300MW循環(huán)流化床機(jī)組深度調(diào)峰技術(shù)探討

史佳賓 焦凱 鄭秀平

摘 要：近年來，蒙西電網(wǎng)隨著新能源裝機(jī)占比的增加，電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，日常運(yùn)行中負(fù)荷的峰谷差日益增大，調(diào)峰矛盾日益加劇，燃煤機(jī)組50%的調(diào)峰能力已不能滿足蒙西電網(wǎng)的調(diào)峰需要。日前，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)“關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見”文件中提到：要加快推進(jìn)電源側(cè)調(diào)節(jié)能力提升，實(shí)施火電靈活性提升工程，優(yōu)先提升30萬千瓦級煤電機(jī)組的深度調(diào)峰能力。本文針對此輪調(diào)峰期間機(jī)組存在的安全隱患，以及運(yùn)行調(diào)整措施進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；深度調(diào)峰；參數(shù)控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.170

1 機(jī)組概述

本鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)循環(huán)流化床、亞臨界參數(shù)，一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐。采用緊身封閉、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。主要由一個膜式水冷壁爐膛，三臺汽冷式旋風(fēng)分離器和一個由汽冷包墻包覆的尾部豎井（HRA）三部分組成。脫硫系統(tǒng)采用爐外煙氣脫硫，采用“石灰石-石膏”濕法脫硫。脫硝系統(tǒng)為SNCR（選擇性催化還原法），還原劑采用尿素溶液[1]。配備上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)亞臨界中間再熱單軸雙缸雙排汽、直接空冷式汽輪發(fā)電機(jī)組。

2 鍋爐控制

循環(huán)流化床鍋爐由于其自身特性，高溫固體顆粒物料的循環(huán)流化燃燒方式，鍋爐本身蓄熱能力強(qiáng)[2]，本身具有很好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，深度調(diào)峰期間雖然燃燒減弱，但爐內(nèi)溫度分布較為均勻。

2.1 燃燒控制

調(diào)峰期間鍋爐一次風(fēng)量控制為245km?/h，保證床料正常流化[3]，總風(fēng)量為355km?/h，高于總風(fēng)量保護(hù)動作值，上下二次風(fēng)擋板開度均為20%。平均床溫756℃，已低于底限報(bào)警值790℃，床壓控制為7kPa。由于調(diào)峰期間工質(zhì)蒸汽流量降低，主汽系統(tǒng)管壁溫度較高，屏過壁溫容易超限，控制一級減溫水后溫度高于飽和溫度5℃，同時控制煙氣側(cè)溫度偏差小于20℃，通過精調(diào)細(xì)調(diào)，保證鍋爐各管壁溫度不超限。

2.2 水位控制

本機(jī)組采用兩臺50%汽動給水泵，一臺30%電動給水泵，正常運(yùn)行兩臺汽泵運(yùn)行電泵備用[4]。給水采用三沖量自動控制。調(diào)峰期間給水流量降至342t/h，汽動給水泵再循環(huán)聯(lián)鎖開啟流量為180t/h，顯然給水流量不能滿足汽泵正常運(yùn)行，所以在執(zhí)行調(diào)峰過程中，通過開啟汽泵再循環(huán)，兩臺汽泵各自開啟50%，單臺汽泵流量達(dá)到245t/h，給水采用三沖量自動不變，減少人為因素干擾，保證鍋爐給水穩(wěn)定。

3 汽輪機(jī)組控制

為保證機(jī)組安全運(yùn)行，本次調(diào)峰期間汽輪機(jī)均采用單閥控制。退AGC自動，修改負(fù)荷下限為115MW，滑壓偏置設(shè)置為0，機(jī)爐協(xié)調(diào)自動投入。

3.1 主要操作

在執(zhí)行調(diào)峰操作過程中，降負(fù)荷采取設(shè)定目標(biāo)值的方式，速率為1MW/min。同時開啟輔汽供軸封電動門，微開調(diào)節(jié)門，控制軸封壓力8kPa，在進(jìn)行軸封汽源切換操作時，注意輔汽管路暖管要充分，初始階段增強(qiáng)疏水，注意控制輔汽聯(lián)箱溫度與壓力。

檢查確認(rèn)電動給水泵和備用凝結(jié)水泵正常備用，汽動給水泵冷再汽源正常備用，機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)均正常且無報(bào)警條件。降負(fù)荷過程中，加強(qiáng)對汽包水位調(diào)整監(jiān)視。密切注意小汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力（0.28 -0.22MPa）和溫度（大于330℃），低調(diào)閥的開度指令（小于50%），水位自動跟蹤異常時及時切除自動，手動調(diào)整汽包水位。采用開啟低壓缸噴水，疏水?dāng)U容器減溫水的方式，增加凝結(jié)水泵出口壓力至1MPa，保證其穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 注意事項(xiàng)

在深度調(diào)峰期間，保證汽溫、汽壓、主機(jī)和小機(jī)振動等參數(shù)在正常范圍，發(fā)生異常情況時如手動干預(yù)仍波動較大時，應(yīng)立即向調(diào)度申請恢復(fù)負(fù)荷，防止由于汽泵搶水造成水位保護(hù)動作等事故的發(fā)生。確認(rèn)三段抽壓力和除氧器壓力正常，高低加水位，排汽裝置和除氧器水位正常，如高低加事故疏水動作時，及時投入擴(kuò)容器減溫水。

3.3 電氣規(guī)定

深度調(diào)峰時，有功負(fù)荷降至100MW時，AVC發(fā)增、減磁閉鎖。在升降負(fù)荷過程中加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)無功功率、定子電壓、廠用電壓的監(jiān)視，保證發(fā)電機(jī)定子電壓在19.4kV-20.4kV范圍內(nèi)，無特殊情況不得進(jìn)相運(yùn)行。6kV母線電壓上限不得高于6.5kV，下限不得低于5.9kV，380V母線電壓上限不得高于415V，下限不得低于370V。如AVC異常導(dǎo)致電壓超限應(yīng)及時退出AVC，通過手動調(diào)整電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

通過本次研究操作，表明機(jī)組完全滿足深度調(diào)峰的要求，得出的控制方式為今后的操作以及同類型機(jī)組提供了指導(dǎo)性意見。本機(jī)組在深度調(diào)峰期間整體效率下降。發(fā)電成本增加，安全性降低等問題，還需要做進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.中國燃煤電廠大氣污染物控制現(xiàn)狀[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]陸萬鵬，史月濤，孫奉仲.熱管換熱器與低壓省煤器的性能分析[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42（02）：102-106.

[3]王福才，李瑞光，劉爽.大型循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)量冷態(tài)啟動實(shí)踐研究[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然版），2016（02）.

[4]楊學(xué)良.300MW機(jī)組深度調(diào)峰存在的危險(xiǎn)及防范[J].電力安全技術(shù)，2009（09）.