关于660WM机组低负荷稳燃的注意事项论述

摘要：依据国家能源局《电力发展“十三五”规划》、《风电发展“十三五”规划》，到2020年，我国风电装机将达到2.1亿千瓦，“十三五”增加8100万千瓦，增长率达63%;太阳能发电装机将达到1.1亿千瓦，“十三五”增加6700万千瓦，增长率达156%;2020年以后，风电和光伏装机将进一步增加。风电、太阳能等新能源的装机容量呈迅速增长态势，国家不断加大在新能源发电方面的投入，使得风力、太阳能发电和核电的占比不断提高，而风能、太阳能是间歇性能源，核电受安全限制调峰能力弱，导致电网接纳和电网安全等问题日益突出，迫切需要通过火电机组超常规深度低谷调峰来解决这些问题。但近年来，部分地区煤炭资源日渐枯竭，煤价连年大幅攀升，发电企业为降低成本，经常直接燃用或混配偏离设计的煤种，增加了低负荷运行的风险。尤其是超临界锅炉当煤种频繁变化、混合不均时水煤比容易发生大幅度变化，致使主、再热汽温大幅波动，水冷壁甚至出现超温状况，严重时在低负荷下难以稳定运行，在此背景下，研究机组深度调峰时的危险点和操作注意事项就具有深远意义。

关键词：调峰;稳燃;投油;炉膛温度

1、设备概述

锅炉为超临界压力变压运行直流锅炉，单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道采用挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置燃煤锅炉，设计燃用长治三元矿和鹤壁十矿的混煤。制粉系统采用正压直吹式，设有两台50%容量的一次风机提供一次热、冷风输送煤粉。燃烧器共24个，共分三层前后墙对冲布置。采用8支启动油枪和24只点火油枪，E、F层各配置四只少油点火油枪，与煤粉旋流燃烧器配合使用。制粉系统共配有6台BBD3854型双进双出筒式、单电机驱动钢球磨煤机。汽轮机为超临界、中间再热、单轴三缸四排汽、凝汽式汽轮机，设计额定功率为660MW，最大连续出力711MW。汽轮机具有八级非调整回热抽汽，汽轮机的额定转速为3000r/分钟。发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-660-2三相同步汽轮发电机。发电机额定容量733MVA，额定功率因数0.9，最大输出功率740MW，最大连续输出功率711.3MW。

2、机组深度调峰时的制约因素和风险

锅炉深度调峰最低负荷受到燃油、水动力特性及锅炉干湿态运行等方面的限制，公司为了降低然料成本，加大了高硫低热煤、煤泥等效益煤的掺烧比例，掺烧比例为56%左右，效益煤发热量较低、挥发份低、水分含量较高，低负荷时炉瞠燃烧抗干扰能力差，有可能燃烧不稳，发生灭火等恶性事故。与锅炉的安全运行相同，汽轮机在低负荷运行期间也会出现蒸汽流量低引起的末级叶片过热、汽轮机振动、末级叶片汽蚀以吸辅助系统抽汽量不足等问题。当机组负荷过低时.脱硝入口烟气温度有可能低于最低设计值305°C，脱硝催化剂反应效率无法达到最优，就会缩短催化剂使用寿命;同时未反应的氢蒸汽会和三氧化硫发生反应生成硫酸氨氨，堵塞空预器、电除尘器，给机组安全稳定运行带来威胁。

3 机组深度调峰期间的注意事项：

3.1 机组降负荷过程应缓慢，尤其是停止磨煤机运行过程中，应做好锅炉掉大焦的事故预想;巡检人员加强就地看火，发现锅炉燃烧不稳，观察火焰燃烧发暗提前增投油枪稳燃。

3.2 机组降负荷过程中，尽量保证主、再热汽温在额定值运行;若降负荷过程中主、再热汽温维持不住，降至530℃，及时开启汽机本体及抽汽管道疏水手动门进行疏水。如燃烧不稳造成蒸汽温度大幅下降，立即增投点火油枪，同时手动降低汽轮机调门开度，减少蒸汽流量，以促使汽温尽快恢复。如蒸汽温度10分钟内降低50℃立即手動打闸停机。

3.3 机组降负荷过程中，可适当降低机组主蒸汽压力，开大主机高压调门，降低汽动给水泵出力，但主汽压力不得低于12Mpa;若发现汽动给水泵低压调门开度过大，汽动给水泵高压调门频繁开关造成主给水流量较大扰动，应立即启动电动给水泵调整好主给水流量。

3.4 组深度调峰期间，加强监盘质量，做好事故预想，要精心调整，避免主、再热蒸汽温度大幅度波动，造成锅炉汽水分离器转态;加强巡检力度，部分磨煤机停运后，要增加对运行磨煤机的巡检次数和巡检质量。

3.5 机组降负荷过程中，加大对汽轮机汽缸温度、轴承金属温度、差胀、轴向位移、振动、轴承油压、油温、氢油差压及氢压等参数的监盘力度，发现问题及时处理。

3.6 在机组深度调峰期间，汽轮机低压缸轴封温度控制不宜过高，以保证低压缸差胀在正常范围内。

3.7 在辅汽联箱汽源切换至冷再供汽后，注意监视、调整好辅汽联箱压力，特别是在机组负荷变化时。

3.8 在深度调峰降负荷期间，调整供油母管压力应维持在0.75MPa左右，深度调峰投油期间注意监视瞬时耗油量和投运油枪数量应对应，单支油枪出力一般在0.2t/h左右。调整机组负荷降至目标值后，密切监视好锅炉掉焦和炉膛温度下降情况，做好锅炉掉焦稳燃准备。当锅炉掉焦或燃烧不稳需投油稳燃时，必须控制油枪投入数量和速度，及时调整燃油母管压力，杜绝燃油母管压力降低，燃油OFT保护动作后造成锅炉燃烧不稳甚至灭火。

3.9 组深度调峰期间，做好事故预想，当运行磨煤机任一跳闸时：

3.9.1 立即增投点火油枪稳燃，增加运行磨煤机出力;同时根据燃烧的情况适当降低主给水流量，保持一台汽动给水泵正常出力，减少另一台汽动给水泵出力，根据辅汽联箱压力情况开大冷再至辅汽联箱压力调节门;必要时启动电动给水泵运行。

3.9.2 关小高压调门开度，尽量维持主蒸汽压力，避免汽动给水泵转速降至3200r/min以下。

3.9.3 及时关闭主蒸汽一、二级减温水隔离门，防止主、再热蒸汽温度大幅降低;若主、再热蒸汽温度降至530℃时，及时开启汽轮机本体有关疏水门疏水。

3.9.4 启动备用磨煤机增负荷，尽量避免锅炉转态;一旦发现锅炉转态，主蒸汽温度难以调整时，考虑打开备用减温水门进行调整。

3.9.5 事故处理期间密切监视好汽轮机汽缸温度、轴承金属温度、差胀、轴向位移、振动等参数，发现异常按规程规定处理。

3.9.6 机组深度调峰期间，当需要长时间投用的稳燃油枪数超过两支点火油枪时，要投入空预器连续蒸汽吹灰运行。

3.10 深度调峰期间，如磨煤机掺烧烟煤，可将相应三次风门调整至55%开度。如测得底层燃烧器观火孔温度低于1200℃或燃烧不稳，可将底层燃烧器三次风门关至50%，但底层燃烧器三次风门开度不低于50%。

3.11 如煤场烟煤储备不足，调峰期间磨煤机未掺烧烟煤，机组负荷降至280MW以下时，根据煤质、锅炉燃烧和就地看火孔看火的情况要投入点火油枪稳燃。

4、结束语

近期来看，火电厂尽早开展深度调峰研究和改造，可以保证机组优先上网，规避分摊成本，并通过参与深度调峰获得可观的调峰补贴收入。长远来看，新的电力供需环境在竞争性电力市场中，火电利用小时数将会长期保持在较低水平，部分火电基荷电源的角色将发生转变。随着电力市场改革日益深入，调峰补贴不断提高，这也鼓励了火电机组进一步深挖机组调峰能力，实现深度调峰，火电厂需根据市场中的价格波动灵活调节出力，是大势所趋，有利于火电适应电力市场化进程，低负荷保持燃烧稳定是安全运行的必要条件。确保锅炉在低负荷下安全稳定运行也是机组参与竞价上网的基础条件。

参考文献：

[1]周强泰.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2009 年.

[2]王乐乐，孔凡海.低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策[J]热力发电。2016（12）

作者简介：陈恒，1986年出生，男，中级工程师，河南省新乡市人，毕业于河北工程大学，现工作于华电新乡发电有限公司运行部。