李敬德

摘 要：发电行业的发展离不开科技的更迭，在人工智能技术的支持下发电行业正在向着智慧发电的方向迈进。新能源技术和应用给电力市场带来了生机和活力，推动电力市场从单一能源走向多元化能源，并逐渐与更多能源类型融合发展。近年来，热电联产是能源行业研究的热点，文章对供热技术和智慧发电技术进行分析，探讨先进供热技术和智慧发电技术的发展方向，推动我国能源产业健康蓬勃发展。

关键词：发电技术;智慧发电;供热技术;发展

1引言

很多城市的热电结构存在失调的情况，先进供热技术可以满足用户多元化需求，而智慧发电技术可以提高发电负荷调节灵活性，因此为热电联产技术应用提供了有力条件。从热电联产的思路出发，对先进供热技术和智慧发电技术进行探讨，评述技术发展潜力，为业内人士提供参考。

2先进供热技术

先進供热技术主要围绕智慧热网展开，通过采用热电解耦措施提升热电联产机组运行的灵活性，提高热力系统性能。

典型的热电解耦技术是采用增加电锅炉、相变蓄热装置来突破传统以热定电的模式。为了避免热电解耦对机组运行负荷的影响，可对机组设备进行改造。如将压缩式热泵、电锅炉、储热装置、低压缸装置进行改造可降低机组最低电负荷，提升最大热电比。因此在采用热电解耦技术时可以通过对设备进行运行条件和参数的优化来降低机组最低电负荷，提高机组最大热电比。

采用多热源供热技术是未来热电联产系统中的重要技术。在抽汽设备的基础上提高背压或者对换转子进行改造，改造后实现热网回水直接和低压缸排汽进行换热，这样就降低了抽汽加热量，可以减少抽汽流量，节约能耗。利用热备对乏汽预热进行提取可作为典型的余热回收方式。为了提高热电联产效率，对多台机组凝汽器进行串联，串联顺序按照背压由低到高的顺序排列，通过凝汽器串联共同承担供热负荷，然后协同吸热泵对余热进行回收，抽气后直接加热调峰，大大提高电厂效率。一般情况下串联机组台数增加，能耗降低更明显。在烟气余热回收方面，主要涉及到燃气烟气和燃煤烟气两种。燃气烟气余热回收可以通过增设吸热泵，利用热泵制取低温冷却水回收利用烟气余热。燃煤烟气余热回收可采用湿法脱硫烟气余热回收技术，以吸收泵制取低温冷却水，作为喷淋塔循环用水使用，烟气在经过喷淋塔后温度降低，并进行洗涤净化，脱除烟气中的氮氧化物和硫氧化物，冷凝水可作为脱硫塔补给用水。

在长距离范围的供热系统中，长输供热技术十分关键。热电联产长输供热系统因为输送距离长，输送量大，因此需要有效降低输送能耗。影响长输供热损耗的因素有多种。如热水管道内壁光滑度与输送阻力息息相关。通过对长输管道内部进行特殊处理，增加防腐性能的减阻涂层，在延长管道使用寿命的基础上减少管道输送能耗。另外，长距离供热管网的保温技术对减少能耗损失十分重要。选择导热系数低的超级绝热材料作为管道材料能够有效避免空气对流传热，如气凝胶材料在绝热性能上表现很好，可以阻止气态固态之间热传导，降低热辐射，有效减少长距离供热管网能耗。气凝胶材料比普通的绝热材料价格高，但是从同样绝热效果看气凝胶材料用量更少，可以采用内衬气凝胶绝热管+外套钢管的方式。此外，基于STIRPAT模型的供热能耗模型在能耗预测和能耗评价方面应用越来越多。利用模型对供热能耗进行预测，优化供热系统的各项参数，减少供热系统能耗损失。

3智慧发电技术

在人工智能技术、数据技术、物联网技术、云计算技术等先进技术的支持下，智慧发电技术正在成为现实。智慧化是其突出的特征，不仅是智能控制和优化，而且是智能管理和决策，是一种具有自动学习、自动适应、自动组织的智能化管理模式。智慧发电技术主要包括智能感知技术、数据技术和闭环控制技术。

智能感知技术可以对发电站设备的运行情况进行智能感知。其中最主要的技术是数据测量，通过对发电站机组设备、辅机设备和调节阀门等深元件进行运行情况的测量，掌握发电站生产工艺条件参数，包括流量、温度、压力、料位、组分及浓度、电流及电压等。利用传感器技术结合多种专业检测技术，如激光诱导光谱技术、计算机扫描技术、在线质量浓度分析技术、燃烧监测技术等，对发电站生产过程中的变量参数进行测量，为调整运行测量提供支持。

数据技术是对历史数据进行分析整理，结合数学模型和物理模型对数据演变规律进行模拟分析，从而作出更准确的预测评估。智慧发电生产中利用数据技术可以进行故障预测，可以提前进行预警，能够对设备的运行方式进行灵活调整，设置智能化决策，对发电站生产条件和参数进行系统优化。数据技术应用最关键的是建立合理的模型。机理模型多是零维模型，需要计算出发电站设备的性能参数、热力参数、系统效率等，建立的模型可以对参数进行识别，对历史数据进行分析利用。数据驱动模型是利用现场数据建立的模型，可以实现在线计算，但是与机理模型相比计算误差较大。因此在建立模型时可以将机理模型和数据驱动模型进行组合，实现两种模型的优势互补。

闭环控制技术是一种控制算法技术，利用模型进行驱动，可以大大提升发电站控制系统的精准度。在热网联产项目中，利用闭环控制技术可以满足发电站调峰任务增加的情况，可以根据负荷变化情况进行灵活调整，降低停工率。闭环控制技术可以对热网供热负荷进行实时预测，同时建立模型对电站系统运行工况进行实时分析，优化运行条件和参数，提供合理的调节方案。

4先进供热与智慧发电技术发展方向

随着先进供热技术和智慧发电技术的更迭，发电厂在负荷调节、调峰性能方面有更好的表现。先进供热技术可以大大改善电力系统的调峰性能，提升发电站机组的运行效率。智慧发电技术可以提高发电生产风险防控能力，减少不利因素对发电生产安全稳定造成的干扰。未来的技术研究将集中在供热供电系统的整体管控能力水平提升上，同时在实现管控目标的基础上降低经济成本，推动能源结构向绿色环保安全高效的方向前进。

5结语

综上所述，新能源市场中，热电联产项目越来越多。依托现代化技术建设智慧电厂成为能源企业未来发展的重要方向。掌握先进供热技术，应用智慧发电技术，推动能源企业加快完成转型升级，加快走上高质量发展道路。

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