關于660WM機組低負荷穩燃的注意事項論述

摘要：依據國家能源局《電力發展“十三五”規劃》、《風電發展“十三五”規劃》，到2020年，我國風電裝機將達到2.1億千瓦，“十三五”增加8100萬千瓦，增長率達63%;太陽能發電裝機將達到1.1億千瓦，“十三五”增加6700萬千瓦，增長率達156%;2020年以后，風電和光伏裝機將進一步增加。風電、太陽能等新能源的裝機容量呈迅速增長態勢，國家不斷加大在新能源發電方面的投入，使得風力、太陽能發電和核電的占比不斷提高，而風能、太陽能是間歇性能源，核電受安全限制調峰能力弱，導致電網接納和電網安全等問題日益突出，迫切需要通過火電機組超常規深度低谷調峰來解決這些問題。但近年來，部分地區煤炭資源日漸枯竭，煤價連年大幅攀升，發電企業為降低成本，經常直接燃用或混配偏離設計的煤種，增加了低負荷運行的風險。尤其是超臨界鍋爐當煤種頻繁變化、混合不均時水煤比容易發生大幅度變化，致使主、再熱汽溫大幅波動，水冷壁甚至出現超溫狀況，嚴重時在低負荷下難以穩定運行，在此背景下，研究機組深度調峰時的危險點和操作注意事項就具有深遠意義。

關鍵詞：調峰;穩燃;投油;爐膛溫度

1、設備概述

鍋爐為超臨界壓力變壓運行直流鍋爐，單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道采用擋板調節再熱汽溫、平衡通風、露天布置、選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π型布置燃煤鍋爐，設計燃用長治三元礦和鶴壁十礦的混煤。制粉系統采用正壓直吹式，設有兩臺50%容量的一次風機提供一次熱、冷風輸送煤粉。燃燒器共24個，共分三層前后墻對沖布置。采用8支啟動油槍和24只點火油槍，E、F層各配置四只少油點火油槍，與煤粉旋流燃燒器配合使用。制粉系統共配有6臺BBD3854型雙進雙出筒式、單電機驅動鋼球磨煤機。汽輪機為超臨界、中間再熱、單軸三缸四排汽、凝汽式汽輪機，設計額定功率為660MW，最大連續出力711MW。汽輪機具有八級非調整回熱抽汽，汽輪機的額定轉速為3000r/分鐘。發電機為上海汽輪發電機有限公司生產的QFSN-660-2三相同步汽輪發電機。發電機額定容量733MVA，額定功率因數0.9，最大輸出功率740MW，最大連續輸出功率711.3MW。

2、機組深度調峰時的制約因素和風險

鍋爐深度調峰最低負荷受到燃油、水動力特性及鍋爐干濕態運行等方面的限制，公司為了降低然料成本，加大了高硫低熱煤、煤泥等效益煤的摻燒比例，摻燒比例為56%左右，效益煤發熱量較低、揮發份低、水分含量較高，低負荷時爐瞠燃燒抗干擾能力差，有可能燃燒不穩，發生滅火等惡性事故。與鍋爐的安全運行相同，汽輪機在低負荷運行期間也會出現蒸汽流量低引起的末級葉片過熱、汽輪機振動、末級葉片汽蝕以吸輔助系統抽汽量不足等問題。當機組負荷過低時.脫硝入口煙氣溫度有可能低于最低設計值305°C，脫硝催化劑反應效率無法達到最優，就會縮短催化劑使用壽命;同時未反應的氫蒸汽會和三氧化硫發生反應生成硫酸氨氨，堵塞空預器、電除塵器，給機組安全穩定運行帶來威脅。

3 機組深度調峰期間的注意事項：

3.1 機組降負荷過程應緩慢，尤其是停止磨煤機運行過程中，應做好鍋爐掉大焦的事故預想;巡檢人員加強就地看火，發現鍋爐燃燒不穩，觀察火焰燃燒發暗提前增投油槍穩燃。

3.2 機組降負荷過程中，盡量保證主、再熱汽溫在額定值運行;若降負荷過程中主、再熱汽溫維持不住，降至530℃，及時開啟汽機本體及抽汽管道疏水手動門進行疏水。如燃燒不穩造成蒸汽溫度大幅下降，立即增投點火油槍，同時手動降低汽輪機調門開度，減少蒸汽流量，以促使汽溫盡快恢復。如蒸汽溫度10分鐘內降低50℃立即手動打閘停機。

3.3 機組降負荷過程中，可適當降低機組主蒸汽壓力，開大主機高壓調門，降低汽動給水泵出力，但主汽壓力不得低于12Mpa;若發現汽動給水泵低壓調門開度過大，汽動給水泵高壓調門頻繁開關造成主給水流量較大擾動，應立即啟動電動給水泵調整好主給水流量。

3.4 組深度調峰期間，加強監盤質量，做好事故預想，要精心調整，避免主、再熱蒸汽溫度大幅度波動，造成鍋爐汽水分離器轉態;加強巡檢力度，部分磨煤機停運后，要增加對運行磨煤機的巡檢次數和巡檢質量。

3.5 機組降負荷過程中，加大對汽輪機汽缸溫度、軸承金屬溫度、差脹、軸向位移、振動、軸承油壓、油溫、氫油差壓及氫壓等參數的監盤力度，發現問題及時處理。

3.6 在機組深度調峰期間，汽輪機低壓缸軸封溫度控制不宜過高，以保證低壓缸差脹在正常范圍內。

3.7 在輔汽聯箱汽源切換至冷再供汽后，注意監視、調整好輔汽聯箱壓力，特別是在機組負荷變化時。

3.8 在深度調峰降負荷期間，調整供油母管壓力應維持在0.75MPa左右，深度調峰投油期間注意監視瞬時耗油量和投運油槍數量應對應，單支油槍出力一般在0.2t/h左右。調整機組負荷降至目標值后，密切監視好鍋爐掉焦和爐膛溫度下降情況，做好鍋爐掉焦穩燃準備。當鍋爐掉焦或燃燒不穩需投油穩燃時，必須控制油槍投入數量和速度，及時調整燃油母管壓力，杜絕燃油母管壓力降低，燃油OFT保護動作后造成鍋爐燃燒不穩甚至滅火。

3.9 組深度調峰期間，做好事故預想，當運行磨煤機任一跳閘時：

3.9.1 立即增投點火油槍穩燃，增加運行磨煤機出力;同時根據燃燒的情況適當降低主給水流量，保持一臺汽動給水泵正常出力，減少另一臺汽動給水泵出力，根據輔汽聯箱壓力情況開大冷再至輔汽聯箱壓力調節門;必要時啟動電動給水泵運行。

3.9.2 關小高壓調門開度，盡量維持主蒸汽壓力，避免汽動給水泵轉速降至3200r/min以下。

3.9.3 及時關閉主蒸汽一、二級減溫水隔離門，防止主、再熱蒸汽溫度大幅降低;若主、再熱蒸汽溫度降至530℃時，及時開啟汽輪機本體有關疏水門疏水。

3.9.4 啟動備用磨煤機增負荷，盡量避免鍋爐轉態;一旦發現鍋爐轉態，主蒸汽溫度難以調整時，考慮打開備用減溫水門進行調整。

3.9.5 事故處理期間密切監視好汽輪機汽缸溫度、軸承金屬溫度、差脹、軸向位移、振動等參數，發現異常按規程規定處理。

3.9.6 機組深度調峰期間，當需要長時間投用的穩燃油槍數超過兩支點火油槍時，要投入空預器連續蒸汽吹灰運行。

3.10 深度調峰期間，如磨煤機摻燒煙煤，可將相應三次風門調整至55%開度。如測得底層燃燒器觀火孔溫度低于1200℃或燃燒不穩，可將底層燃燒器三次風門關至50%，但底層燃燒器三次風門開度不低于50%。

3.11 如煤場煙煤儲備不足，調峰期間磨煤機未摻燒煙煤，機組負荷降至280MW以下時，根據煤質、鍋爐燃燒和就地看火孔看火的情況要投入點火油槍穩燃。

4、結束語

近期來看，火電廠盡早開展深度調峰研究和改造，可以保證機組優先上網，規避分攤成本，并通過參與深度調峰獲得可觀的調峰補貼收入。長遠來看，新的電力供需環境在競爭性電力市場中，火電利用小時數將會長期保持在較低水平，部分火電基荷電源的角色將發生轉變。隨著電力市場改革日益深入，調峰補貼不斷提高，這也鼓勵了火電機組進一步深挖機組調峰能力，實現深度調峰，火電廠需根據市場中的價格波動靈活調節出力，是大勢所趨，有利于火電適應電力市場化進程，低負荷保持燃燒穩定是安全運行的必要條件。確保鍋爐在低負荷下安全穩定運行也是機組參與競價上網的基礎條件。

參考文獻：

[1]周強泰.鍋爐原理[M].北京：中國電力出版社，2009 年.

[2]王樂樂，孔凡海.低排放形勢下SCR脫硝系統運行存在問題與對策[J]熱力發電。2016（12）

作者簡介：陳恒，1986年出生，男，中級工程師，河南省新鄉市人，畢業于河北工程大學，現工作于華電新鄉發電有限公司運行部。