火力发电厂母管制热力系统的可行性研究
1.新一代煤电的要求
几十年来，我国能源电力行业得到了突飞猛进的发展，从上世纪六七十年代的10万千瓦超高压机组升级为今天的100万超超临界机组，并且逐渐成为主流，辅以66万、供热用的33万机组，占据了国内燃煤发电行业的绝大部分。
随着风电、光伏等能源的兴起，燃煤发电机组发电占比逐渐减小，功能逐渐转变为调峰机组。尤其是近年来，100万机组已频繁用于调峰，目前已深调至30%，按新一代煤电的最先要求，将在将来深调至20%，并可能达到15%。大型燃煤机组深调会造成安全性下降，锅炉燃烧不稳定，炉膛温度分布不均，膨胀、受热异常会造成爆管等事故增多，由于燃烧对流不充分、过量空气增多，排烟损失增大，锅炉效率急剧变差，这样的问题同样会出现在汽轮机、发电机以及辅机设备上，“大马拉小车”的问题将会凸显，煤炭等化石能源利用效率将会大幅下降。
2.母管制配置方案的提出
燃煤发电机组母管制方案并不是一个新生事物，在上世纪六七十年代，我国引进的进口机组、国内生产的小机组多采用母管制，随着我国煤电机组制造能力的逐步提升，单元制逐渐成为主流，逐渐转变为一机一控的控制方式。
当前我国大型火力发电厂均采用单元制，一般2台双机组成一个单元，如2×66万，2×100万，这样的配置方式在煤电快速发展，新能源不发达的时候是适合的，但在当前新能源占比逐渐增大，并逐渐成为基础能源获取方式的形势下，其局限性就逐渐显现出来。
为了更好地适应当前能源供应方式，燃煤发电机组母管制配置又将会显现出优势，并将在未来的调峰运行中发挥一定的作用。
2.1 锅炉的配置方式
受制于锅炉燃烧系统、汽水系统，燃煤发电机组锅炉点火暖机过程漫长，蒸汽参数爬升速度慢，难于适应快速的变负荷需求，且大容量过来用于小流量供汽，锅炉为维持燃烧仍需要较大的燃料投入 排烟流量大，导致热力效率低下，极不经济。
对于一个燃煤电厂，如配置不同容量的锅炉，如100万、66万、35万各一台，锅炉参数趋于一致，则可以形成200万千瓦等级的蒸汽流量，这些蒸汽供应至同一根母管。
这样配置的优势在于可以按外界所需电量进行优化配置，如在夏季、冬季大负荷时期或风光资源不足的阴雨无风天气，煤电机组需要满负荷顶峰，则可以锅炉全部开启，形成最大供电负荷。如对于工业级城乡用电不大，且风光资源充足的季节，则可以开启开启66万、35万锅炉，用于对外发电或供热，同时具备一定的调节功能。对于风光资源充沛，燃煤机组仅用于夜间用电顶峰的时段，则可以只开启35万锅炉即可满足用电需求。
2.2 汽机的配置方式
对于汽轮机侧，则可以根据当地负荷形成多种搭配方式，如按现有国产汽轮发电机组形式，可以有2×100万，3×66万,6×35万等多种组合。
汽机不同于锅炉，采用高效率透平作为热力转换设备，对于同参数的汽轮机，一般具有相近的较高效率，可以根据当地的用电需求进行配置，并可以按照30万、40万、50万设置相应的标准化系列，便于型号统一，提供更多的机型进行选择，满足将来不同发电量的需求。
3.母管制配置方案的优势
母管制锅炉在社会用电量较小，发电装机规模较小的特殊时期占有重要地位。在锅炉设计制造水平不足的时期，通过不同容量的锅炉形成更大蒸汽流量，满足较大汽轮发电机组的用电需求，可以实现锅炉、汽机不同的更加经济的组合。母管制配置防止在当前煤电机组处于深度调峰状态，用于改变当前燃煤发电机组效率低下现状有一定的现实意义。
3.1 更加高效的配置锅炉
锅炉燃烧系统较为复杂，对于大容量锅炉，燃烧器、炉膛大流量设计，并不适合在深度调峰状态下运行，如将100万机组锅炉深调至20万容量，仍需要较大的燃料和空气流量维持稳定燃烧，无法形成更加合理的对流换热，造成锅炉效率较低。如果在这个时候通过母管制调用35万机组锅炉，用于20万容量，则仍可以维持60%左右的锅炉容量，仍能保持较高的运行效率，安全可靠性也有较大的余量。
配置较小容量的锅炉，可以避免百万机组锅炉的频繁深调，或者是停炉备用，使锅炉的调度方式更为灵活。
3.2 有利于汽轮机的高效运行
通过不同容量汽轮发电机组的调用，可以更好的适应电网的负荷需求。汽轮机蒸汽量匹配能够降低节流，调阀开度增大提高汽流的实度，提高汽轮机组的运行效率，因此，合理调度汽轮机能够提高燃煤电厂汽轮机的整体效率。
4.燃煤发电适应当前形势的要求
随着工业发展的进步，能源发电行业技术进步日新月异，新能源作为未来能源发展方向，将逐渐占领基础性的地位，燃煤发电机组将仅承担调峰的作用，并将随着技术发展和化石能源的匮乏逐步退出历史舞台。
在现阶段，逐步降低化石能源的消耗量，降低碳排放，燃煤机组深调、日起停是大势所趋。母管制作为上世纪兴起，并被单元制煤电机组取代，但在当前形势下，母管制机组的配置方式将会重新获得生机，在燃煤电厂调度中发挥应有的作用，在机炉匹配，获取更高能源利用效率方面发挥应有的作用。
