300MW循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰技術(shù)研究與應(yīng)用

賀曉勇

【摘? 要】文章以300MW循環(huán)流化床鍋爐為切入點(diǎn)，以陜西郭家灣電廠為研究對(duì)象，針對(duì)其鍋爐深度調(diào)峰技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程與效果進(jìn)行分析，旨在明確深度調(diào)峰工作的實(shí)質(zhì)作用。首先闡述深度調(diào)峰的目的，并且對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行概述，其次圍繞該鍋爐進(jìn)行110MW，100MW，90MW等負(fù)荷段的調(diào)峰測(cè)試，最后對(duì)調(diào)整測(cè)試結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，希望對(duì)相關(guān)研究人員提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床;深度調(diào)峰;應(yīng)用效果

引言

近些年，陜西省新能源發(fā)電裝機(jī)容量雖然顯著提升，但是消納新能源電力的基礎(chǔ)空間卻呈現(xiàn)出不足的趨勢(shì)。由于火電機(jī)組調(diào)峰和供熱矛盾突出，電力平衡困難，這樣便會(huì)對(duì)企業(yè)的能源成本支出造成極大的壓力。郭家灣電廠地處陜北區(qū)域，是陜西電網(wǎng)的末端，遠(yuǎn)離電網(wǎng)負(fù)荷中，電廠受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和新能源消納兩方面的影響，因此，郭家灣電廠針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行深入調(diào)峰優(yōu)化，從而使企業(yè)能夠得到更多的能源補(bǔ)助。

1.鍋爐設(shè)備概況

陜西郭家灣電廠選用哈爾濱鍋爐廠制造HG-1065/17.5-L.MG44型鍋爐為循環(huán)流化床，該設(shè)備由自然循環(huán)汽包爐、緊身封閉、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、爐頂設(shè)大罩殼。鍋爐主要由爐膛、4個(gè)高溫絕熱分離器、4個(gè)回料閥、尾部對(duì)流煙道、6臺(tái)冷渣器和1個(gè)管式空氣預(yù)熱器等部分組成。爐膛內(nèi)布置高溫屏式再熱器和兩級(jí)過(guò)熱器，以增加過(guò)熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)的輻射受熱面積，使過(guò)熱汽溫和再熱汽溫具有良好的調(diào)節(jié)特性。

2.循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰具體措施

2.1 110MW負(fù)荷深度調(diào)峰指標(biāo)控制情況

其次降負(fù)荷至110MW，氧量基本控制在3%至3.5%之間，在試驗(yàn)過(guò)程中觀察鍋爐出口各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況。具體數(shù)據(jù)如表1與表2所示。

從試驗(yàn)結(jié)果看該負(fù)荷段氧量控制在3-3.5%之間;爐內(nèi)SO2原始排放值穩(wěn)定在90-100mg/Nm3;吸收塔風(fēng)量維持在1978KNm3/h;吸收塔床層壓降0.9KPa;鍋爐總風(fēng)量400KNm3/h;投入爐內(nèi)石灰石系統(tǒng)后NOx排放值上升至50mg/Nm3;尿素流量增加至0.2m3/h。

2.2 100MW負(fù)荷深度調(diào)峰指標(biāo)控制情況

再次降負(fù)荷至100MW，氧量基本控制在3%至3.5%之間，在試驗(yàn)過(guò)程中觀察鍋爐出口各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況。具體數(shù)據(jù)如表3與表4所示。

從試驗(yàn)結(jié)果看該負(fù)荷段氧量控制在3.2～3.5%;爐內(nèi)SO2原始排放值穩(wěn)定在40-50mg/Nm3;吸收塔風(fēng)量維持在1978KNm3/h;吸收塔床層壓降0.9KPa;鍋爐總風(fēng)量400KNm3/h;為防止NOx突升提前將尿素流量至0.6m3/h;此負(fù)荷段煙再風(fēng)機(jī)入口開(kāi)度增加至40%。

2.3 90MW負(fù)荷深度調(diào)峰指標(biāo)控制情況

最后降負(fù)荷至90MW，在試驗(yàn)過(guò)程中觀察鍋爐出口各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況如表5所示。此負(fù)荷段煙再風(fēng)機(jī)入口開(kāi)度可根據(jù)鍋爐氧量調(diào)整至50%～100%。

該負(fù)荷段氧量控制在2.5～3%;爐內(nèi)SO2原始排放值穩(wěn)定在25-30mg/Nm3;吸收塔風(fēng)量維持在1870KNm3/h;吸收塔床層壓降0.93KPa;鍋爐總風(fēng)量380～390KNm3/h;根據(jù)此次鍋爐深度調(diào)峰的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，當(dāng)機(jī)組維持90MW負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鍋爐整體燃燒穩(wěn)定，各主要參數(shù)在規(guī)定范圍，可以保證自身安全、環(huán)保的運(yùn)行質(zhì)量。

3.深度調(diào)峰應(yīng)用成果

綜上所述，郭家灣電廠機(jī)組經(jīng)過(guò)深度調(diào)峰后可以在90MW負(fù)荷下安全穩(wěn)定運(yùn)行。例如，當(dāng)每天進(jìn)行深度調(diào)峰5小時(shí)，經(jīng)濟(jì)測(cè)算結(jié)果如下：（1）150MW-120MW損失電量補(bǔ)償為4.8萬(wàn)元;（2）120MW-90MW損失電量補(bǔ)償為11.25萬(wàn)元;（3）日深調(diào)補(bǔ)償共計(jì)16.05萬(wàn)元;（4）由于深調(diào)期間損失電量為30萬(wàn)度，深調(diào)升降負(fù)荷幅度較大，在升降負(fù)荷期間損失電量按50萬(wàn)度計(jì)算。因此發(fā)電量降低后的經(jīng)濟(jì)直接損失為3.2萬(wàn)元，（5）當(dāng)負(fù)荷降至90MW后，供電煤耗約上升10克/度，每天約增加標(biāo)煤用量4.5噸，每噸標(biāo)煤按300元計(jì)算，煤量增加后的經(jīng)濟(jì)損失0.135萬(wàn)元。最后進(jìn)行匯總核算，得出在進(jìn)行深度調(diào)峰后每天可盈利12.715萬(wàn)元，能夠?yàn)楣覟畴姀S的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

參考文獻(xiàn)

[1]王泉海，朱漢成，范會(huì)勇，陳子曦，鄭雄，鄭越，嚴(yán)謹(jǐn)，范立元，劉世榮，周源，李建波，亢銀虎，盧嘯風(fēng).亞臨界300 MW CFB鍋爐布風(fēng)均勻性實(shí)爐試驗(yàn)[J/OL].熱力發(fā)電，2020（06）：15-19[2020-06-03].https：//doi.org/10.19666/j.rlfd.202002020.

[2]王哲，郭宗林.300MW循環(huán)流化床鍋爐中、低溫烘爐施工及過(guò)程控制[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016，15（16）：69-70.