650MW超臨界機(jī)組劣質(zhì)煤摻燒期間深度調(diào)峰操作優(yōu)化①

申磊

摘? ?要：華潤電力（常熟）有限公司積極響應(yīng)江蘇省電調(diào)〔2017〕198號(hào)文“江蘇電力調(diào)度控制中心關(guān)于印發(fā)《江蘇電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰技術(shù)規(guī)范（試行）》的通知”要求，先后于2018年8月和2019年1月先后完成3臺(tái)機(jī)組40%負(fù)荷深度調(diào)峰的認(rèn)證試驗(yàn)。原操作方案中深度調(diào)峰期間使用兩套制粉系統(tǒng)，隨著煤炭市場(chǎng)變化，鍋爐摻燒低熱值煤種比例提高，入爐煤熱值降低，兩套制粉系統(tǒng)已無法滿足深度調(diào)峰要求，為此探求低熱值煤種摻燒期間三套制粉系統(tǒng)進(jìn)行深調(diào)的操作方法，以滿足電網(wǎng)要求。

關(guān)鍵詞：深度調(diào)峰? 兩套制粉系統(tǒng)? 劣質(zhì)煤摻燒? 操作方式優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM62? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0094-02

1? 概述

華潤電力（常熟）有限公司鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造，主蒸汽、再熱蒸汽溫度為543/569℃（2015年—2017年，升級(jí)改造為571/569℃），鍋爐為一次中間再熱，超臨界壓力變壓運(yùn)行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的本生直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π形布置。鍋爐島露天布置，鍋爐燃用神府東勝煤、混煤及大同煤。32只低NOx旋流燃燒器采用前后墻布置，對(duì)沖燃燒。鍋爐制粉系統(tǒng)為雙進(jìn)雙出鋼球磨（4臺(tái)）正壓直吹式系統(tǒng)。每臺(tái)磨煤機(jī)供布置于前、后墻同一層的低氮燃燒器，其中最下層燃燒器為微油點(diǎn)火燃燒器。

2? 深度調(diào)峰期間原操作方式

磨煤機(jī)運(yùn)行方式的選擇理論上應(yīng)從減小分離器進(jìn)口管道溫度偏差角度考慮，據(jù)運(yùn)行試驗(yàn)和實(shí)踐表明，超超臨界鍋爐在低負(fù)荷，采用底層磨運(yùn)行方式時(shí)，由于水冷壁輻射吸熱量相對(duì)增加，中間點(diǎn)溫度提前;而采用上層磨運(yùn)行方式時(shí)，爐膛火焰中心上移，水冷壁輻射吸熱量相對(duì)減少，工質(zhì)焓值和過熱度都較低，水冷壁的工質(zhì)水動(dòng)力特性相對(duì)較好保證了機(jī)組在低負(fù)荷時(shí)的安全性[1]。

因我廠微油槍布置在A層，大油槍布置于B層，C、D層油槍不具備備用穩(wěn)燃條件，因此深度調(diào)峰期間使用A、B磨的組合方式，低負(fù)荷期間降低分離器出口過熱度、降低蒸汽溫度運(yùn)行，鍋爐給水量及給水溫度相對(duì)較高，通過運(yùn)行參數(shù)看，水冷壁溫度穩(wěn)定，運(yùn)行在330℃～350℃區(qū)間，分離器出口溫度偏差4℃以下，基本判斷水動(dòng)力工況較好，此種磨煤機(jī)的組合方式符合深度調(diào)峰期間低負(fù)荷運(yùn)行要求。

實(shí)際操作中的具體步驟為：結(jié)合機(jī)組深度調(diào)峰競(jìng)價(jià)平臺(tái)，按電網(wǎng)需求提前進(jìn)行調(diào)峰報(bào)價(jià)，試驗(yàn)前一天調(diào)整加倉：A、B磨煤機(jī)加收到基熱值不低于5000kCal/kg，收到基揮發(fā)份不低于25%的煤種。以滿足兩臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行滿足深度調(diào)峰需求。優(yōu)先停運(yùn)磨煤機(jī)D，接調(diào)度令機(jī)組開始進(jìn)行深度調(diào)峰降負(fù)荷操作，機(jī)組開始計(jì)時(shí)降低負(fù)荷，操作過程中，負(fù)荷降至350MW時(shí)，停運(yùn)C磨，使用A、B兩套制粉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)降負(fù)荷至目標(biāo)值。深度調(diào)峰結(jié)束，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)升負(fù)荷至325MW，升負(fù)荷過程中啟動(dòng)磨煤機(jī)C。

3? 深度調(diào)峰期間原操作方式分析

臨時(shí)調(diào)用情況：如電網(wǎng)需求臨時(shí)進(jìn)行深度調(diào)峰調(diào)用，此時(shí)的入爐煤熱值相對(duì)較低，無法滿足兩套制粉系統(tǒng)接帶40%的能力，此時(shí)進(jìn)行煤種更換，因原煤倉存煤，加倉的高熱值煤需9～10h才能使用，不能滿足深度調(diào)峰期間的熱值需求。

煤場(chǎng)無合適煤種的情況：運(yùn)行中可能遇到煤場(chǎng)庫存和來煤結(jié)構(gòu)不合理的情況，入爐煤參數(shù)不合適，無滿足深度調(diào)峰的煤種需求，影響兩套制粉系統(tǒng)進(jìn)行深度調(diào)峰操作[2]。

磨煤機(jī)方式不合適的情況：調(diào)度下令進(jìn)行深度調(diào)峰時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)A、C、D或B、C、D磨的組合方式，不能滿足低負(fù)荷A、B磨的要求組合方式，此時(shí)應(yīng)在調(diào)峰前啟動(dòng)A磨或B磨，待磨煤機(jī)啟動(dòng)正常且運(yùn)行穩(wěn)定后再停運(yùn)上層磨，進(jìn)行深度調(diào)峰操作。如調(diào)度下令時(shí)A磨或B磨處于不備用狀態(tài)，無法滿足期間下兩臺(tái)磨的組合方式，此時(shí)無法進(jìn)行機(jī)組的深度調(diào)峰操作。

操作量大：接調(diào)度令進(jìn)行深度調(diào)峰時(shí)，機(jī)組為至少三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行，接令至機(jī)組負(fù)荷至40%額定負(fù)荷需要在1～1.5h的預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成，降低機(jī)組負(fù)荷過程的同時(shí)，需吹空停運(yùn)一臺(tái)磨煤機(jī)，由于我廠雙進(jìn)雙出鋼球磨正常運(yùn)行期間筒體存放量18～20t，而且為了磨煤機(jī)吹空停運(yùn)期間的防爆要求，需進(jìn)行磨煤機(jī)入口風(fēng)溫滑溫，從開始操作至磨煤機(jī)停運(yùn)，耗時(shí)約40min，同樣機(jī)組深度調(diào)峰結(jié)束，需在1h內(nèi)負(fù)荷升至50%額定負(fù)荷，在升負(fù)荷期間需耗時(shí)15min啟動(dòng)磨煤機(jī)，即升降負(fù)荷操作和啟停磨煤機(jī)同時(shí)操作，增加了操作量及操作難度。

系統(tǒng)運(yùn)行方式薄弱：深度調(diào)峰期間使用兩套制粉系統(tǒng)，期間如制粉系統(tǒng)或燃燒系統(tǒng)有異常情況，如給煤機(jī)斷煤，則直接影響鍋爐燃燒系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定不利，增加了深度調(diào)峰期間的風(fēng)險(xiǎn)。

4? 深度調(diào)峰期間操作方式優(yōu)化

接調(diào)度深度調(diào)峰令后，視機(jī)組當(dāng)前入爐煤熱值情況決定調(diào)峰期間制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式，按照我廠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，入爐煤熱值達(dá)4650kca/kg，兩套制粉系統(tǒng)可滿足機(jī)組40%額定負(fù)荷（260MW）的要求，則使用兩套制粉系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)組深度調(diào)峰操作。如入爐煤熱值低于4650kca/kg，則使用三套制粉系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)組深度調(diào)峰操作，操作過程中，使用三臺(tái)磨煤機(jī)進(jìn)行降負(fù)荷操作，逐步降低一次風(fēng)壓力及關(guān)小磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)擋板，操作過程中，保持運(yùn)行磨煤機(jī)出力由下層至上層逐步降低，保證鍋爐穩(wěn)燃效果。

隨著磨煤機(jī)負(fù)荷降低，磨煤機(jī)給煤量逐步降低，但磨煤機(jī)總風(fēng)量控制不低于90T/H的下限值，會(huì)出現(xiàn)磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的粉管及燃燒器風(fēng)煤比提高，煤粉濃度下降，對(duì)燃燒器的著火及穩(wěn)燃產(chǎn)生不利影響。實(shí)際操作中，關(guān)注燃燒器煤火檢信號(hào)穩(wěn)定，同時(shí)根據(jù)同臺(tái)磨對(duì)應(yīng)兩個(gè)原煤倉煤種熱值不同，設(shè)置給煤機(jī)煤量偏置，增加同臺(tái)磨煤機(jī)低熱值煤種的摻燒比例，增加低負(fù)荷期間的入爐煤量及燃燒器的煤粉濃度，達(dá)到穩(wěn)定燃燒的目的。

如出現(xiàn)磨煤機(jī)出力無法繼續(xù)降低情況，則采用退出上層部分燃燒器的操作方式，退出對(duì)應(yīng)的PC管運(yùn)行，本臺(tái)磨煤機(jī)按照退出1根PC管入磨風(fēng)量降低10T/H的控制策略，以實(shí)現(xiàn)增加其他運(yùn)行燃燒器煤粉濃度的目的[3]。

操作方式優(yōu)化后，深度調(diào)峰方式相對(duì)靈活。不需要調(diào)峰前臨時(shí)更換入爐煤種，根據(jù)實(shí)際入爐煤種制定磨煤機(jī)運(yùn)行方式。操作過程中不必進(jìn)行磨煤機(jī)啟停操作，只需要按照增減負(fù)荷的操作方式即可，大大減少運(yùn)行操作量。低負(fù)荷期間燃燒系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng)，出現(xiàn)給煤機(jī)斷煤或制粉系統(tǒng)異常情況下，可進(jìn)行輔助調(diào)整的磨煤機(jī)數(shù)量增加，利用機(jī)組安全運(yùn)行。另外低熱值煤摻燒期間使用三臺(tái)磨煤機(jī)進(jìn)行深度調(diào)峰操作，磨煤機(jī)組合方式較為靈活，原來的AB磨的組合方式可調(diào)整為ABC、ABD、ACD的組合方式，受當(dāng)前工況下制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小。

5? 結(jié)語

深度調(diào)峰期間制粉系統(tǒng)操作方式的優(yōu)化，對(duì)比以往方式更加靈活、操作量降低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性增加。針對(duì)目前低熱值煤種摻燒及深度調(diào)峰需求量增加的現(xiàn)狀，對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作是有利的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張廣才，周科，柳宏剛，等.某超臨界600MW機(jī)組直流鍋爐深度調(diào)峰實(shí)踐[J].熱力發(fā)電，2018，47（5）：89-94.

[2] 雷霖，焦慶豐，張棟梁.煤質(zhì)對(duì)超臨界600MW機(jī)組調(diào)峰特性影響的試驗(yàn)研究[J].熱力發(fā)電， 2013，42（8）：55-58.

[3] 魏小林，徐通模，惠世恩.煤粉濃度對(duì)于濃度燃燒器設(shè)計(jì)的影響[J].中國電力，1999，32（8）：1-3.