浅谈600MW超临界火电机组深度调峰

张灵风

摘 要：本文结合运行经验，对直流锅炉在深度调峰中存在的风险及其处理进行了梳理，简要分析了深度调峰存在的风险和操作原则及手段，旨在共享运行操作经验，规范操作要点，做好运行工作，提高机组的安全性和可靠性。

关键词：火力发电机组；超临界；直流炉；深度调峰

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.193

1 引言

大唐三门峡发电有限责任公司二期2×600MW燃煤火力汽轮发电机组，锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的一次中间再热、超临界压力直流锅炉，锅炉的启动系统为带再循环泵内置式启动系统，制粉系统采用冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配6台中速磨煤机，前后墙各3层对冲燃烧；汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式反动式汽轮机；发电机为哈尔滨电机厂制造的QFSN-600-2YHG型三相交流隐极式同步发电机。

2 深度调峰的风险分析与基本原则

2.1 深度调峰的风险分析

（1）自动投入率降低。低于50%负荷时，机组控制方式由“协调”切至“机跟随”或“基本方式”，主、再热汽温手动调节，在干湿态转换过程，给水泵手动调节。

（2）燃烧安全裕度下降。由于炉膛热负荷下降较多，燃烧稳定性和抗扰动能力降低，如发生煤质突变、磨煤机跳闸、风机跳闸等异常，极易引发锅炉灭火。

（3）燃烧组织不易优化。4台磨煤机运行单台磨煤量小，燃烧器出口煤粉浓度低，相互支持效果差，燃烧恶化、火检不稳；3台磨运行，堵煤、断煤等制粉系统异常或煤质突变时燃烧扰动过大，更易发生燃烧不稳或灭火。

（4）小机汽源切换，造成小机出力异常。机组250 MW以下时，四抽压力不能满足小机和汽封供给，辅助汽源与四抽存在压差、温差，切换操作不当，容易造成小机出力异常。

（5）给水流量波动大，调整难度加大。低于220MW，锅炉由“干态”转入“湿态”运行，并列运行汽泵最小流量阀波动、给水管道切换时阻力急剧变化，一系列操作均会造成给水流量大幅波动，“给水流量低”及“汽温突降”保护动作几率增加。

（6）抽汽系统存在安全隐患。甩负荷或下降过快，滑压运行的除氧器会发生自生沸腾，逆止门不严时，窜入四抽管道，存在返汽和小机进冷汽等严重隐患。

2.2 深度调峰的基本原则

深度调峰运行以机组设备状态为依据，安全、环保为目标，科学调整、分配机组负荷，兼顾经济性。

（1）在电网许可范围内，控制降负荷速率。

（2）以组织安全的燃烧工况为第一要务，磨前后墙平衡投用，监视制粉系统参数正常，确保燃烧安全。

（3）树立环保排放“红线”、“底线”意识，确保污染物达标排放。

（4）给水操作要慎重，汽温、氧量调整要平缓，勤分析、细调整，在保证安全、环保的前提下，追求机组运行的经济性。

3 深度调峰的实施

3.1 深度调峰的实施

方案一：逐渐降低锅炉热负荷，直至锅炉转“湿态”运行，给水流量、蒸汽流量和机组负荷匹配。

方案二：保持锅炉的最低稳燃负荷，开启高、低旁、开启储水箱溢流阀以及蒸汽管道疏水，降低蒸汽流量；降低主、再热汽温、降主机真空等降低蒸汽作功能力。

3.2 深度调峰期间各项具体措施

（1）根据省网机开机方式、发电/用电负荷及省网交换负荷情况，结合天气预报，准确预测负荷。

（2）单台机负荷降至300MW以下，机组控制方式切至“机跟随”方式，给水、过热度、煤水比及水冷壁壁温加强趋势控制，防止“给水流量低”、“汽温突降”或“水冷壁温度高”保护动作造成锅炉灭火。

（3）单台机调峰负荷大于250MW时，小机汽源维持四抽，备用汽源充分疏水确保可靠；调峰负荷小于250MW时必须切换小机汽源至辅汽，汽源切换应选择在较高负荷下切换，切换监控进汽压力、温度、调门动作正常，提前针对性处理流量波动异常。

（4）深度调峰总负荷400-500MW时，两台机组平均分配负荷，将小机汽源切至辅助汽源运行，保证辅汽压力0.65Mpa，冷再至辅汽调门均开启，检查电泵可靠备用。

（5）切换小机汽源前，辅汽必须充分疏水，缓慢开启小机电动门，控制小机进汽温度温降率小于3度/分，防止小机进汽温度突降使小机做功能力下降。

（6）汽封不能自密封时，监视辅汽压力稳定，主机轴封供汽压力稳定，发现波动尽快切手动查明原因予以消除。

（7）根据给水泵流量，可以将主汽压目标值进行+2MPa修正，以保证较高的给水调整安全裕度。

（8）一次总风压风压应维持在8KPa，二次风压与炉膛压差在500pa左右，氧量维持在4-5%，未投用磨二次风门开度5%。

（9）磨一次风量應<65吨/小时，磨出口一次风管风压按1.2-1.7KPa左右，提高煤粉浓度，降低磨发生振动的频率。

（10）单台机负荷小于220MW时，应进行给水管道切换。全开给水旁路门后，逐步关闭主给水门，提高给水泵转速，给水压差在3-5MPa，旁路门自动，给水泵维持一台运行，另一台转速低于运行泵200转，出口门开启备用。

（11）给水管道切换结束后，锅炉转湿态运行。打开最小溢流阀电动门， 稍开调整门，待分离器水位正常后启动炉水循环泵，建立启动流量，逐步减煤减风，至需要负荷，燃烧不稳时，及时投油助燃。

（12）专一画面监视磨煤机及火检运行情况，发现异常投入最能强化燃烧的油枪，杜绝锅炉灭火。

（13）利用烟气再循环、热风再循环、暖风器，控制排烟温度在100℃以上，保持锅炉电除尘、脱硫、脱销设施正常运行。

4 结语

在当前用电量增幅趋缓、峰谷差增大的形势下，做好深度调峰工作对电网和发电机组的安全稳定运行均具有重大意义。

参考文献：

[1]国家能源局发布3月份全社会用电量[EB/OL]，国家能源局网站， 2015，04（16）.

[2]张军科.600MW机组深度调峰供电煤耗研究[J]，中国高新技术企业，2014（04）：129-130.

[3]刘向志.浅谈600MW超临界机组深度调峰技术[J]，企业技术开发，2014，33（31）：44-45.