水煤粉，并能够在深度调峰时避免现磨现用煤粉(会损耗发电)且直接燃烧防水煤粉来深度调峰，尤其是能够灵活的根据负荷来选用合适品质和参数的防水煤粉，实现更优的经济效益控制和精准的深度调峰控制。

这种使用“可长期无损耗储存的防水煤粉”替代“即磨即用煤粉”的生产方式，可使燃煤火电厂的深度调峰能力与燃气电厂一致，甚至在特定情况下，超过燃气电厂的深度调峰能力。

在防水煤粉加工生产过程中，所耗的电能及热能可全部使用弃光、弃水、弃风电量及电能。(由于防水煤粉可长期无损耗储存及独立的制粉生产***，使得制粉量的多少、制粉时间、制粉耗能、干燥用热能都与发电机组锅炉工况无直接关联，因此上述制粉及加工用电负荷可随电网质量要求，任意变大变小。所以，可完全用弃光、弃水、弃风电量来满足制粉及将煤粉加工成防水煤粉时所需要的电量。同时也可将上述弃光、弃水、弃风电量用于加热储热介质如：导热油、熔盐等进行储热，以随时提供热源用于原煤干燥、加工防水煤粉所需热量。)

2、燃煤火电厂用防水煤粉是至少两种具有不同燃料特性的防水煤粉，燃煤火电厂在不同负荷工况下使用不同燃料特性的防水煤粉替代不同负荷工况下使用单一燃料特性的煤粉；更好满足不同负荷工况下的燃煤发电出力要求，实现更精准高效的深度调峰。

燃煤火电机组在正常运行时，由于防水煤粉是预制并储存，且几乎不含水份(不同于现有技术中的煤粉为现磨现用)，故无需制粉环节(准确的说是在深度调峰阶段无需现磨现用的制备煤粉环节，降低发电厂自身在深度调峰时间段的能耗)，减少了进入燃煤火电机组锅炉内的原煤所含水分及低温风量。这些因素使得燃煤锅炉工况接近于燃油、燃气锅炉的优良特征，从而使得火电机组能带更低负荷运行，具有更好、更深以及更灵活的调峰能力。

3、在深度调峰时段，燃煤火电机组中的锅炉燃烧“不同燃料特性”的“防水煤粉”能够灵活快速改变锅炉在单位时间内输出的蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度等蒸汽参数，输出的蒸汽参数快速调整能从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的调度需求，从而更好满足深度调峰要求。

并且，燃煤火电机组中的锅炉输出的蒸汽量全部或部分抽离锅炉***并用于加热储热介质实现蓄热，蓄热能够用于在任何时候用来干燥原煤及生产防水煤粉所需热量。即可使燃煤火电机组在锅炉不投燃油、燃气以及不熄火的条件下，基本实现0％至100％负荷的快速调节能力，从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量，高度满足电网调度所需，从而满足电网消纳弃风、弃光或弃水等低成本电量所需。

4、采用本发明的燃煤火电厂与现有的燃煤火电厂在以下方面也存在不同：

a、完全避免了锅炉燃烧工况受原煤水份的影响

现有的燃煤火电厂燃烧使用的煤粉，是将原煤送入锅炉制粉***中进行磨制成粉。原煤所含的水份也无法避免的进入了锅炉炉膛，降低了锅炉炉温，不利于燃料的完全燃烧。原煤所含水份又与气候相关，它对深度调峰有重大负面影响。

本发明的技术方案中：生产加工防水煤粉***是个独立的生产过程，与锅炉燃烧是无关联的，生产加工防水煤粉所用原煤干燥过程中的水份是单独处理排放，是不进入锅炉炉膛参与燃烧的。这种方式不仅降低了温室气体(GHG)的排放，还增加炉膛温度，提高了燃料的燃烧效率，利于燃煤电厂参与深度调峰。

b、燃煤火电厂工作灵活性以及改变负荷的瞬时性

现有燃煤火电厂燃烧发电用的煤粉是由机组制粉***将原煤破碎、干燥、磨制成煤粉，然后将煤粉储存在煤粉仓中(中间储仓式制粉***)，或不储存就直接送入炉膛燃烧(直吹式制粉***)。煤粉仓中煤粉仅能供锅炉使用几个小时，因为煤粉容易吸潮结块、氧化等原因，故不能大量储存。需要及时被燃烧使用。上述***要改变输入锅炉的煤粉质量，只有通过改变输入制粉***的原煤质量才能完成，但从原煤开始磨制成煤粉，要经过破碎、干燥、磨粉等过程，这个过程要耗费一定时间。因此无法满足电网调峰的随时所需。

假设，现有燃煤火电厂也采用两种燃烧特性的原煤(如：优质原煤(发热量高)和劣质煤(发热量低))，在高负荷采用劣质煤制得的煤粉，在(低负荷工况)深度调峰时采用优质原煤制得的煤粉。现有燃煤火电厂的工作以及改变输出负荷的方式是：提前计划安排深度调峰工作——即燃煤火电厂被电网调度部门提前告知深度调峰需满足的输出负荷并作好准备，由非深度调峰时燃用劣质煤制得的煤粉过渡到开始使用优质原煤进行制粉。在所制煤粉量能满足深度调峰所需时，才开始降低负荷，满足电网所需。由此可见，现有燃煤火电厂调峰灵活性较差，改变负荷的操作工序多且较为复杂。

实际情况是，电网负荷的变化是瞬息万变的，故现有燃煤火电厂及其用煤是难以瞬时灵活的改变燃烧发电输出比例来适应瞬息万变的电网负荷。

采用本发明的技术方案后，即可通过采用不同特性的防水煤粉来适用于不同比例的负荷。例如，X类防水煤粉适用于0％-15％段的负荷，Y类防水煤粉适用于16％-30％段；那么通过调控X类防水煤粉在单位时间的燃料量即可对应实现0％-15％之间各种百分比的精准调控；同理，通过调控Y类防水煤粉在单位时间的燃料量即可对应实现16％-30％之间各种百分比的精准调控。可见，采用本发明技术方案后，深度调峰过程及其前后仅需选用不同燃烧特性的防水煤粉，并在深度调峰过程中直接调控防水煤粉燃烧量即可瞬时灵活的改变负荷，获得更为理想的深度调峰效果。

附图说明

图1为现有的火电厂的结构示意图。

图2为采用本发明的火电厂的结构示意图。

图1和图2中标记为：

1锅炉：

11除灰排渣***；

点火机构：12燃料油储存罐，13燃料油加热器；

14除尘器，15烟囱，16送风机，17空气预热器；

给煤粉***:

21输煤***，22原煤料斗，23粗粉分离器，24细粉分离器；

25煤粉仓，26排粉风机，27磨煤机；

给水***：

31给水泵，32给水管，33除氧器；

4主蒸汽至汽轮机出口：41动力蒸汽输入口；

5发电机：51至凝汽器进口：52凝结水冷却塔，53凝结水泵，54凝结水加热器；

6变压器；

图2中不同于图1中的标记为：

71防水煤粉储放罐；

72过热蒸汽出口；

73再热蒸汽出口；

74减压装置；

75加热储热介质。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本技术方案中：

制备防水煤粉的用电为弃风、弃光或弃水等低成本电。

防水煤粉制备过程中：原煤的输送、原煤块被磨煤制粉设备加工成煤粉、煤粉与硬脂酸或硬脂酸钙以及石蜡的混合并在搅拌加热设备(如：滚筒式加热反应釜)中搅拌加热过程所用电能，可便捷的利用弃风弃光弃水发电来便捷的制备防水煤粉，并在用电高峰时段供燃煤火电机组中的锅炉燃烧使用，从而降低与平衡防水煤粉的制备成本；也避免用电高峰时段的制备煤粉用电(制备煤粉约消耗火电厂发电量的3％)，提升火电厂出力和经济效益。

随着燃煤火电机组调峰能力的增加及电网用能侧备用负荷的增加，风能、太阳能得到更有效的利用。燃煤电厂潜在巨大减排能力将被释放。燃煤火电机组数量及用煤量将大幅减少，利用率将提高。燃煤能源将成为一切绿色能源高效、安全利用的“调节”基础能源。燃煤火电厂将是一个巨大的储能及产能***。

本技术方案中：

防水煤粉制备***主要包括破碎制粉设备和搅拌加热设备；进一步，所述防水煤粉制备***还可包括在破碎制粉设备前使用的干燥设备。

其中，所述防水煤粉制备工艺是首先将原煤利用“破碎制粉设备”来加工成煤粉，后将煤粉和防水材料投入搅拌加热设备中搅拌加热，对煤粉进行防水性处理，获得防水型煤粉；防水处理是使得煤粉的粉粒表面包裹有致密憎水层。所述憎水层为防水漆或石蜡或其它防水材料中任意一种。或者，所述憎水层为碳酸盐与硬脂酸或硬脂酸盐中的一种或几种经加热后在煤粉表面形成的憎水性混合物。

所述防水煤粉是指煤粉表面被一层憎水材料所包覆，使防水煤粉在水中不吸水、空气中不吸潮，煤粉里的挥发分在100℃内不析出(接近煤粉燃点温度时，恢复原煤粉特性)，长期储存发热量不降低。可长期无损耗储存的防水煤粉，无损耗储存时间与防水煤粉加工成本有关，最长可达三年以上。

为了更好满足碳达峰和碳中和的目标，能源供给侧需调整成以绿色新能源为主的结构模式，燃煤火电厂的火力发电的常态是少发电并用于深度调峰。这样一来，诸多燃煤火电厂的经济效益必将收到限制和影响。

但采用本技术方案后，燃煤火电厂即可作为“用电用户”，充分消纳利用低成本的弃电(单价低于2角，完全替代“使用厂用电”)来批量制备好可长期储放的防水煤粉，并能够在深度调峰时避免现磨现用煤粉(会损耗发电)且直接燃烧防水煤粉来深度调峰，尤其是能够灵活的根据负荷来选用合适品质和参数的防水煤粉，实现更优的经济效益控制和精准的深度调峰控制。

这种使用“可长期无损耗储存的防水煤粉”替代“即磨即用煤粉”的生产方式，可使燃煤火电厂的深度调峰能力与燃气电厂一致，甚至在特定情况下，超过燃气电厂的深度调峰能力。

其中，防水煤粉制备***是独立于燃煤火电机组中的锅炉燃烧***运行。

即防水煤粉制备***与燃煤火电机组中的锅炉燃烧***各自可以独立运行，在不同时段运行，各不影响；这样，可使得防水煤粉制备***能够灵活独立的消纳使用弃电(弃风弃光弃水)，也使得燃煤火电厂的防水煤粉的制备能够更为及时与灵活。

在防水煤粉加工生产过程中，所耗的电能及热能可全部使用弃光、弃水、弃风电量及电能。(由于防水煤粉可长期无损耗储存及独立的制粉生产***，使得制粉量的多少、制粉时间、制粉耗能、干燥用热能都与发电机组锅炉工况无直接关联，因此上述制粉及加工用电负荷可随电网质量要求，任意变大变小。所以，可完全用弃光、弃水、弃风电量来满足制粉及将煤粉加工成防水煤粉时所需要的电量。同时也可将上述弃光、弃水、弃风电量用于加热储热介质如：导热油、熔盐等进行储热，以随时提供热源用于原煤干燥、加工防水煤粉所需热量。)

其中，防水煤粉制备工艺中干燥煤块或加热煤粉所需的热能为直接或间接的采用燃煤火电机组中水汽***中能够用于驱动汽轮机发电的蒸汽的热能。

本技术方案便于采用新的蒸汽侧调节方式，即：将锅炉在满足汽轮机所需蒸汽负荷后的多余蒸汽抽离锅炉***，用于无限量加热导热介质进行储热(间接利用)，用所储热量，干燥原煤及提供加工防水煤粉所需热量。

所抽蒸汽在放热后，冷凝水回到原***中的凝结器中，从而保证了超低负荷下的给水泵压力。

当发电机组负荷降低至即使燃烧最小煤粉量，所产生的蒸汽负荷都还大于发电机组实时所需蒸汽负荷时，即可将多余蒸汽部分抽离锅炉***用于加热导热油或其他储热介质，使该部分热量随时进行储存，随时可取，以满足原煤干燥及加工防水煤粉所需热量。

以调节抽离锅炉的蒸汽数量来满足汽轮机0至100％负荷安全调节所需的蒸汽数量及质量。

因为，这种运行方式可满足汽轮机进汽量在维持过热度不变的情况下，驱动汽轮机的蒸汽量能够随电网负荷的变化而变化，从而使燃煤火电机组实现形成0％至100％负荷出力的全调峰能力。

防水煤粉制备***包括搅拌加热设备，所述搅拌加热设备包括罐壁内部带有加热用内腔的罐体；

所述余热利用***包括热气输送管道，所述热气输送管道的输入端与锅炉的蒸汽***或/和锅炉的烟气***接通，所述热气输送管道的输出端用于与所述罐体的加热用内腔接通并能够提供搅拌加热用热量。

燃煤火电厂用防水煤粉是至少两种具有不同燃料特性的防水煤粉，燃煤火电厂在不同负荷工况下使用不同燃料特性的防水煤粉替代不同负荷工况下使用单一燃料特性的煤粉；燃料特性是包含挥发分、发热量、燃点、固定碳、灰分、硫含量和煤粉细度等表征煤粉的燃烧特性。

例如：在汽轮发电机组输出低负荷阶段，甚至不带负荷，仅维持汽轮机空转进行调频时，就使用挥发分高、燃点低、煤粉粒径更小、发热量更高的煤粉。在汽轮发电机组输出额定负荷时，就使用特定品质的参数煤粉。总之，本技术方案能够以快速切换使用不同质量、不同粒径的煤粉来满足锅炉输出蒸汽量的变化。

如图2所示，燃煤火电厂用防水煤粉利用***中的储存空间可采用单个储蓄仓中隔离的多个独立空间，储存空间也可为多个防水煤粉储存仓，多个防水煤粉储存仓是与燃煤火电厂用防水煤粉中各种不同燃料特性的防水煤粉一一对应设置，各个防水煤粉储存仓的输出管道上设置有开关控制阀，且各个防水煤粉储存仓的输出管道均与燃煤火电机组中的锅炉上的煤粉输入口密封接通。

各个所述防水煤粉储放罐的出料口与喷粉机构(如图2所示为风机)的输入口接通，喷粉机构的输出口与所述锅炉的内部接通。

燃煤火电厂消纳弃电***还包括余热利用***；

燃煤火电厂深度调峰方法，在深度调峰时段，燃煤火电机组中的锅炉燃烧煤粉来产生蒸汽；

锅炉燃烧的煤粉是上述燃煤火电厂用防水煤粉，燃烧“不同燃料特性”的“防水煤粉”能够灵活快速改变锅炉在单位时间内输出的蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度等蒸汽参数，输出的蒸汽参数快速调整能从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的调度需求，从而更好满足深度调峰要求。

本技术方案的燃煤火电厂深度调峰方法具有的优点是：

燃煤火电机组在正常运行时，由于防水煤粉是预制(不同于现有技术中的煤粉为现磨现用)，故无需制粉环节(准确的说是在深度调峰阶段无需现磨现用的制备煤粉环节，降低发电厂自身在深度调峰时间段的能耗)，减少了进入燃煤火电机组的锅炉内的低温风量(现有技术中煤粉是通过鼓风机来被送入锅炉)及原煤自带的水分(煤的内在水分，因为防水煤粉在制备过程中有烘干加热工序，这样可使得防水煤粉的内在水分含量更低)，提高了燃煤火电机组的燃烧放热和出力——这些因素使得燃煤锅炉十分接近于具备了燃油锅炉的优良特征，从而使得火电机组能带更低负荷运行，具有更好、更深以及更灵活的调峰能力。

并且，能够帮助提升火电厂的综合运行经济效率和效益：

1、即能够利用低谷电或弃风弃光发电来便捷的制备防水煤粉，并在用电高峰时段供燃煤火电机组中的锅炉燃烧使用，从而降低与平衡防水煤粉的制备成本；也避免用电高峰时段的制备煤粉用电(制备煤粉约消耗火电厂发电量的3％)，提升火电厂出力。

2、能够根据燃煤火电机组在深度调峰与非深度调峰(如：正常出力)来灵活选用对应品种的防水煤粉，进而在深度调峰时段采用燃点更低(煤价较高，但电价补偿可帮助获得更高收益)，在非深度调峰选用燃点更高(煤价较低，但无电价补偿)来降低煤耗量和发电成本。

3、易于灵活制备不同燃烧特性的防水煤粉来匹配适应负荷的变化

易于将不同种类、不同化学品质的原煤通过掺配或单独使用，以满足制成不同化学品质的煤粉所需。

将上述原煤利用调峰蒸汽的直接热能或储存热能进行干燥，同时利用调峰电量制成可长期无损耗储存且不同化学品质的防水煤粉，并分类储存在不同的储粉容器中。

根据锅炉在不同负荷阶段所需的燃烧工况特性，储备不同细度、不同化学品质的煤粉，以供锅炉在不同工况下的燃烧所需，帮助火电厂实现更优的运营水平，提升运营灵活性和经济效益。

不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉的燃点温度高于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉。

不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉中的挥发分含量小于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉挥发分含量。

不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉的平均粗细度大于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉的平均粗细度。

不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉的发热量小于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉的发热量。

在燃煤火电机组的锅炉启动时，燃用较低燃点的防水煤粉。同现有燃煤火电厂相比较，火电电厂的运行可减少了热风制粉环节，大幅缩短了机组带负荷所需的时间。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：燃煤火电厂采用至少两种不同燃料特性的防水煤粉来替代普通煤粉作为锅炉用燃料，用于燃煤火电厂在不同负荷阶段燃用；

每种燃料特性的防水煤粉在独立的储存空间中存储，各个储存空间上设置有煤粉输出管道，煤粉输出管道上设置有开关控制阀，且各个煤粉输出管道的输出端均与燃煤火电机组中的锅炉燃烧***的煤粉输入口密封接通；

所述防水煤粉表面被一层憎水材料所包覆，是可长期无损耗储存的煤粉燃料，在水中不吸水，大于2400小时储存不吸潮、不结块；所述燃料特性是指包含挥发分、发热量、燃点、固定碳、灰分、硫含量和煤粉细度的表征煤粉燃烧特性的指标；所述防水煤粉的粒径小于100毫米；

在深度调峰时段，燃煤火电机组中的锅炉燃烧不同燃料特性的防水煤粉来产生蒸汽，能够灵活快速改变锅炉在单位时间内输出的包括蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度的蒸汽参数，输出的蒸汽参数快速调整能从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量的调度需求，从而更好满足深度调峰要求；

其中，所述防水煤粉是预制并储存的，在深度调峰阶段无需现磨现用的制备煤粉环节，降低发电厂自身在深度调峰时间段的能耗，减少了进入燃煤火电机组锅炉内的原煤所含水分及低温风量。

2.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：燃煤火电机组中的锅炉输出的蒸汽量可按机组输出负荷对蒸汽量的需要，随时快速全部或部分抽离锅炉***作为锅炉弃热，锅炉弃热用于加热储热介质实现蓄热，蓄热能够在任何时候用来干燥原煤及生产防水煤粉所需热量。

3.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：可使燃煤火电机组在锅炉不投燃油或燃气的工况下，实现0％至100％负荷的快速调节能力，从“发电电源侧”快速满足电网对燃煤火电机组上网发电量，高度满足电网调度所需，从而可满足电网消纳弃风、弃光或弃水低成本电量所需。

4.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉的燃点温度高于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉的燃点温度。

5.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：不同负荷下的燃烧工况中：较高输出负荷比例所采用的防水煤粉中的挥发分含量小于较低输出负荷比例所采用的防水煤粉挥发分含量。

6.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：在燃煤火电机组的锅炉启动时，燃用较低燃点的防水煤粉。

7.根据权利要求1所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：所述防水煤粉是采用两种以上不同燃料特性的原煤作为原料，或将不同原煤掺配成能满足锅炉高、中、低各个负荷工况下最佳使用燃料特性的原料煤，分别磨制成煤粉后，再分别加工成防水煤粉。

8.根据权利要求7所述的燃煤火电厂深度调峰方法，其特征在于：加工成防水煤粉的工艺是：将质量占60％-98％的煤粉、质量占1％-40％的碳酸钙或脂肪酸钙或碳酸氢钙或氧化钙、质量占0.01％-20％的脂肪酸或柠檬酸以及质量占0-2％石蜡充分搅拌混合且加温至60-150℃温度范围内即制得防水煤粉。