关于某电场锅炉低负荷稳燃的研究

关于某电场锅炉低负荷稳燃的研究

刘玉强

华电渠东发电有限公司，河南省新乡市，邮编453000，

（一）研究背景：

随着以新能源为主体的新型电力系统的构建，火电机组定位逐渐由基础型电源逐步向保障型、调节型电源转变，火电机组的电网调节作用愈发重要。随着河南区域新能源的发展，火电机组调峰频次越来越高、深度越来越深，调峰能力对辅助服务参与度的影响愈发明显。通过本次低负荷稳燃试验摸清机组主辅设备低负荷运行现状，结合运行优化调整进一步挖掘机组深度调峰潜力。

（二）试验过程：

一、设备简介

1、锅炉主要设计参数

2、燃煤特性

3、燃烧器设计参数

               煤燃烧器主要设计参数（BMCR工况设计煤种）

二、试验详细流程

1、8月20日开始进行#1炉煤粉细度数据采集。分别在80%-100%或50-60%磨煤机出力工况下，稳定一小时对B1、B2层煤粉管道分别2支管取样测量煤粉细度，每天两次，连续测量三天。

2、8月24日--25日，将#1炉A2、B1、B2分离器挡板开度由目前开度37%～38%调整至35%；进行#1炉磨煤机出口一次风速热态调平。

3、8月31日，进行#1炉B磨煤机钢球量调整，一次性加入8吨钢球（Φ70钢球2吨，Φ60钢球2吨，Φ50钢球2吨，Φ30钢球2吨）。

4、9月1日，进行高挥发份煤种、纯凝工况#1机组低负荷稳燃摸底试验。将#1机小机汽源由四抽倒至辅汽供汽；冷再至工业供汽及减温水由#1机倒至#2机供给；#1炉开始做低负荷稳燃摸底试验，#1炉A磨上煤目标：热值：4500kcal/kg；干燥无灰基挥发份：35.00%；#1炉B磨上煤目标：热值：4300kcal/kg；干燥无灰基挥发份：27.70%；#1机组负荷降至92MW，主汽流量274.3t/h，总风量524t/h，总煤量52.8t/h，A、B磨煤机运行，B2侧粉管及A11、A13粉管停运，GV3、GV4开度为20.7%，火检信号及炉膛负压基本正常，火焰电视亮度降低。

5、9月2日，进行现有常规煤种、纯凝工况#1机组低负荷稳燃摸底试验。#1炉A、B磨上煤热值：4314kcal/kg；干燥无灰基挥发份：17.4%；水份：9.14%。12:40 #1机组负荷降至96MW，主汽流量296t/h，小机进汽压力0.23MPa。15:20 将#1机小机汽源倒至辅汽接带。#1机组负荷降至93MW，主汽流量283.5t/h，总风量545.8t/h，总煤量56.3t/h，A、B磨煤机运行，A1层四只粉管停运，GV3、GV4开度为25.6%，火焰电视亮度及炉膛负压基本正常，A21、B12、B22、B23火检模拟量存在不同程度轻微波动（DCS画面截图见附件）。

（三）试验结论

1、煤粉细度数据采集虽然进行多次取样化验，由于煤粉取样装置安装位置不合理，煤粉取样化验结果偏小，没有参考意义（R90<2%）。

2、本次试验期间，#1炉再热蒸汽温度两侧偏差接近20℃，需要进一步优化调整或调研改造。

3、本次试验期间，#1炉脱硝入口NOx最高达998mg/Nm3，喷氨量明显增大，长期运行势必造成空预器堵塞，需要进一步优化调整或调研改造。

4、本次虽然进行了现有常规煤种低负荷稳燃摸底试验，由于本次入炉煤中低热值煤以鹤壁煤为主（热值、挥发份较高）且未掺配干煤泥煤末和低挥发份煤种，今后调峰期间要特别关注入炉煤掺配情况并加强炉内燃烧情况监视，燃烧不稳的表现：火焰忽明忽暗、炉膛负压大幅波动、炉膛出口烟温（屏再入口）大幅波动、氧量大幅波动等。

5、试验过程中30%负荷工况下参数基本稳定，炉膛负压波动满足安全运行要求，考虑锅炉抗干扰能力影响，建议今后调峰期间按照不低于35%负荷控制。

6、本次试验对#1炉磨煤机分离器挡板开度进行了调整，调整后会影响磨煤机出力及风煤比，运行过程中注意监视各磨煤机出力情况及风煤比，特别是机组需要带大负荷时需提前做好煤种置换。

7、调峰期间锅炉总风量较低，若出现单台引、送风机跳闸情况，投油稳燃同时尽快增加送风机出力，避免风量低锅炉MFT。

8、调峰期间尽量保持A、B磨煤机运行，保留A2、B1、B2火嘴或A1、A2、B1火嘴运行并调整任一粉管压力不低于0.5KPa，锅炉氧量控制在6%-8%；二次风控制原则：50%负荷以下时，各投运层燃烧器（A2B1B2）周界风门开度保持不小于10%；二次风与炉膛差压不小于0.4KPa；燃烬风门原则上50%以下时全关，可根据炉膛出口NOX含量适当开启，开启顺序为由上至下，当风门开度小于75%时，不开启下一层燃烬风。

9、调峰期间主汽压力控制不低于7.8MPa，压力低时，可以缓慢关小汽机调门，注意控制汽机综合阀位GV3、GV4开度不小于25%；另外通过操作汽泵再循环阀的开度，维持运行汽泵的转速始终大于3100rpm，当运行汽泵再循环阀开度大于85%且转速降至3100rpm时，稳定机组负荷退出一台汽泵运行作为紧急备用并注意监视小机排汽温度等参数正常。

10、调峰期间，若小机供汽压力低于0.25MPa时，维持负荷稳定，进行供汽汽源切换。

11、调峰期间注意监视高调门开度、机组振动、脱硝入口烟温、引风机频率等参数，根据情况及时调整避免其他异常情况发生。

12、目前RB等联锁保护逻辑未修改完善，调峰期间特别注意做好事故预想，若发生单台辅机跳闸，需运行人员手动干预调整。

（四）结语：

锅炉低负荷稳燃试验结果将从低负荷稳燃、宽负荷脱硝、主辅设备及环保设备适应性等方面为运行人员提供操作指导。锅炉低负荷稳燃是设备灵活性改造的一部分，将作为火电技术改造的主流方向和长期目标而持续进行。

参考文献：

【1】姚斌;大型低挥发份煤锅炉燃烧运行问题的研究[D];华中科技大学;2005年

【2】王春林;大型电站锅炉配煤及燃烧优化的支持向量机建模与实验研究[D];浙江大学;2007年

作者：刘玉强，男，中级工程师，主要研究方向为火电厂锅炉运行，