1GW超超臨界機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)燒空倉(cāng)技術(shù)分析

摘 要：機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)的主要目的是為了使停機(jī)后的汽缸金屬溫度降低到較低水平，一般用于機(jī)組停機(jī)消缺、大修小修等計(jì)劃性檢修停機(jī)，采用這種停機(jī)方式，鍋爐隨負(fù)荷的降低逐漸較少燃料，保證主、再熱蒸汽溫度平穩(wěn)下降以降低汽缸溫度。縮短汽輪機(jī)組停機(jī)后冷卻時(shí)間以便檢修提前開(kāi)工，縮短檢修工期，而計(jì)劃停機(jī)過(guò)程中必然要對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行有序燒空，以消除機(jī)組停備期間煤倉(cāng)自燃的重大隱患，為機(jī)組贏得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：1GW；深度；滑停；空倉(cāng)

1 機(jī)組概況[1]

潮州電廠二期2×1GW超超臨界機(jī)組，鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠有限公司設(shè)計(jì)、制造，由日本三菱重工株式會(huì)社提供技術(shù)生產(chǎn)的型號(hào)為：HG-3110/26.15-YM3型超超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，采用單爐膛、一次再熱露天布置、固態(tài)排渣，全懸吊II型鍋爐。鍋爐燃燒方式為無(wú)分隔墻的八角反向雙火焰切圓燃燒，設(shè)有48支直流燃燒器，分別由6臺(tái)ZGM113型中速磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)每層設(shè)置燃燒器，鍋爐設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煙煤，校核煤種為山西晉北煙煤。汽輪機(jī)為超超臨界，一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動(dòng)凝汽式，設(shè)計(jì)額定功率為1GW。汽輪機(jī)中低壓缸均為雙流反向布置。

2014年11月30日，潮州電廠#3鍋爐（以下簡(jiǎn)稱#3鍋爐）準(zhǔn)備停機(jī)大修，因?yàn)榇舜位Ｉ婕暗搅鶄€(gè)原煤倉(cāng)的燒空的操作，且汽輪機(jī)高壓缸首級(jí)金屬溫度要深度滑停至300℃的要求。本次為#3爐原煤倉(cāng)第一次燒空，完全達(dá)到了六臺(tái)原煤倉(cāng)全部燒空、所有給煤機(jī)、磨煤機(jī)均燒空的目的。

2 控制原則[2-4]

#3爐每臺(tái)原煤倉(cāng)的幾何容積為908m3，有效容積為772m3，設(shè)計(jì)煤種按6只煤倉(cāng)計(jì)算能滿足鍋爐BMCR負(fù)荷下9.4小時(shí)耗煤量。本次燒空順序定為F、B、E、D、C、A，以滿足水冷壁溫度與燃燒、汽溫的三重需要。本次煤倉(cāng)煤種為A、B、C塔山煤，（發(fā)熱量5335大卡），D、E、F倉(cāng)為褐煤（發(fā)熱量3626大卡）13：55接到副值長(zhǎng)可以停機(jī)指令，正式開(kāi)始著手燒空煤倉(cāng)，17：40接到副值長(zhǎng)令，F(xiàn)倉(cāng)不上煤。此時(shí)各煤倉(cāng)煤位為：A：10.59m；B：8.33m；C：10.64m；D：10.04m；E：10.27m；F：10.27m；經(jīng)計(jì)算6個(gè)煤倉(cāng)總共存煤3074噸煤。平均每個(gè)倉(cāng)512噸。由計(jì)算得出，汽溫從600℃滑至300℃至少需要5個(gè)小時(shí)。所以最后一臺(tái)磨A磨的平均煤量應(yīng)該不能高于80 t/h，否則撐不到5小時(shí)A倉(cāng)就燒空，導(dǎo)致被迫補(bǔ)倉(cāng)。同時(shí)平均煤量不能小于64 t/h，否則倒數(shù)第二臺(tái)磨燒空后，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能燒空A倉(cāng)。倒數(shù)第二臺(tái)磨燒空后30分鐘內(nèi)燒完A倉(cāng)才比較好。因?yàn)樯疃然＃拓?fù)荷，低汽溫的工況很危險(xiǎn)，不能維持太長(zhǎng)時(shí)間。每臺(tái)磨斷煤燒空的時(shí)間間隔控制在50-60分鐘比較合適，這樣正好與滑停時(shí)間合拍。

針對(duì)低負(fù)荷穩(wěn)燃這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，第一，提前投入A磨等離子系統(tǒng)，強(qiáng)化燃燒。第二，低負(fù)荷時(shí)，及時(shí)投入旁路系統(tǒng)，從而提高鍋爐燃燒率，提高兩臺(tái)或單臺(tái)磨運(yùn)行的穩(wěn)定性；第三，調(diào)整磨煤機(jī)出口分離器擋板開(kāi)度提高煤粉細(xì)度，以改善著火特性，提高燃燒的穩(wěn)定性；第四，由有經(jīng)驗(yàn)的值班員進(jìn)行合理的風(fēng)煤比例的燃燒調(diào)整；第五，燃用發(fā)熱量較高煤種，為穩(wěn)定燃燒提供可靠的保障。

3 燒空倉(cāng)過(guò)程控制[5]

2014年11月29日14：00，首先目標(biāo)燒空F倉(cāng)，此時(shí)F倉(cāng)煤位10.27米，將F磨給煤量調(diào)節(jié)至80 t/h，以盡快燒空，同時(shí)因?yàn)橄乱荒繕?biāo)B倉(cāng)8.33米，比E倉(cāng)煤位要低，所以應(yīng)同時(shí)減小B給煤機(jī)煤量，不至于太早燒空B倉(cāng)。19：57米，F(xiàn)倉(cāng)煤位為2.48米，這是一個(gè)標(biāo)桿位置， 20：08，F(xiàn)倉(cāng)煤位為1.97米，這也是一個(gè)標(biāo)桿位置，一般經(jīng)驗(yàn)再過(guò)20分鐘將燒空。20：16分煤位顯示到0。再過(guò)23分鐘，即20：39分，F(xiàn)倉(cāng)斷煤燒空。F倉(cāng)從2.48米至燒空用時(shí)42分鐘。

2014年11月30日18：35各煤倉(cāng)煤位為：A：10.9m；B：8.43m；C：10.46m；D：10.5m；E：10.7m； F倉(cāng)已燒空。此時(shí)目標(biāo)為燒空B倉(cāng)，所以此時(shí)策略為將B磨給煤量增多至80 t/h，此時(shí)我們看到C倉(cāng)煤位與D倉(cāng)煤位基本相當(dāng)，無(wú)需加快C倉(cāng)燃燒力度，所以盡量保持C磨給煤量（長(zhǎng)期50 t/h以下）。17：21 B倉(cāng)煤位失真，17：50 B給煤機(jī)斷煤報(bào)警，煤倉(cāng)空倉(cāng)，停B磨。B倉(cāng)從2.48米至燒空用時(shí)33分鐘。

17：50各煤倉(cāng)煤位為：A：7.6m；B：剛燒空；C：6.44m；D：5.67m；E：5.55m；F：已燒空。下一目標(biāo)為E倉(cāng)，策略：加大E磨煤量，同時(shí)維持C磨煤量最低值44t/h，同時(shí)加大A磨煤量至86 t/h，維持A、C倉(cāng)煤量平穩(wěn)均衡下降，防止A、C煤位相差過(guò)大，C磨停后需過(guò)長(zhǎng)時(shí)間才能燒空A倉(cāng)。注（15：53 E倉(cāng)煤位降至5.57米不動(dòng)，直到18：27煤位突降至1.97米，18：33煤倉(cāng)煤位突降至0米，期間加大E磨煤量最高至65 t/h 20：05 E給煤機(jī)發(fā)出斷煤報(bào)警，20：10停止E磨運(yùn)行。）由于3 E倉(cāng)屬于靠后煤倉(cāng)，當(dāng)時(shí)正值上煤期間，可能有犁煤器漏流的煤進(jìn)入E倉(cāng)，同時(shí)煤位零位點(diǎn)與其它倉(cāng)可能不一致，所以用時(shí)較長(zhǎng)，后經(jīng)檢查為零位漂移，測(cè)量不準(zhǔn)所致，E倉(cāng)從0米至燒空用時(shí)120分鐘。

20：10各煤倉(cāng)煤位為：A：5.38m；B：已燒空；C：4.08m；D：3.48m；E：剛燒空；F：已燒空。下一目標(biāo)為D倉(cāng)，策略：加大D磨煤量，加大A磨煤量保持在90t/h，C磨維持40 t/h.同時(shí)鍋爐轉(zhuǎn)濕態(tài)時(shí)間需要與D磨燒空協(xié)調(diào)合拍，準(zhǔn)備好先且給水旁路，退一臺(tái)小機(jī)，做好轉(zhuǎn)濕態(tài)準(zhǔn)備。20：55 D倉(cāng)煤位2.15米， 之后失真。按F、E、B倉(cāng)經(jīng)驗(yàn)約50-60分鐘后將燒空，預(yù)估計(jì)22：20將燒空，控制提前30分鐘即21：45分啟動(dòng)爐水循環(huán)泵轉(zhuǎn)濕態(tài)。22：06分D倉(cāng)燒空。D倉(cāng)從2.41米至燒空用時(shí)73分鐘。

D倉(cāng)沒(méi)有燒空之前20：55 C倉(cāng)煤位為2.15，之后失真，21：58 A倉(cāng)煤位2.3米，之后失真。在A、C倉(cāng)煤位相差在0.2左右后，應(yīng)控制A磨給煤量比C磨給煤量稍大5 t/h。以控制到A、C倉(cāng)燒空的時(shí)間間隔。 21：58 A倉(cāng)失真后， C煤倉(cāng)煤位未失真，任保持正常下降煤位，直至到零位。但是可以通過(guò)失真前的煤位大概判斷。下一目標(biāo)為C磨。此時(shí)可將C磨煤量調(diào)至比A磨稍大，以確保C磨一定要在A磨之前停運(yùn)。而21：24 C倉(cāng)煤位為2.5米，可以大概估計(jì)10分鐘將燒空。22：11分C倉(cāng)煤位到0，燒空，22：34停磨，C倉(cāng)從2.5米至燒空停磨用時(shí)47分鐘。

21：58開(kāi)始A磨煤量失真，一直保持為2.3米，22：34 C磨停運(yùn)后，總給煤量從117t/h降至94t/h。此時(shí)剩下的唯一目標(biāo)就是盡快燒空A倉(cāng)。所以在控制主汽壓力不漲的情況下可以盡量多增加A磨給煤量，保持煤量93t/h。

21：56 A倉(cāng)煤位失真。從21：56失真前的2.3米至停磨時(shí)的22：41總共用時(shí)45分鐘。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）滑停前控制各煤倉(cāng)煤位在9-10.5米，發(fā)熱量4350大卡。750MW要燒空F原煤倉(cāng)。F倉(cāng)燒空停F磨時(shí)間就是開(kāi)始持續(xù)降負(fù)荷逐個(gè)燒空倉(cāng)的開(kāi)始，F(xiàn)倉(cāng)煤位到零后還需23分鐘斷煤。E倉(cāng)到零后還需120分鐘斷煤。

（2）各煤倉(cāng)煤位降至2.1-2.5米時(shí)，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)45-50分鐘后將燒空倉(cāng)。剩余煤量約50-60噸。每個(gè)階段均要根據(jù)煤倉(cāng)煤位不斷調(diào)節(jié)磨煤機(jī)給煤量，使各煤位呈階梯型。本次C原煤倉(cāng)煤位的控制屬于最難點(diǎn)，E倉(cāng)煤位一直保持在5.5米不變，增加了配燒的難度，無(wú)法預(yù)控C倉(cāng)煤量，只能預(yù)估煤倉(cāng)煤量進(jìn)行配燒。

（3）滑停同時(shí)燒空倉(cāng)時(shí)只能汽溫等煤位，不能汽溫追煤位，原則上來(lái)講汽溫應(yīng)壓著各個(gè)負(fù)荷對(duì)應(yīng)最低壓力下飽和溫度80℃以上，400MW后過(guò)熱度下降，轉(zhuǎn)濕態(tài)后過(guò)熱度逐漸降低至50℃進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（4）給煤機(jī)斷煤煤量下降后，及時(shí)將此磨的給煤指令設(shè)置下來(lái)，防止給煤機(jī)皮帶轉(zhuǎn)速過(guò)高，損壞給煤機(jī)電機(jī)。燒空倉(cāng)后及時(shí)關(guān)給煤機(jī)入口門(mén)，并將給煤機(jī)走空，磨煤機(jī)走空，防止熱空氣竄至原煤倉(cāng)。

（5）為吹空磨內(nèi)積粉與粉管積粉，抬磨輥后磨煤機(jī)空轉(zhuǎn)狀態(tài)大風(fēng)量吹掃保持5分鐘。倒數(shù)第二各煤倉(cāng)C倉(cāng)走空時(shí)不僅要考慮C倉(cāng)走空時(shí)間，還要考慮A倉(cāng)與C倉(cāng)的燒空時(shí)間間隔。所以應(yīng)控制A煤位比C煤位稍高0.3米。

5 結(jié)束語(yǔ)

潮州電廠#3爐大修燒空倉(cāng)也是第一次嘗試，從總體推進(jìn)過(guò)程來(lái)看取得了比較好的效果。合理調(diào)配燃燒煤種、精確計(jì)算調(diào)整操作過(guò)程在本次燒空倉(cāng)取得理想效果中發(fā)揮了重要作用。超超臨界機(jī)組已成為我國(guó)火力發(fā)電企業(yè)的首選配備機(jī)組，此類型機(jī)組具有較大的節(jié)能降耗效益，在長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中既能發(fā)揮穩(wěn)定的供電、輸電能力，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排、減耗增效方面有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：靖君（1986-），男，山西大同人，工學(xué)學(xué)士，中級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事火電廠1GW超超臨界機(jī)組集控運(yùn)行工作