1000MW火電機組深度調峰期間制粉系統(tǒng)運行方式探究

李鑄 楊杰

摘 要 火電具有較好的調峰性能，火電機組在各種能源結構電力快速發(fā)展的背景下深度調峰將成為常態(tài)[1]。而深度調峰時因機組總煤量較低，制粉系統(tǒng)運行方式對鍋爐的穩(wěn)定燃燒以及機組的安全性有較大影響。本文以國內某1000MW超超臨界機組為研究對象，對制粉系統(tǒng)的運行方式進行對比、探究。

關鍵詞 深度調峰；制粉系統(tǒng)；運行方式；安全性

概述

隨著電網能源結構改革，風電、水電、太陽能等能源在電網中所占比例越來越大。而新能源電力的穩(wěn)定性受季節(jié)、光照、風力等較多因素影響，電網日常運行中負荷的峰谷差不斷增大[2]。而火電具有較好的調峰性能，火電機組深度調峰將成為常態(tài)。制粉系統(tǒng)作為火電機組的重要輔機，其在深度調峰期間的安全性將直接對整個機組造成影響。本文以國內某1000MW超超臨界機組為研究對象，對制粉系統(tǒng)的運行方式進行對比、探究，得出提高機組安全性的制粉系統(tǒng)運行方式。

1 設備簡介

本次研究對象鍋爐由東方鍋爐（集團）股份有限公司制造，為高效超超臨界參數變壓直流爐，采用單爐膛、平衡通風、一次中間再熱、運轉層以上露天布置、全鋼構架、固態(tài)排渣、對沖燃燒方式、全懸吊結構Π型鍋爐。發(fā)電機由東方電機股份有限公司制造，汽輪機由東方汽輪機廠制造。

該機組總共配置6套制粉系統(tǒng)，每套制粉系統(tǒng)主要由給煤機、磨煤機及其附屬粉管組成。磨煤機是由北京電力設備總廠生產的ZGM133G型磨煤機。ZGM133G中速輥盤式磨煤機其碾磨部分是由三個沿磨環(huán)滾動的可自轉且固定的磨輥和轉動的磨環(huán)組成。原煤至給煤機輸送后從磨煤機的中央落煤管落到磨盤上，旋轉的磨盤利用離心力將原煤分布至碾磨滾道上，然后再經過三個可自轉的磨輥進行破碎、碾磨。三個磨輥沿磨環(huán)圓方向均分，液壓加載系統(tǒng)提供磨輥加載力，磨輥加載力經磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎。磨煤機中通過磨輥進行原煤碾磨，通過混合一次風進行煤粉干燥，混合一次風經過磨環(huán)噴嘴環(huán)均勻進入磨煤機內部，烘干磨煤機碾碎的煤粉并攜帶煤粉至磨煤機上部的旋轉分離器，由旋轉分離器進行分離，不合格較粗的煤粉被分離出來重新碾磨，混合一次風攜帶合格的煤粉經過分離器。磨煤機最低運行煤量為24t/h。

該機組對應6套制粉系統(tǒng)設置6層燃燒層，為AF、BE、CD兩兩對沖燃燒方式，每層由8只燃燒器組成。每組燃燒器均配備1組油槍。鍋爐帶基本負荷并參與調峰。不投油最低穩(wěn)燃負荷不大于鍋爐的30%B-MCR，最低深度調峰負荷為420MW。深度調峰期間要求盡量保持下層燃燒器對沖燃燒。

2 制粉系統(tǒng)運行方式對比

因深度調峰時機組負荷低，鍋爐總煤量也相應較低，對于制粉系統(tǒng)的調整有較大影響。在此低煤量下制粉系統(tǒng)保持四臺運行或三臺運行即為需要解決的重要問題。本文通過調取該機組在相同負荷、相同煤質情況下四套制粉系統(tǒng)與三套制粉系統(tǒng)運行時各參數情況，列出下表：

其中四套制粉系統(tǒng)運行時，為防止每臺磨煤機煤量較低，手動將一臺中層磨煤機煤量降至25t/h，這樣其他三磨煤機煤量平均為49t/h。但因每臺磨煤機煤量均較低，造成磨煤機出口溫度偏高，最高達97℃（磨煤機保護跳閘值為110℃）。且磨煤機因煤量過低不時出現(xiàn)短時間振動情況。

三套制粉系統(tǒng)運行時，磨煤機平均煤量較高，磨煤機各項參數可控，但因此運行方式下主、再熱汽溫均較低。

3 研究總結

通過以上數據對比得出，在機組深度調峰期間因總煤量較低，三套制粉系統(tǒng)運行時制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經濟性較好。但三套制粉系統(tǒng)運行對于整個機組而言風險較大，若出現(xiàn)制粉系統(tǒng)異常的情況，將會造成機組較大擾動甚至滅火。因此從機組安全性方面考慮，機組深度調峰時推薦選擇四套制粉系統(tǒng)運行。

參考文獻

[1] 孫海彥，高煒.1000 MW超超臨界機組深度調峰研究與實踐[J].上海電力學院學報，2017，（6）：33-35.

[2] 李叔楠.600MW機組深度調峰操作及注意事項簡述[J].電子技術與軟件工程，2015，（17）：236-236.