600MW燃煤火電機組深度調峰操作思考

邵文體

摘要：近幾年來，隨著電網新能源建設的迅猛發展，供電結構的變化，新能源所占比例逐日增加。然而新能源電力在電網運行中又有著自己無法解決的缺陷，受自然天氣、季節變化、日照強度長短等影響波動較大，所以火電機組面臨著越來愈大的調峰挑戰。阜陽華潤電力有限公司作為華東電網的末梢，是典型的600MW調峰機組。如何在電網的峰谷差越來越大的現狀下保證機組運行安全，一直是我們運行人員思考和需要面臨、解決的難題。阜陽華潤電力有限公司裝機容量為2×640MW國產超臨界燃煤發電機組，機組分別于2006年3月30日和6月17日投產。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的超臨界直流爐，每臺爐配4臺上海重型機械廠生產的BBD4360磨煤機。鍋爐燃燒方式為旋流式，帶有一定的自穩燃能力。本文以阜陽華潤電力有限公司低負荷深度調峰日常操作為基礎，探討40%負荷深度調峰時機組運行的安全性與穩定性。

關鍵詞：燃煤機組;火電;調峰;安全;運行

1 概述

我國一次能源以煤為主的能源結構，決定了我國發電裝機以燃煤發電為主的發電結構在很長的時期內難以產生根本性的改變。從2005年開始，全國電力建設得到了迅猛發展，截至2016年年底，全國發電裝機容量達到16.5億千瓦，年增裝機容量均在1億千瓦左右。

在2010年以前，燃煤機組的發電量占我國總發電量的比例大體為75%，甚至更高。2010年以后，新能源發電技術得到了廣泛的發展和應用，風電、光伏項目相繼投入商業運營大大降低了火電在裝機容量所占比重。截至2016年年底，全國火電裝機105388萬千瓦、水電33211萬千瓦、風電14864萬千瓦、太陽能發電7742萬千瓦、核電3364萬千瓦。

2 調峰現狀

阜陽華潤電力有限公司在安徽西北部，是皖西北重要的電源支撐點，是華東電網的末梢。截止到2018年8月底，安徽全社會裝機容量6889.3萬千瓦（含皖電東送機組），其中水電311.3萬千瓦、火電5281.3萬千瓦、風電237.6萬千瓦、光伏發電1059.2萬千瓦，統調最大用電負荷3854萬千瓦，較去年最大負荷3821萬千瓦增長33萬千瓦。至2018年12月底，火電裝機3919萬千瓦，約占73.9%;水電裝機125.9萬千瓦，約占21%，生物質裝機157.5萬千瓦，約占3.0%，風電光伏合計裝機1094.1萬千瓦，約占20.6%，其中光伏846.3萬千瓦，峰谷差逐日增大，火電機組比例日益降低。2019年10月，安徽省正式啟用安徽電網調峰輔助服務系統，隨著新能源對電網影響的深入，火電深度調峰正在走向日常操作。

3 燃煤機組深度調峰操作分析

3.1 燃燒調整方面

負荷低于50%，深度調峰期間面對最大的問題就是燃燒穩定性的問題，爐膛火焰閃爍、不穩，爐膛負壓波動大等問題明顯。

（1）深調期間三臺磨轉兩臺磨之前，需要檢查各層燃燒器油槍全部投入自動狀態，燃油供油壓力正常，以防止火檢較差或風機跳閘時使用。

（2）在第三臺磨機停運之前，先檢查A、B層燃燒器二次風門，若無其他異常盡量開大，防止總風量過低，可以適當開啟停運的C、D層二次風門，燃盡風盡量不要開啟太小。停運第三臺磨時，盡量維持負荷穩定，不要大幅波動。關小負荷風門時小幅度操作，每次關小5%，根據另外兩臺磨的負荷風門開度及時提高一次風壓，總燃料量盡量不要波動，防止兩臺磨風門開度過大再提高一次風壓造成超溫，也防止爐膛負壓波動大引起爐膛火焰閃爍。停止第三臺磨轉備用時，不應將磨完全吹空，防止大量無粉一次風進入爐膛，影響爐膛火焰，且磨煤機內存粉便于雙磨運行時單臺磨跳閘后快速啟動加出力。但鋼球磨煤機不吹空也有一定的危險，磨煤機筒體溫度高，要防止煤粉自燃。

（3）兩臺磨深度調峰期間，給煤機出力盡量保持出力相同，磨煤機料位始終控制在800—1000mm范圍內，防止滿磨或空磨，火焰不穩，也容易造成氣溫、氣壓波動。

3.2 給水調整方面：嚴防水動力不均，防止管壁大面積超溫

（1）深度調峰期間，為防止兩臺氣泵發生嗆水，330MW以下及時的將氣泵再循環開啟，開啟的時候注意給水流量變化，深度調峰期間注意給水流量變化，在負荷260MW較低時，若過熱蒸汽減溫水調門開度合適的情況下，將煤水比偏值設定值設定為負值，維持給水流量在650t/h以上。日常調整監視好煤水比偏差，及時進行調整，防止給水大幅波動。負荷低于260MW，緊盯汽水分離器溫度變化情況，注意不要轉濕態，防止氣溫過低。兩臺磨煤機運行期間加減負荷要緩慢，注意分離器溫度情況進行調整，每次調整不大于±3℃。

（2）深度調峰期間減溫水開度盡量保持適中，開度過大的時候監視好一減后的過熱度至少20攝氏度以上。調整減溫水調門時，每次調整幅度不應過大，否則會造成減溫水波動導致給水及氣壓波動，可能造成小汽機供汽調門調節不良而波動，甚至導致氣泵異常發生。

3.3 深度調峰期間易出現鍋爐熱偏差，要謹防主再熱氣溫兩側偏差大

（1）當鍋爐負荷低于50%，要安排適當的煤種，一般煤種熱值不易太高，4500～4800大卡的揮發分較低的煙煤煤種較合適，此時煤種熱值較低，燃料需求量大，揮發分低，需要氧量高，所以同樣條件下煙氣量較大，能很好地充滿爐膛，維持爐膛熱負荷均勻穩定。

（2）當主再熱氣溫產生偏差時，可采取擾動的方式強加干擾。例如兩臺磨煤機運行時水冷壁容易超溫，從壁溫來看，明顯水冷壁局部溫度高，火焰中心偏斜、偏低，解決方法將局部溫度高的上一層未投運燃燒器粉管的吹掃風門打開，進行吹掃，排擠、擾動燃燒煙氣流向，效果非常明顯，在運行中已通過驗證。但是燃燒偏斜的根本應該從四方面解決：一是燃燒器的安裝角度、變形及結焦方面;二是水平煙道及尾部煙道的安裝及積灰;三是一次風粉管及二次風粉管壓力是否合理;四是加強吹灰等方面調整。

4 結語

（1）600MW火電機組調峰期間，需要注重火焰強度、氣溫兩側偏差和鍋爐管壁等參數情況，從理論的角度出發，結合實現燃燒特性能很好地解決熱偏差等問題。

（2）火電廠深度調峰已成為日常操作，在日常操作中注重參數積累，注重參數變化分析才能將機組的安全穩定性提高。

參考文獻：

[1]林俐，田欣雨.基于火電機組分級深度調峰的電力系統經濟調度及效益分析[J].電網技術，2017（07）.

[2]高明非.燃煤深度調峰機組運行經濟性分析[D].華北理工大學，2018.