摘要：在 "双碳" 目标与能源结构转型的双重压力下，火电厂正经历从传统燃煤模式向多元燃料掺烧的技术革命。据中国电力企业联合会 2024 年数据显示，全国燃煤机组掺烧比例已达 12.7%，较 2020 年提升 5.2 个百分点。这一变化背后，是火电厂应对煤炭价格波动、

一、政策与市场双重驱动下的行业分化

在 "双碳" 目标与能源结构转型的双重压力下，火电厂正经历从传统燃煤模式向多元燃料掺烧的技术革命。据中国电力企业联合会 2024 年数据显示，全国燃煤机组掺烧比例已达 12.7%，较 2020 年提升 5.2 个百分点。这一变化背后，是火电厂应对煤炭价格波动、环保政策收紧和新能源消纳压力的必然选择。然而，掺烧技术的复杂性远超传统燃煤模式，涉及燃料特性匹配、燃烧稳定性控制、设备防腐耐磨、污染物协同治理等多重技术挑战。

(一)规模分化的生死线

300MW 及以下机组：掺烧比例

630MW 及以上机组：掺烧 15% 生物质可年省燃料费 2000 万元，碳排放强度降低 18%(华能国际年报数据)

(二)技术演进的三大阶段

初级混合阶段(2010-2015)：简单掺烧导致燃烧不稳定，山东某 300MW 电厂因掺烧生物质年停机 5 次

系统优化阶段(2016-2020)：在线监测使掺烧比例波动控制在 ±3%，但设备故障率仍高

智能调控阶段(2021 - 至今)：AI 算法实现实时配煤，华能岳阳电厂锅炉效率波动降至 ±0.5%

二、技术突围的核心路径

(一)燃料配伍技术

特性检测：华能岳阳电厂部署 24 组近红外光谱仪，实现燃料热值、灰分等 12 项指标在线检测(精度 ±0.5%)

智能算法：多目标优化配煤算法响应时间

典型案例：国能宿迁电厂通过 15% 秸秆 + 10% 污泥掺烧，年省燃料费 3000 万元

(二)燃烧控制技术

燃烧器升级：东方电气为某 630MW 机组定制双通道燃烧器，使炉膛温度场均匀性提升 40%，NOx 生成量降低 25%

智能调控系统：华能 C 电厂通过 200 + 传感器动态调整 128 个参数，实现 99.6% 运行稳定性

实测数据：掺烧 15% 生物质时，锅炉效率提升至 92.3%，较纯燃煤高 2.1 个百分点(中国电力科学研究院检测)

(三)设备防护技术

材料革新：东方电气渗铝钢空预器耐 Cl⁻腐蚀性提升 3 倍，寿命从 3 年延长至 8 年(第三方检测数据)

防磨措施：陶瓷复合材料磨辊使磨煤机检修周期从 6 个月延长至 18 个月

成本对比：某沿海电厂应用新技术后，年维护成本减少 420 万元

三、污染物协同治理体系

(一)二噁英控制

组合工艺：大唐某电厂采用活性炭喷射 + 催化氧化技术，使排放浓度从 1.2ngTEQ/m³ 降至 0.15ngTEQ/m³

经济性：运行成本比单独吸附降低 35%，年节省资金 280 万元

(二)硫氮协同脱除

SCR 升级：浙江某 630MW 机组催化剂活性窗口扩展至 280-420℃，氨逃逸率控制在 3ppm 以下

协同脱硫：某电厂脱硫效率从 95% 提升至 98.5%，年减少 SO₂排放 1200 吨(环保部监测数据)

四、不同规模电厂的技术适配策略

▶技术选择建议：

300MW 机组：优先考虑转产供热或调峰电源，如江苏某电厂年处理城市污泥 50 万吨

630MW 机组：重点升级智能配煤与设备防护，如山东某电厂年碳交易收益 4800 万元

百万千瓦机组：布局氢氨混燃与碳捕集技术，如福建某电厂获欧盟碳关税豁免

五、未来技术发展趋势

超临界 CO₂循环：掺烧效率提升至 50% 以上，发电成本降低 15%(中国电力科学研究院预测)

AI 数字孪生：全流程预测性维护，减少非计划停机 70%(国电南瑞技术白皮书)

氢氨混燃：掺氢比例突破 15%，碳排放强度降至 400g/kWh 以下(东方电气研发进展)

碳捕集耦合：年封存 CO₂达 100 万吨级，获 CCER 收益 2 亿元(大唐集团示范项目)

█ 六、结论

火电厂掺烧技术已从简单的燃料混合发展为融合智能控制、材料科学、环保工程的综合技术体系。通过持续的技术创新，掺烧机组正从成本中心转变为价值创造单元。未来，随着氢能、碳捕集等前沿技术的突破，火电厂将在能源转型中承担更重要的角色，实现从 "碳源" 到 "碳汇" 的历史性跨越。对于不同规模的电厂，需根据自身条件选择差异化技术路径：小机组通过转型调峰或供热突围，大机组则通过技术升级构建新的盈利生态。这场低碳革命不仅是技术的较量，更是战略眼光与创新能力的综合比拼。

来源：灵动核心环境服务平台