探討630MW超臨界機(jī)組深度調(diào)峰安全技術(shù)措施

探討630MW超臨界機(jī)組深度調(diào)峰安全技術(shù)措施摘要：我國裝機(jī)總量處在一直上升階段，但網(wǎng)峰谷負(fù)荷偏差大造成在網(wǎng)機(jī)組面臨調(diào)峰的窘?jīng)r，尤其到了周末、節(jié)假日及環(huán)境溫度突變時，深度調(diào)峰成了避免不了的難題。燃煤機(jī)組的特性決定了其比較差的調(diào)峰能力，但調(diào)峰的緊迫性是電廠改變不了的，如何安全經(jīng)濟(jì)地度過負(fù)荷低谷成了工作中的重點(diǎn)。本文結(jié)合本廠機(jī)組運(yùn)行中積累的經(jīng)驗(yàn)，淺談大型燃煤火力發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰過程中的安全技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：630MW超臨界；機(jī)組；深度調(diào)峰；安全措施電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差值日益增大，燃煤火力發(fā)電機(jī)組作為主力機(jī)組，不可避免地加入了夜間調(diào)峰的行列，但傳統(tǒng)觀念認(rèn)為燃煤機(jī)組的最低穩(wěn)燃負(fù)荷為設(shè)計容量的50%，極大地限制了燃煤火力發(fā)電機(jī)組的調(diào)峰能力，本文以630MW燃煤火力發(fā)電機(jī)組為例，探討大型火力發(fā)電機(jī)組安全調(diào)峰的技術(shù)措施。一、機(jī)組概述某電的2臺630MWHG-1970/25.4-PM18型鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行、帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、爐底采用風(fēng)冷排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置，露天布置。設(shè)計煤種、校核煤種為貧煤。32只低氮軸向旋流燃燒器采用前后墻布置、對沖燃燒，4臺BBD4360型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)配正壓直吹制粉系統(tǒng)。二、調(diào)峰前準(zhǔn)備工作1、值長根據(jù)負(fù)荷預(yù)測夜間有調(diào)峰可能時，應(yīng)在白班進(jìn)行#1、2機(jī)組全部油槍試投工作，發(fā)現(xiàn)缺陷及時聯(lián)系維護(hù)人員處理。油槍是鍋爐穩(wěn)燃的重要設(shè)備，首先保證油槍的可靠備用，在燃燒異常時才能最大可能地避免鍋爐燃燒惡化事故的發(fā)生。2、白班試轉(zhuǎn)#1、2機(jī)組柴油發(fā)電機(jī)、主機(jī)交、直流潤滑油泵、啟動油泵、頂軸油泵、盤車電機(jī)。做好停機(jī)的事故預(yù)想，保證設(shè)備安全可靠。3、煤質(zhì)是鍋爐燃燒安全最大的影響因素，鍋爐全燒好煤，肯定比較安全，低負(fù)荷調(diào)峰期間穩(wěn)燃能力強(qiáng)，但在目前煤價不斷創(chuàng)新高的背景下，如何降低標(biāo)煤單價是每個燃煤電廠不斷努力追求的方向。只有大量摻燒劣質(zhì)煤、高硫煤，才能降低燃煤成本。但差煤燒的多，又勢必會影響到鍋爐燃燒安全，降低機(jī)組在調(diào)峰期間穩(wěn)燃的能力。如何平衡好降成本與保安全成為燃煤電廠配煤工作的重中之重。制粉系統(tǒng)為雙進(jìn)雙出直吹式鋼球磨煤機(jī)，前后墻對沖燃燒方式。這種制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以很靈活的調(diào)整上煤方式。運(yùn)行人員根據(jù)現(xiàn)場情況，不斷調(diào)整兩臺給煤機(jī)出力，在高負(fù)荷時多燒劣質(zhì)煤，低負(fù)荷調(diào)峰期間多燒長焰煤、高貧煤，既滿足降低標(biāo)煤單價又能保證低負(fù)荷時穩(wěn)燃需求。4、輸煤人員應(yīng)注意配煤，防止因煤濕造成給煤機(jī)頻繁斷煤。如果調(diào)峰期間發(fā)生斷煤要安排專人現(xiàn)場值班處理斷煤。雖然斷煤對雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)影響不是很大，但是如果原煤倉內(nèi)貼壁，煤堆中心出現(xiàn)孔洞時，將會發(fā)生磨煤機(jī)內(nèi)熱一次風(fēng)返至煤倉現(xiàn)象，鍋爐燃料量瞬間大幅下降，負(fù)壓波動，嚴(yán)重威脅鍋爐燃燒安全，且長時間處理不好會造成給煤機(jī)皮帶燒損，此時應(yīng)立即停運(yùn)給煤機(jī)，關(guān)閉給煤機(jī)下插板門，隔絕熱風(fēng)上返。5、前夜班晚高峰后確保鍋爐為A、B、C（或B、C、D）磨運(yùn)行方式，磨煤機(jī)不能隔層運(yùn)行。合理的磨運(yùn)行方式，為低負(fù)荷調(diào)峰做好準(zhǔn)備工作。三、調(diào)峰期間機(jī)組磨運(yùn)行方式及負(fù)荷分配該廠#1、2機(jī)組正常單機(jī)最低負(fù)荷為315WM，負(fù)荷低于300WM視為調(diào)峰，經(jīng)過摸索總結(jié)，機(jī)組調(diào)峰期間磨運(yùn)行方式及負(fù)荷分配情況總結(jié)如下表：表1機(jī)組調(diào)峰期間磨運(yùn)行方式及負(fù)荷分配總負(fù)荷（MW）負(fù)荷（MW）磨煤機(jī)運(yùn)行方式投油情況氧量（%）火嘴情況580#1機(jī)組300三臺磨運(yùn)行視燃燒情況投油4.5-6不退火嘴#2機(jī)組280三臺磨運(yùn)行視燃燒情況投油4.5-6視情況退出1-2支530#1機(jī)組280三臺磨運(yùn)行視燃燒情況投油4.5-6視情況退出1-2支#2機(jī)組250兩臺磨運(yùn)行（B、C）視燃燒情況投油4.5-6不退火嘴480#1機(jī)組250兩臺磨運(yùn)行（B、C）視燃燒情況投油5-7不退火嘴#2機(jī)組230兩臺磨運(yùn)行（B、C）視燃燒情況投油5-7不退火嘴430#1機(jī)組215兩臺磨運(yùn)行（B、C）視燃燒情況投油5-7不退火嘴#2機(jī)組215兩臺磨運(yùn)行（B、C）視燃燒情況投油5-7不退火嘴四、調(diào)峰期間相關(guān)操作及危險點(diǎn)分析1、機(jī)組負(fù)荷＜300MW，應(yīng)增大B2給煤機(jī)長焰煤量(正常運(yùn)行中，為增加劣質(zhì)煤摻燒量，B2給煤機(jī)出力一直在最低)，調(diào)至B1、B2給煤機(jī)出力一致。其他運(yùn)行磨給煤機(jī)劣質(zhì)煤與好煤皆保持出力相同。長焰煤、高貧煤的增加有力地提高了鍋爐燃燒的穩(wěn)定性。2、機(jī)組負(fù)荷＜300MW，應(yīng)手動開啟本機(jī)組A、B汽泵再循環(huán)調(diào)門≮40%；調(diào)整A、B汽泵入口流量≮450t/h，汽泵轉(zhuǎn)速不低于3100rpm。防止汽泵在低負(fù)荷時調(diào)整線性不好，出現(xiàn)給水流量波動，造成鍋爐分離器出口過熱度波動。3、機(jī)組負(fù)荷＜280MW，視燃燒情況退出運(yùn)行磨煤機(jī)1-2支燃燒器火嘴。正常情況下退粉嘴時兩個粉嘴退出間隔時間不小于5分鐘，退出粉嘴后應(yīng)注意監(jiān)視爐膛負(fù)壓、氧量、火檢等參數(shù)穩(wěn)定，待燃燒穩(wěn)定后方可繼續(xù)操作。退出運(yùn)行的粉嘴后，應(yīng)打開對應(yīng)清掃電動門吹掃粉管。4、機(jī)組負(fù)荷>260MW時保持三臺磨運(yùn)行，因此時各臺磨煤機(jī)出力都比較小，為防止粉管堵管應(yīng)開大旁路風(fēng)門，保證磨煤機(jī)通風(fēng)量≮70t/h,分離器出口壓力≮1KPa。5、若負(fù)荷繼續(xù)下降至250MW，則需要停運(yùn)A(D)磨煤機(jī)，保持B、C磨煤機(jī)運(yùn)行。停磨期間操作應(yīng)緩慢進(jìn)行，根據(jù)燃燒情況必要時增投油槍穩(wěn)燃。磨吹掃5分鐘后關(guān)閉負(fù)荷風(fēng)門，開啟旁路風(fēng)吹掃粉管5分鐘后停磨。對應(yīng)的二次風(fēng)門應(yīng)逐漸關(guān)至5%～10%。調(diào)峰期間停磨不應(yīng)將磨煤機(jī)吹空，防止大量無煤粉一次風(fēng)進(jìn)入爐膛，影響鍋爐燃燒。且磨煤機(jī)內(nèi)保持一定的存粉便于雙磨運(yùn)行時單臺磨跳閘后快速啟動。6、兩臺磨運(yùn)行時火焰比較集中，燃燒情況相對穩(wěn)定，調(diào)峰幅度可以繼續(xù)加大，630MW機(jī)組調(diào)峰期間，負(fù)荷最低降至215MW，未投油槍，燃燒穩(wěn)定。在不增加燃油費(fèi)用的前提下，極好地滿足了電網(wǎng)調(diào)峰的要求。7、由于直流爐的特性，繼續(xù)減負(fù)荷需要干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)運(yùn)行，操作量將大大增加，危險因素增多，對于機(jī)組的安全運(yùn)行威脅很大，所以對于630MW燃煤火電機(jī)組建議調(diào)峰底限為215MW。這已達(dá)機(jī)組容量的34%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出燃煤電廠負(fù)荷低于50%必須投油穩(wěn)燃的傳統(tǒng)觀念的預(yù)期值。五、調(diào)峰過程中注意事項1、調(diào)峰減負(fù)荷期間，脫硝反應(yīng)器入口煙溫下降較多，應(yīng)保證入口煙溫不低于報警值320℃。若減負(fù)荷過程中煙溫下降較快，應(yīng)降低減負(fù)荷速度或者暫停減負(fù)荷，待煙溫穩(wěn)定后繼續(xù)操作。調(diào)峰期間鍋爐整體蓄熱量小，此時不能因調(diào)整再熱汽溫大幅開大煙氣擋板，造成脫硝入口煙氣溫度大幅下降。調(diào)峰期間不能出現(xiàn)因煙溫過低，造成脫硝系統(tǒng)退出的情況出現(xiàn)。2、調(diào)峰期間應(yīng)加強(qiáng)對分離器過熱度和分離器水位的監(jiān)視和調(diào)整，防止受熱面進(jìn)水，汽溫大幅度下降。機(jī)組正常運(yùn)行中鍋爐給水采用手動調(diào)節(jié)，運(yùn)行人員對給水的操作控制精細(xì)，在調(diào)峰期間能很好的滿足要求。3、調(diào)峰期間，每臺運(yùn)行磨煤機(jī)總風(fēng)量盡量不低于80t/h，退出1支粉嘴時磨總風(fēng)量不低于70t/h，退出2支粉嘴時磨總風(fēng)量不低于60t/h。應(yīng)兩小時測量一次運(yùn)行磨粉管溫度，發(fā)現(xiàn)粉管溫度異常降低應(yīng)及時進(jìn)行吹掃處理。調(diào)峰期間，保證磨煤機(jī)及各粉管低出力運(yùn)行時參數(shù)正常對于機(jī)組能否安全順利調(diào)峰顯的至關(guān)重要。4、低負(fù)荷時盡量提高磨煤機(jī)出口溫度，增減煤量應(yīng)緩慢均勻，并及時調(diào)整風(fēng)量、二次風(fēng)擋板開度，保證燃燒中心風(fēng)量充足。加強(qiáng)對爐壓、氧量、汽壓、汽溫、過熱度的監(jiān)視和調(diào)整，燃燒不穩(wěn)時應(yīng)立即投油穩(wěn)燃。5、維持一次風(fēng)壓穩(wěn)定，三臺磨運(yùn)行時一次風(fēng)壓不低于6KPa；兩臺磨運(yùn)行時一次風(fēng)壓不低于6KPa，不高于8.5KPa。6、調(diào)峰期間加強(qiáng)運(yùn)行磨、給煤機(jī)各參數(shù)監(jiān)視，每小時對運(yùn)行磨、給煤機(jī)檢查一次。7、運(yùn)行中爐本體各部人孔門、看火孔要嚴(yán)密關(guān)閉，盡量清除各部漏風(fēng)。8、加強(qiáng)對主機(jī)軸承振動、瓦溫，輔汽系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、高低加系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)及給水系統(tǒng)的監(jiān)視。總結(jié)當(dāng)前燃煤火力發(fā)電機(jī)組為國網(wǎng)主力機(jī)組，占比達(dá)到60%，而630MW燃煤火力發(fā)電機(jī)組更是主力機(jī)型，在電網(wǎng)負(fù)荷峰谷變化中的角色愈加重要，不但要有帶高負(fù)荷的能力，在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時還要能安全穩(wěn)定地達(dá)到電網(wǎng)調(diào)峰要求。這并不是矛盾的要求，燃煤火力發(fā)電機(jī)組參與深度調(diào)峰已經(jīng)是大勢所趨，經(jīng)過多次調(diào)峰操作后，不斷總結(jié)并形成相關(guān)措施，與同行探討，期望給同行帶來些許的幫助。由于直流爐的特性，對于600MW燃煤火電機(jī)組建議不投油調(diào)峰底限為250MW。參考文獻(xiàn)：[1]解俊嶺;呂樹偉;李海軍;;630MW大型燃煤火力發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰安全技術(shù)措施探討[A];2018火電靈活性改造及深度調(diào)峰技術(shù)交流研討會論文集[C];2018年[2]耿文峰;楊志宇;苗曉明;;華能九臺電廠深度調(diào)峰及節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)應(yīng)用[A];全國火電機(jī)組靈活性改造技術(shù)交流研[3]王永健;燃煤火力發(fā)電機(jī)組保護(hù)改進(jìn)及維護(hù)方法探討[A];全國火電大機(jī)組（300MW級）競賽第36屆年會論文集（下冊）[C];2007年[4]河北西柏坡第二發(fā)電有限責(zé)任公司西柏坡電廠三期2×600MW超臨界燃煤火力發(fā)電工程[A];中國投資協(xié)會2008年理事會論文集[C];2008年[5]王利國;呂滋濤;;俄制500MW超臨界直流燃煤火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能淺析[A];全國火電大機(jī)組（600MW級）競賽第11屆