超超临界机组滑参数停机烧空仓技术分析

靖 君（广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东 潮州 515723）



超超临界机组滑参数停机烧空仓技术分析

靖 君
（广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东 潮州 515723）

〔摘 要〕总结了某电厂1 000 MW超超临界机组烧空仓的技术要求和实际控制过程，通过对机组滑参数停机过程的合理控制，达到了稳定烧空停机的目的；比较分析了烧空仓过程试验的运行数据，为同类机组提供了经验借鉴，确保机组安全稳定停运。

〔关键词〕超超临界机组；滑参数停机；烧空仓；仓位失真

0 概述

某电厂2期2×1 000 MW超超临界机组，锅炉由哈尔滨锅炉厂有限公司设计制造（日本三菱重工株式会社提供技术），为HG-3110/26.15-YM3型超超临界变压运行直流锅炉，单炉膛、一次再热、露天布置、固态排渣，全悬吊∏型。锅炉燃烧方式为无分隔墙的八角反向双火焰切圆燃烧，设有48只直流燃烧器，分别由6台ZGM113型中速磨煤机对应每层设置燃烧器。锅炉设计煤种为神府东胜烟煤，校核煤种为山西晋北烟煤。汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴四缸四排汽、冲动凝汽式汽轮机，设计额定功率为1 000 MW。汽轮机中低压缸均为双流反向布置。

2014-11-30，该电厂3号锅炉（以下简称3号炉）在滑参数停机过程中，首次烧空仓，达到6只原煤仓存煤全部烧空、所有给煤机、磨煤机煤均烧空的目的。

1 烧空仓控制原则

3号炉每只原煤仓的几何容积为908 m3，有效容积为772 m3。按6只煤仓计算，设计煤种能满足锅炉最大连续出力（BMCR）下9.4 h耗煤量。本次烧空仓顺序定为F→B→E→D→C→A，以满足水冷壁温度与燃烧、汽温的3重需要。各煤仓煤种A，B，C仓为塔山煤（发热量22 300.3 J/kg），D，E，F仓为褐煤（发热量15 156.68 J/kg）。

2014-11-29T13：55，接到副值长可以停机指令，正式开始着手烧空仓。此时各煤仓煤位为：A 仓10.59 m；B仓8.33 m；C仓10.64 m；D仓10.04 m；E仓10.27 m；F仓10.27 m。经过计算，6个煤仓总共存煤3 074 t，平均存煤512 t/仓。由计算得出，汽温从600 ℃滑至300 ℃至少需要5 h，所以最后一台磨（A磨）的平均煤量不能高于80 t/h，否则不到5 h A仓就烧空了，会导致被迫补仓。同时平均煤量不能小于64 t/h，否则倒数第2台磨烧空后，需要较长时间才能烧空A仓。倒数第2台磨烧空后30 min内烧完A仓才比较好；因为深度滑停时，低负荷、低汽温的工况很危险，不能维持太长时间。每台磨断煤烧空的时间间隔控制在50-60 min比较合适，这样正好与滑停时间合拍。

针对低负荷稳燃这个关键问题，采取以下措施：

（1） 提前投入A磨等离子燃烧系统，强化燃烧；

（2） 低负荷时及时投入旁路系统，提高锅炉燃烧率，增强2台或单台磨运行的稳定性；

（3） 调整磨煤机出口分离器挡板开度以提高煤粉细度，改善着火特性，提高燃烧的稳定性；

（4） 由有经验的值班员选择合理的风煤比例进行燃烧调整；

（5） 燃用发热量较高煤种，为稳定燃烧提供可靠的保障。

2 烧空仓过程控制

2.1 烧空F仓

2014-11-29T14：00，首先目标是烧空F仓。此时F仓煤位10.27 m，将F磨给煤量调节至80 t/h，以尽快烧空；同时因为下一目标是烧空B仓，B仓煤位为8.33 m，比E仓煤位要低，所以应同时减小B给煤机煤量，不至于太早烧空B仓。19：57，F仓煤位为2.48 m，为标杆位置；20：08，F仓煤位为1.97 m，同为标杆位置，按一般经验再过20 min F仓将烧空；20：16，F仓煤位显示到0；20：39，F仓煤烧空，即F仓从2.48 m至烧空总共用时42 min。

2.2 烧空B仓

30日16：35，各煤仓煤位为：A仓10.9 m；B仓8.43 m；C仓10.46 m；D仓10.5 m；E仓10.7 m；F仓已烧空。此时目标为烧空B仓，策略为将B磨给煤量增多至80 t/h。由于此时C仓煤位与D仓煤位基本相当，无需加快C仓燃烧力度，所以尽量保持C磨给煤量（长期在50 t/h以下）。17：21，B仓煤位2.48 m，之后失真；17：50，B给煤机断煤报警，煤仓空仓，停B磨，即B仓从2.48 m至烧空总共用时29 min。

2.3 烧空E仓

30日17：50，各煤仓煤位为：A仓7.6 m；B仓刚烧空；C仓6.44 m；D仓5.67 m；E仓5.55 m；F仓已烧空。此时目标为烧空E仓，策略为加大E磨给煤量，同时维持C磨给煤量为最低值44 t/h，并且加大A磨给煤量至86 t/h，维持A，C仓煤量平稳均衡下降，防止因A，C煤位相差过大造成C磨停后需较长时间才能烧空A仓。15：53，E仓煤位降至5.57 m不再下降，直到18：27煤位突降至1.97 m；18：33，煤仓煤位突降至0。期间加大E磨给煤量最高至65 t/h， 20：05，E给煤机发出断煤报警；20：10，停止E磨运行。由于E仓属于靠后煤仓，当时正值上煤期间，可能有犁煤器漏流的煤进入E仓，同时煤位零位点与其他仓可能不一致，所以用时较长。后经检查为零位漂移、测量不准所致，E仓煤位从0至烧空用时120 min。

2.4 烧空D仓

30日20：10，各煤仓煤位为：A仓5.38 m；B仓已烧空；C仓4.08 m；D仓3.48 m；E仓刚烧空；F仓已烧空。此时目标为烧空D仓，策略为加大D磨给煤量，加大A磨给煤量使其保持在90 t/h，C磨维持40 t/h；同时锅炉转湿态时间需要与D磨烧空协调合拍，先切给水旁路，退1台小机，做好转湿态准备。20：55，D仓煤位2.15 m，之后失真。按F，E，B仓经验，D仓约50-60 min后将烧空，预估计22：20将烧空，控制提前30 min即21：45启动炉水循环泵转湿态。22：06，D仓烧空，即D仓从2.15 m至烧空总共用时71 min。

2.5 烧空C仓

30日20：55，C仓煤位为2.15 m，之后失真；21：58，A仓煤位2.3 m，之后失真。在A，C仓煤位相差在0.2 m左右时，应控制A磨给煤量比C磨给煤量稍大5 t/h，以控制A，C仓烧空的时间间隔。21：58，A仓失真后，C煤仓煤位经反复振打判断未失真，仍保持正常下降煤位，直至0。下一目标为烧空C磨。此时可将C磨给煤量调至比A磨稍大，以确保C磨在A磨之前停运。21：24，C仓煤位为2.5 m。22：11，C仓煤位到0，烧空停磨，即C仓从2.5 m至烧空停磨总共用时47 min。

2.6 烧空A仓

30日21：56，A煤仓位失真，一直保持为2.3 m。22：34，C磨停运后，总给煤量从117 t/h降至94 t/h。此时剩下的唯一目标就是尽快烧空A仓，所以在控制主汽压力不升的情况下可以尽量多增加A磨给煤量，保持给煤量93 t/h。A仓煤位从21：56失真前的2.3 m至22：41停磨，总共用时45 min。

3 经验总结

3号炉深度滑停参数如表1所示。通过对表1中降负荷烧空仓过程中参数的控制比较发现，降负荷过程除过热度控制有部分偏差外，其余参数控制均稳定下降，说明此次烧空仓工作完全符合预期，达到了稳定控制烧空停机的目的。其经验总结如下。

（1） 滑停前控制各煤仓煤位在9-10.5 m，在机组负荷750 MW工况下要烧空F仓。F仓烧空停F磨的时间就是开始持续降负荷逐个烧空仓的开始。F仓煤位到0后还需23 min断煤，E仓到0后还需120 min断煤。

（2） 各煤仓煤位降至2.1-2.5 m时，按照以往烧空仓经验，45-50 min后将烧空仓。剩余煤量约50-60 t。每个阶段均要根据煤仓煤位不断调节磨煤机给煤量，使各仓煤位呈阶梯型。本次C仓煤位的控制属于最难点，E仓煤位指示失真一直保持在5.5 m不变，增加了配烧的难度，无法预控C仓煤量，只能预估煤仓煤量进行配烧。

（3） 滑停烧空仓时只能让汽温“等”煤位，不能让汽温“追”煤位。原则上来讲，汽温应略高于各个负荷对应最低压力下饱和温度80 ℃，机组负荷在400 MW后过热度下降，转湿态后对过热度进行调节。

（4） 给煤机断煤煤量下降后，及时将此磨的给煤指令撤销，防止因给煤机皮带转速过高，损坏给煤机电机。烧空仓后及时关给煤机入口门，并将给煤机和磨煤机走空，防止热空气窜至原煤仓。

（5） 为吹空磨内积粉与粉管积粉，抬磨辊后保持磨煤机空转状态大风量吹扫5 min。倒数第2个煤仓（C仓）走空时，不仅要考虑C仓走空时间，还要考虑A仓与C仓的烧空时间间隔，所以应控制A煤位比C煤位稍高0.3 m。

（6） 最后一台A磨断煤后不能立刻停给煤机，应让A给煤机空转一段时间，待磨内煤粉吹扫干净后再停给煤机；否则所有给煤机全停将触发丧失燃料，导致磨煤机内存煤无法吹尽，容易引起磨内自燃。

4 结束语

3号炉大修烧空仓是该电厂第1次尝试，从总体推进过程来看取得了较好的效果。合理调配燃烧煤种、精确计算调整操作过程在本次烧空仓取得理想效果中发挥了重要作用。针对烧空仓过程中出现的煤仓煤位失真现象，需对载波探测器进行重新标定，或者全部更换为新型雷达探测器，以保证煤仓煤位测量的准确性，减少因设备原因造成的无法精确控制。此次作业，为今后同类机组滑参数停机烧空仓提供了相关技术经验。

参考文献：

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收稿日期：2015-05-20；修回日期：2016-03-12。

作者简介：

靖 君（1986-），男，工程师，主要从事火电厂超超临界机组集控运行工作，email：342975772@qq.com。