600MW燃煤火电机组深度调峰操作思考

邵文体

摘要：近几年来，随着电网新能源建设的迅猛发展，供电结构的变化，新能源所占比例逐日增加。然而新能源电力在电网运行中又有着自己无法解决的缺陷，受自然天气、季节变化、日照强度长短等影响波动较大，所以火电机组面临着越来愈大的调峰挑战。阜阳华润电力有限公司作为华东电网的末梢，是典型的600MW调峰机组。如何在电网的峰谷差越来越大的现状下保证机组运行安全，一直是我们运行人员思考和需要面临、解决的难题。阜阳华润电力有限公司装机容量为2×640MW国产超临界燃煤发电机组，机组分别于2006年3月30日和6月17日投产。锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的超临界直流炉，每台炉配4台上海重型机械厂生产的BBD4360磨煤机。锅炉燃烧方式为旋流式，带有一定的自稳燃能力。本文以阜阳华润电力有限公司低负荷深度调峰日常操作为基础，探讨40%负荷深度调峰时机组运行的安全性与稳定性。

关键词：燃煤机组;火电;调峰;安全;运行

1 概述

我国一次能源以煤为主的能源结构，决定了我国发电装机以燃煤发电为主的发电结构在很长的时期内难以产生根本性的改变。从2005年开始，全国电力建设得到了迅猛发展，截至2016年年底，全国发电装机容量达到16.5亿千瓦，年增装机容量均在1亿千瓦左右。

在2010年以前，燃煤機组的发电量占我国总发电量的比例大体为75%，甚至更高。2010年以后，新能源发电技术得到了广泛的发展和应用，风电、光伏项目相继投入商业运营大大降低了火电在装机容量所占比重。截至2016年年底，全国火电装机105388万千瓦、水电33211万千瓦、风电14864万千瓦、太阳能发电7742万千瓦、核电3364万千瓦。

2 调峰现状

阜阳华润电力有限公司在安徽西北部，是皖西北重要的电源支撑点，是华东电网的末梢。截止到2018年8月底，安徽全社会装机容量6889.3万千瓦（含皖电东送机组），其中水电311.3万千瓦、火电5281.3万千瓦、风电237.6万千瓦、光伏发电1059.2万千瓦，统调最大用电负荷3854万千瓦，较去年最大负荷3821万千瓦增长33万千瓦。至2018年12月底，火电装机3919万千瓦，约占73.9%;水电装机125.9万千瓦，约占21%，生物质装机157.5万千瓦，约占3.0%，风电光伏合计装机1094.1万千瓦，约占20.6%，其中光伏846.3万千瓦，峰谷差逐日增大，火电机组比例日益降低。2019年10月，安徽省正式启用安徽电网调峰辅助服务系统，随着新能源对电网影响的深入，火电深度调峰正在走向日常操作。

3 燃煤机组深度调峰操作分析

3.1 燃烧调整方面

负荷低于50%，深度调峰期间面对最大的问题就是燃烧稳定性的问题，炉膛火焰闪烁、不稳，炉膛负压波动大等问题明显。

（1）深调期间三台磨转两台磨之前，需要检查各层燃烧器油枪全部投入自动状态，燃油供油压力正常，以防止火检较差或风机跳闸时使用。

（2）在第三台磨机停运之前，先检查A、B层燃烧器二次风门，若无其他异常尽量开大，防止总风量过低，可以适当开启停运的C、D层二次风门，燃尽风尽量不要开启太小。停运第三台磨时，尽量维持负荷稳定，不要大幅波动。关小负荷风门时小幅度操作，每次关小5%，根据另外两台磨的负荷风门开度及时提高一次风压，总燃料量尽量不要波动，防止两台磨风门开度过大再提高一次风压造成超温，也防止炉膛负压波动大引起炉膛火焰闪烁。停止第三台磨转备用时，不应将磨完全吹空，防止大量无粉一次风进入炉膛，影响炉膛火焰，且磨煤机内存粉便于双磨运行时单台磨跳闸后快速启动加出力。但钢球磨煤机不吹空也有一定的危险，磨煤机筒体温度高，要防止煤粉自燃。

（3）两台磨深度调峰期间，给煤机出力尽量保持出力相同，磨煤机料位始终控制在800—1000mm范围内，防止满磨或空磨，火焰不稳，也容易造成气温、气压波动。

3.2 给水调整方面：严防水动力不均，防止管壁大面积超温

（1）深度调峰期间，为防止两台气泵发生呛水，330MW以下及时的将气泵再循环开启，开启的时候注意给水流量变化，深度调峰期间注意给水流量变化，在负荷260MW较低时，若过热蒸汽减温水调门开度合适的情况下，将煤水比偏值设定值设定为负值，维持给水流量在650t/h以上。日常调整监视好煤水比偏差，及时进行调整，防止给水大幅波动。负荷低于260MW，紧盯汽水分离器温度变化情况，注意不要转湿态，防止气温过低。两台磨煤机运行期间加减负荷要缓慢，注意分离器温度情况进行调整，每次调整不大于±3℃。

（2）深度调峰期间减温水开度尽量保持适中，开度过大的时候监视好一减后的过热度至少20摄氏度以上。调整减温水调门时，每次调整幅度不应过大，否则会造成减温水波动导致给水及气压波动，可能造成小汽机供汽调门调节不良而波动，甚至导致气泵异常发生。

3.3 深度调峰期间易出现锅炉热偏差，要谨防主再热气温两侧偏差大

（1）当锅炉负荷低于50%，要安排适当的煤种，一般煤种热值不易太高，4500～4800大卡的挥发分较低的烟煤煤种较合适，此时煤种热值较低，燃料需求量大，挥发分低，需要氧量高，所以同样条件下烟气量较大，能很好地充满炉膛，维持炉膛热负荷均匀稳定。

（2）当主再热气温产生偏差时，可采取扰动的方式强加干扰。例如两台磨煤机运行时水冷壁容易超温，从壁温来看，明显水冷壁局部温度高，火焰中心偏斜、偏低，解决方法将局部温度高的上一层未投运燃烧器粉管的吹扫风门打开，进行吹扫，排挤、扰动燃烧烟气流向，效果非常明显，在运行中已通过验证。但是燃烧偏斜的根本应该从四方面解决：一是燃烧器的安装角度、变形及结焦方面;二是水平烟道及尾部烟道的安装及积灰;三是一次风粉管及二次风粉管压力是否合理;四是加强吹灰等方面调整。

4 结语

（1）600MW火电机组调峰期间，需要注重火焰强度、气温两侧偏差和锅炉管壁等参数情况，从理论的角度出发，结合实现燃烧特性能很好地解决热偏差等问题。

（2）火电厂深度调峰已成为日常操作，在日常操作中注重参数积累，注重参数变化分析才能将机组的安全稳定性提高。

参考文献：

[1]林俐，田欣雨.基于火电机组分级深度调峰的电力系统经济调度及效益分析[J].电网技术，2017（07）.

[2]高明非.燃煤深度调峰机组运行经济性分析[D].华北理工大学，2018.