向“两难困局”要答案
2026年09月02日
字数:2070
版次:02
本报通讯员 徐军炎
8月19日,江西丰城公司牵头完成的《基于新型电力系统的燃煤机组多污染物高效智能调控关键技术与应用》项目,荣获2025年度江西省科学技术进步奖二等奖。此前,该项目已通过中国电机工程学会鉴定,整体技术达到国际领先水平。从十四年前深度调峰工况下环保参数的剧烈波动,到如今集控室内烟气曲线平稳可控,丰电人用一场持续十四年的技术突围,回答了保供与减排如何兼得的行业之问。
困局——
调峰与减排的艰难博弈
作为国家能源集团在赣主力火电企业,丰城公司肩负江西电网电力保供、新能源消纳的重要调峰使命。随着光伏、风电大规模并网,火电机组需要频繁深度变负荷运行。但传统环保设备为稳定额定工况设计,一旦机组负荷大幅起伏,氮氧化物浓度剧烈波动、低负荷粉尘捕集效率下降、脱硫系统耗材和能耗居高不下等问题接踵而至。
“深度调峰工况下环保管控滞后,是全国火电厂共同的痛点。过去缺少成熟的国产化核心算法与专用装备,企业只能被动承受高耗材、高能耗的压力。”项目负责人占阜元对此深有感触。
过去机组调控大多依靠运行人员经验判断。负荷骤然变化,污染物管控往往存在数分钟滞后。等看到超标告警再调整,常常出现喷氨过量、电除尘耗电高企、脱硫反应失衡等状况。想放开手脚参与调峰,环保压力陡增;死守环保达标,又会束缚机组调峰灵活性。保供与减排仿佛站在天平两端,成为国内煤电绿色转型的共性瓶颈。
为破解这一堵点,公司牵头,联合东南大学、国电环境保护研究院、哈尔滨锅炉厂等7家产学研单位,组建跨专业攻关团队,直面生产一线真实痛点,踏上长达十四年的攻坚之路。
攻坚——
十四年磨一剑的破局自主突围
实验室里的推演再精妙,终究替代不了发电机组现场的真实考验。攻关团队扎根江西丰城、黄金埠等多家公司,跟着机组启停节奏,伴随负荷起伏,不间断采集海量烟气运行数据。多少个深夜,集控室灯火长明,团队成员轮班值守,通宵开展机组试验,反复打磨算法、调试装备,三大核心技术相继实现从无到有的自主突破。
针对脱硝喷氨反应滞后的难题,团队首创堆叠泛化集成算法,最快可提前3分钟精准预判入口污染物浓度,并结合分区增量学习喷氨技术,从炉膛源头优化燃烧。在400MW工况下,氮氧化物排放削减15.9%,全年氨耗降低10%。
面对低负荷细粉尘捕集顽疾,科研人员深挖飞灰荷电底层机理,自主研发全频复合声波团聚装置,配套智能调控模型,实现电除尘日均节电8%至15%,全负荷区间守住粉尘超低排放标准。
为补齐脱硫系统能耗短板,团队搭建时域动力学与双预测模型,氧化风机、浆液泵、供浆系统跟随工况自动适配,脱硫pH值精准稳控,石灰石耗材、厂用电同步下降,现场运维工作量减半。
从锅炉燃烧到脱硝、除尘、脱硫,整套一体化智能调控方案全部拥有自主知识产权。曾经相互掣肘的调峰与减排,由此走向协同优化。多项核心算法、专用装备属于行业首创,填补了国内宽负荷煤电环保智能调控技术的空白。
蝶变——
保供与减排的完美合璧
“灵活调峰是新能源消纳的底气,超低排放是绿色发展的底线。我们这套技术,就是要推动煤电扛起保供和减排的双重使命。”丰城公司生产技术部主任熊武说。
项目立足江西火电机组运行实际,适配亚临界、超临界、超超临界等主流机组类型。2022年工程落地实施后,技术先后在丰城、黄金埠等省内主力电厂推广应用,同步带动装备企业产业化落地,让科研成果从试验台走向生产现场。
落地实施以来,经济与生态效益双向显现。成套技术累计实现新增销售额81.25亿元、新增利润4.08亿元。省内多台调峰机组长期稳定保持超低排放,区域大气污染物总量有效削减,水、电、石灰石等物料消耗持续下降,为建设新型电力系统提供了可复制、可推广的技术范本。
十四年深耕,项目累计产出SCI论文30余篇,取得15项发明专利、6项实用新型专利、2项软件著作权。2025年科技查新表明,项目核心技术暂无同类公开解决方案。此次获得江西省科学技术进步奖二等奖,是能源行业对这项创新成果的进一步认可。
砺剑——
铸就协同作战的硬核战力
一项硬核技术的背后,是一支扎根火电现场、产学研深度融合的科研团队。项目核心攻关团队共15人,覆盖发电运行、设备检修、环保治理、算法开发等专业。企业联动科研院所、装备制造企业搭建协同创新平台,打通理论研究、现场试验到工程转化的完整链条。
在国家自然科学基金、江西公司科技项目支撑下,团队建立常态化驻厂试验机制,拒绝纸上谈兵,把机组真实变负荷工况当作最好的试验场,一遍遍迭代优化技术方案。
穆鑫是团队青年技术人员,常年驻守集控室与设备现场。跟着机组昼夜轮班,他从一名只会紧盯运行参数的年轻技术员,逐渐吃透算法逻辑,深度参与设备改造升级。“能够亲手参与攻克行业难题,所有付出都分外值得。”穆鑫说。
与此同时,丰城公司不断完善科技创新激励机制,鼓励一线技术骨干牵头破解行业难题,围绕煤电灵活调峰、多污染物协同治理、火电降碳等方向布局科研项目,持续培育一批懂现场、善转化的复合型技术人才。
屏幕之上,一条条平滑稳定的烟气运行曲线,映照着十四年寒暑的坚守。煤电的价值,早已不止于电力保供。丰电人用十四年接续攻关证明:传统火电依托科技创新,完全能够蹚出一条安全保供与清洁低碳协同并进的新路。
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