石电公司#1机组深度调峰技术探讨

石电公司#1机组深度调峰技术探讨

刘威孙戈

（国电宁夏石嘴山发电公司宁夏石嘴山750200）

摘要：近年来，随着风电、太阳能等清洁能源装机容量的迅猛增长，面对电网峰谷差的逐年增大，及新能源光伏风电出力增大，火电厂必然要进行深度调峰（负荷30%额定负荷），石电公司#1机积极参与99MW调峰，避免了大容量机组频繁启停，为区内三通机组提供了良好的经验。本文主要结合石电公司#1机组深度调峰改造、运行安全稳定技术措施和注意事项做简要分析。

关键词：深度调峰；技术措施

1公司设备简介

国电石嘴山发电公司锅炉型号为WGZ1004/18.4－2型，系武汉锅炉厂生产制造的亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉。本汽轮机为北京重型电机厂引进法国阿尔斯通技术生产的N330-17.75/540/540型亚临界一次中间再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式汽轮机，发电机为北京重型电机厂引进法国阿尔斯通技术生产的T255—460型汽轮发电机组。

2分析燃煤机组深度调峰存在的问题

燃煤机组深度调峰超低负荷运行可能会对机组的安全性、经济性、环保性等方面产生影响这些问题极大的限制了燃煤机组，因此，为了进一步提升我燃煤发电机组的深度调峰能力，其技术措施主要是针对磨煤机、燃烧器、送粉管道等系统来进行相关改造。

2.1燃烧稳定性

当锅炉的燃烧工况远低于设计的最低稳定运行负荷时，炉膛的温度会急剧下降，导致煤粉的快速着火出现困难，进而引发火焰稳定性差，容易发生熄火，炉膛灭火、放炮等重大安全隐患。

2.2对脱销系统

燃煤机组在低负荷运行时，环保设备中主要是SCR脱硝系统存在问题。这主要是由于其入口烟气温度降低，在一定程度上很可能达不到催化剂的运行温度要求，低负荷运行还会造成未燃尽碳含量增多，容易加重催化剂的堵塞，还会影响催化剂的使用寿命。另外，在低负荷下，烟气温度过低，SCR脱硝系统中的氨气会与烟气中的SO3生成硫酸氢铵，它很容易堵塞催化剂孔隙，这会使催化剂的催化反应能力显著降低。

3燃煤机组的设备改造

3.1制粉及燃烧系统综合改造

燃煤机组在超低负荷运行时，一次风量、一次风温度、一次风煤粉浓度的选取决定着锅炉能否实现稳定燃烧的关键，我厂将#1炉A、D层采用富氧低氮燃烧器（配备液氧站、LNG站）作为机组深度调峰的运行方式，以期实现机组深度调峰时节约燃油的目的。

富氧低氮燃烧器主要特点在于设置有多级配风装置，其主要作用：

a）在高负荷运行过程，燃烧器内过量空气系数偏低，此时增大配风调节阀门开度，补充燃烧器内燃烧所需氧气，适度提高富氧低氮燃烧器内过量空气系数（燃烧器内过量空气系数维持在0.5～0.65区间内），确保煤粉剧烈燃烧。

b）在低负荷运行过程，给煤量随之降低，而一次风量基本不变，燃烧器内过量空气系数相对上升，此时减小配风调节阀门开度，以维持燃烧器内过量空气系数的相对稳定，确保始终处于最优降氮工况。

c）各级配风量采用可调形式，可引入磨煤机出力、一次风量的数据，经逻辑运算，实现对燃烧器内过量空气系数的实时监测，实现配风量的自动调控，以维持燃烧器内最优富氧低氮燃烧参数配比。

d）配风结构形成的气膜保护风，延长了煤粉在还原区的停留时间，提高了富氧低氮燃烧器的降氮效果，确保燃烧器长期安全稳定的运行。

3.2磨煤机加装动态分离器的改造

提高煤粉细度和均匀性，强化煤粉吸热量，有利于降低煤粉着火热，四台ZGM113中速磨煤机磨盘转速提速20%，磨煤机标准出力由56t/h提高至66t/h，在磨煤机出口安装一个动态分离器，这样有利于提高一次风送风温度、磨煤机出口温度、煤粉的细度，这样加热空气所需的热量就会有所减少，煤粉气流着火所需要的热量也会降低，在相同的卷吸烟气量下，煤粉气流能起到加速和稳定着火的作用。

3.3环保设施改造

首先，采用省煤器分级设置，将省煤器低温部分放置于SCR出口侧，而将SCR布置与烟气温度较高的区域，锅炉原烟道省煤器全部拆除，省煤器受热面全部移至脱硝出口烟道内，提高脱硝入口烟温，同负荷下脱硝入口烟温提高30℃；其次，SCR脱硝系统改造为宽温差催化剂，该系统改造前后省煤器流量不发生变化，改造后可提高脱硝设备入口烟气温度达30℃，满足SCR催化剂的运行条件，抑制ABS的冷凝腐蚀。

4机组深度调峰注意事项

4.1燃烧调整方面

值长在机组调峰期间要求“三争”办给调峰机组期间的磨组配备较好煤质，特别是入炉煤全水份不超过9%、热值不低于4000Kcal/kg、挥发份大于20%；在机组深度调峰开始前2小时前，#1机组当班人员进行试点LNG枪并确保投入正常。试点时有缺陷的及时联系，在开始调峰前1小时消除缺陷；机组深度调峰前，保持A、B、D磨组运行或A、C、D磨组运行方式，确保B、C层油枪能够正常投、退；接到值长“开始”令后，机组人员根据磨组运行方式投入B层或C层油枪，LNG枪全部投入（A、D层），检查确认LNG枪全部着火正常，开始逐渐停运B磨或C磨，调整一次风压、二次风压及二次风挡板，注意监视火检开关量，逐渐单只撤出B层或C层油枪，注意炉膛负压波动范围过大；B磨或C磨停运后，如果机组AGC在投入情况下，根据机组AGC减负荷指令，及时调整煤量（减小），一次风压、二次风压及风量，保证A、D层火检良好；在机组深度调峰期间，如果发生A磨跳闸，立即投入B、C层油枪，启动B磨，如果发生D磨跳闸，立即投入B层油枪，启动B磨；启磨后一定要注意各层燃烧器火检情况，火检调整稳定后再逐一撤出油枪。

4.2气温水位调整方面

如果在机组减负荷过程中，锅炉主汽温度下降较快，要及时关闭一、二级减温水调阀前后电动门，如果在继续下降，立即关闭减温水总门。增加D磨组煤量或投入C层油枪助燃，抑制汽温下降速度，直至调整至正常；机组负荷减至230MW，轴封汽源切至高辅供汽、截止阀挂锁，注意高负压力不低于1.2MPa，注意真空变化及轴振画面的实时真空保护跳闸值；机组负荷减至160MW，逐渐退出一台电泵陪转。暂定退出A电泵陪转维持C电泵正常运行，期间注意C电泵运行参数监视，做好事故预想；机组负荷减至99MW注意主汽压力维持11MPa左右，减负荷过程中注意凝汽器、除氧器水位调整，注意汽机轴振、轴温等参数监视；在机组负荷减至目标值期间，锅炉设专人调整汽包水位，严禁汽包水位大负荷波动；监盘人员严密监视机组运行参数，做好重要参数曲线，调整运行参数不得幅度过大，发现参数偏离正常值范围较大，立即汇报值机长，加强调整力量，控制参数在正常范围内。

结束语

针对机组深度调峰，从电力系统的发展趋势来看，330MW机组参与调峰是必然的，而且调峰的力度会越来越大，以上是石嘴山电厂#1机组深度调峰试验后得出的一些经验，在保证机组安全稳定运行的基础上，基本可以满足电网需求。

参考文献：

[1]赵峻迄.大机组深度调峰运行的可靠性与经济性研究[J].山西电力，2005年

[2]焦庆丰.国产300MW机组深度调峰试验研究[J].中国电力，2013年

[3]许建军.国电石嘴山电厂技改项目补充运行规程.2017年