浅析600MW超临界直流火电机组深度调峰技术措施及运行注意事项

郭 君

（山西漳泽电力同华发电有限公司发电部，山西忻州034100）

0 引言

面对用电量增幅趋缓、电网峰谷差逐年增大的形势，电网调度对660MW火电机组深度调峰能力的需求日益凸显。深度调峰不仅是电网的需求，也是电厂在激烈竞争中生存的需要。本文针对同华电厂近期保障深度调峰运行安全稳定的技术措施和注意事项作了简要分析。

山西漳泽电力同华发电有限公司一期2×600MW燃煤火力汽轮发电机组，锅炉为东方锅炉厂引进技术制造的超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉，其型式为单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的Π型炉，锅炉型号为DG2100/25.4-Ⅱ6。汽轮机为哈尔滨汽轮机有限公司设计制造的超临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，具有较高的效率和安全可靠性，汽轮机型号为CLNZK660-24.2/566/566。发电机由哈尔滨汽轮发电机有限公司生产，型号为QFSN-660-2；排列方式为室内纵向顺列布置；发电机的冷却方式为水、氢、氢：定子绕组及出线水内冷，转子绕组直接氢冷，转子本体及定子铁芯氢冷；发电机的励磁型式为自并励静止励磁方式；发电机额定容量733.3MVA，额定功率660MW，额定功率因数0.9（滞后），最大连续输出功率702MW，级对数：1对，发电机定子额定电压20kV，额定电流21170A。

1 深度调峰的风险分析与基本原则

1.1 深度调峰的风险分析

（1）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。

（2）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台磨煤机运行，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。

（3）引风机小汽机汽源切换，造成小机出力异常。机组250MW以下时，四抽压力不能满足引风机小汽机供给，辅助汽源与四抽存在压差、温差，切换操作不当，容易造成引风机小汽机出力异常。

（4）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，存在返汽和进冷汽等严重隐患。

（5）给水流量波动大，调整难度加大。锅炉降至200MW应该可以保持稳定运行，但是继续降低负荷至160MW时，需要进行干湿态转换及锅炉大小阀切换。在此负荷段操作较多，给水流量比较接近给水流量低保护值，且频繁阀切换对给水主阀和调阀的可靠性是很大的考验。

1.2 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，磨煤机前后墙平衡投用，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”和“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。

2 深度调峰的实施

2.1 深度调峰的依据

依据参照东方锅炉厂的热力计算表中数据（表1、表2），试验过程以专业下发的深度调峰试验措施为主，根据现场情况做适当调整。

表140%THA工况参数

2.2 深度调峰期间各项具体措施

（1）煤场备好所需燃煤，要求：一种热值为5000kcal，干燥无灰基挥发分38%～40%；一种热值为4500kcal，干燥无灰基挥发分38%～40%。每种燃煤至少各5000t。

（2）深度调峰前8h，调整上煤方式，A/D磨煤机上5000kcal的煤，B/E磨煤机上4500kcal的煤。

（3）深度调峰前8h，进行等离子拉弧试验，处理等离子缺陷。

表230%BMCR工况参数

（4）深度调峰前2h，投入炉前燃油系统，保证B/D/E层油枪备用。

（5）深度调峰期间机组尽可能保持协调运行方式。

（6）降负荷至330MW时，保证A/B/D/E磨煤机运行，并进行等离子拉弧。低温省煤器出口烟温降至105℃以下时，停运低温省煤器增压泵。将机组辅汽由四抽切为冷再供汽。

（7）提前对过、再热器烟气挡板进行调整，开大再热器侧烟气挡板，关小过热器侧烟气挡板，以尽可能提高脱硝入口烟温。

（8）将机组负荷变化速率由14MW/min改为6MW/min，继续降负荷至300MW，稳定10min。投入空预器连续吹灰。

（9）适当提高空冷背压设定值至20kPa左右，监视凝结水回水温度不低于40℃，抽真空温度大于15℃，各排凝结水过冷度小于6℃，就地加强各散热管束温度的测量（此项根据当时环境温度进行，若不需要按照正常运行背压进行控制）。

（10）继续降低机组负荷至270MW，此时应注意给水泵自动情况，提前开启一台泵的再循环。

（11）负荷降至250MW时，应注意各台磨煤机煤量，若总燃料量降低至120t/h，应停运E磨煤机。保持三台磨运行，一台磨通风备用。

（12）继续降负荷至230MW，将一台给水泵退出并列运行，关闭其出口电动门，备用。

（13）将停运磨煤机二次风关闭至15%，将燃尽风挡板关闭至40%，保持省煤器出口氧量在5%～6%，维持炉膛与二次风箱差压在0.3～0.4kPa。

（14）在减负荷过程中，监视空预器入口烟温不低于295℃，若降低至295℃时，应停止降负荷，对烟气挡板进行调整（可将过热器侧烟气挡板关至5%）。

（15）深度调峰期间，磨煤机出口温度维持在85℃以上，保持各磨煤机风煤比在1.6～1.8之间，且最低一次风量不低于60t/h，任何人不得随意进行风量复位操作。磨煤机加载油压力设定为正偏置，但须保证磨煤机不振动。

（16）根据空预器入口烟温情况（不低于295℃），继续降负荷至200MW。尽可能维持较高的主再热汽温，在200MW稳定运行直至试验结束。若出现空预器入口烟温持续下降（低于295℃）、水冷壁受热面超温、储水罐水位波动等参数异常时，立即恢复负荷至250MW以上。

（17）当前负荷稳定后，分别每0.5h对飞灰可燃物进行取样化验一次。

（18）在低负荷稳燃期间，若着火不良，进行以下调整：

1）适当提高磨煤机加载力（以磨煤机不振动为原则）；

2）降低磨煤机一次风量（参考磨煤机出口压力最低不得低于2.0kPa）；

3）通过关小分离器出口折向挡板减小煤粉细度（关小5%）。

（19）下列情况下，若遇深度调峰，应及时停止调峰操作：

1）非A/B/D/E4台磨煤机运行时；

2）锅炉燃水比在330MW稳定时低于5.0时；

3）制粉系统设备有重大缺陷时；

4）无备用磨煤机时。

2.3 深度调峰的注意事项

（1）深度调峰期间，密切监视火检及火焰电视，发现火检有摆动时，关小磨煤机外二次风挡板至30%～40%，将中心风门关至15%。

（2）火焰有闪烁现象时，应首先投入油枪稳定燃烧，然后通过减小磨煤机一次风量、提高磨煤机出口温度，增加磨煤机加载力、提高磨煤机出力等措施进行稳燃。深度调峰期间，维持炉膛压力（-60±50）Pa，严密监视炉膛压力变化。

（3）当燃烧有明显减弱的趋势时，如氧量明显上升，主汽压力下降较快，炉膛压力波动达到±200Pa，火焰有闪烁现象时，应首先等离子拉弧稳燃火焰，投入油枪稳定燃烧，然后通过减小磨煤机一次风量、提高磨煤机出口温度，增加磨煤机加载力、提高磨煤机出力等措施进行稳燃。

（4）当炉膛压力波动超过±300Pa，且有明显的灭火征兆时，严禁等离子拉弧稳燃，防止灭火后爆燃。

（5）严密监视中间点过热度在5～10℃之间，严防过热度过低，储水罐提前出现水位超限。

（6）加强监视各受热面壁温，防止壁温超限。深度调峰期间，给水流量的调整应缓慢进行，防止给水流量大幅波动。

（7）认真监视以下参数的变化趋势：各受热面壁温、尾部烟道各部烟温、汽水系统沿程各部汽温、空预器出入口烟温及脱硝系统出入口烟温等。发现各部温度变化趋势异常时，及时查明原因。

（8）升降负荷时，注意监视烟风系统、燃料系统、给水系统等自动跟踪正常。

3 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保障电网和发电机组的安全稳定运行均具有重大意义。深度调峰的技术措施及运行注意事项，是在总结实践调峰经验基础上得出的，是保障同华电厂在深度调峰期间安全运行的有效措施。“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。”这些宝贵经验必将在未来的工作中发挥更大的作用。