1000MW火電機(jī)組深度調(diào)峰期間制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式探究

李鑄 楊杰

摘 要 火電具有較好的調(diào)峰性能，火電機(jī)組在各種能源結(jié)構(gòu)電力快速發(fā)展的背景下深度調(diào)峰將成為常態(tài)[1]。而深度調(diào)峰時因機(jī)組總煤量較低，制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式對鍋爐的穩(wěn)定燃燒以及機(jī)組的安全性有較大影響。本文以國內(nèi)某1000MW超超臨界機(jī)組為研究對象，對制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行對比、探究。

關(guān)鍵詞 深度調(diào)峰；制粉系統(tǒng)；運(yùn)行方式；安全性

概述

隨著電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)改革，風(fēng)電、水電、太陽能等能源在電網(wǎng)中所占比例越來越大。而新能源電力的穩(wěn)定性受季節(jié)、光照、風(fēng)力等較多因素影響，電網(wǎng)日常運(yùn)行中負(fù)荷的峰谷差不斷增大[2]。而火電具有較好的調(diào)峰性能，火電機(jī)組深度調(diào)峰將成為常態(tài)。制粉系統(tǒng)作為火電機(jī)組的重要輔機(jī)，其在深度調(diào)峰期間的安全性將直接對整個機(jī)組造成影響。本文以國內(nèi)某1000MW超超臨界機(jī)組為研究對象，對制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行對比、探究，得出提高機(jī)組安全性的制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式。

1 設(shè)備簡介

本次研究對象鍋爐由東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司制造，為高效超超臨界參數(shù)變壓直流爐，采用單爐膛、平衡通風(fēng)、一次中間再熱、運(yùn)轉(zhuǎn)層以上露天布置、全鋼構(gòu)架、固態(tài)排渣、對沖燃燒方式、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。發(fā)電機(jī)由東方電機(jī)股份有限公司制造，汽輪機(jī)由東方汽輪機(jī)廠制造。

該機(jī)組總共配置6套制粉系統(tǒng)，每套制粉系統(tǒng)主要由給煤機(jī)、磨煤機(jī)及其附屬粉管組成。磨煤機(jī)是由北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM133G型磨煤機(jī)。ZGM133G中速輥盤式磨煤機(jī)其碾磨部分是由三個沿磨環(huán)滾動的可自轉(zhuǎn)且固定的磨輥和轉(zhuǎn)動的磨環(huán)組成。原煤至給煤機(jī)輸送后從磨煤機(jī)的中央落煤管落到磨盤上，旋轉(zhuǎn)的磨盤利用離心力將原煤分布至碾磨滾道上，然后再經(jīng)過三個可自轉(zhuǎn)的磨輥進(jìn)行破碎、碾磨。三個磨輥沿磨環(huán)圓方向均分，液壓加載系統(tǒng)提供磨輥加載力，磨輥加載力經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機(jī)、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)。磨煤機(jī)中通過磨輥進(jìn)行原煤碾磨，通過混合一次風(fēng)進(jìn)行煤粉干燥，混合一次風(fēng)經(jīng)過磨環(huán)噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)部，烘干磨煤機(jī)碾碎的煤粉并攜帶煤粉至磨煤機(jī)上部的旋轉(zhuǎn)分離器，由旋轉(zhuǎn)分離器進(jìn)行分離，不合格較粗的煤粉被分離出來重新碾磨，混合一次風(fēng)攜帶合格的煤粉經(jīng)過分離器。磨煤機(jī)最低運(yùn)行煤量為24t/h。

該機(jī)組對應(yīng)6套制粉系統(tǒng)設(shè)置6層燃燒層，為AF、BE、CD兩兩對沖燃燒方式，每層由8只燃燒器組成。每組燃燒器均配備1組油槍。鍋爐帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰。不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于鍋爐的30%B-MCR，最低深度調(diào)峰負(fù)荷為420MW。深度調(diào)峰期間要求盡量保持下層燃燒器對沖燃燒。

2 制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式對比

因深度調(diào)峰時機(jī)組負(fù)荷低，鍋爐總煤量也相應(yīng)較低，對于制粉系統(tǒng)的調(diào)整有較大影響。在此低煤量下制粉系統(tǒng)保持四臺運(yùn)行或三臺運(yùn)行即為需要解決的重要問題。本文通過調(diào)取該機(jī)組在相同負(fù)荷、相同煤質(zhì)情況下四套制粉系統(tǒng)與三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時各參數(shù)情況，列出下表：

其中四套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時，為防止每臺磨煤機(jī)煤量較低，手動將一臺中層磨煤機(jī)煤量降至25t/h，這樣其他三磨煤機(jī)煤量平均為49t/h。但因每臺磨煤機(jī)煤量均較低，造成磨煤機(jī)出口溫度偏高，最高達(dá)97℃（磨煤機(jī)保護(hù)跳閘值為110℃）。且磨煤機(jī)因煤量過低不時出現(xiàn)短時間振動情況。

三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時，磨煤機(jī)平均煤量較高，磨煤機(jī)各項(xiàng)參數(shù)可控，但因此運(yùn)行方式下主、再熱汽溫均較低。

3 研究總結(jié)

通過以上數(shù)據(jù)對比得出，在機(jī)組深度調(diào)峰期間因總煤量較低，三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性較好。但三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行對于整個機(jī)組而言風(fēng)險(xiǎn)較大，若出現(xiàn)制粉系統(tǒng)異常的情況，將會造成機(jī)組較大擾動甚至滅火。因此從機(jī)組安全性方面考慮，機(jī)組深度調(diào)峰時推薦選擇四套制粉系統(tǒng)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫海彥，高煒.1000 MW超超臨界機(jī)組深度調(diào)峰研究與實(shí)踐[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，（6）：33-35.

[2] 李叔楠.600MW機(jī)組深度調(diào)峰操作及注意事項(xiàng)簡述[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，（17）：236-236.