328.5MW燃煤机组深度调峰试验分析

328.5MW燃煤机组深度调峰试验分析

刘树利

（神华国能天津大港发电厂有限公司天津300272）

摘要：深度调峰试验是为了研究机组在50%以下负荷长期、稳定、环保运行的参数控制。为后续进一步研究及制定深度调峰时的安全保障措施及运行优化方案、设备改造等提供数据支撑和参考建议。

关键词：燃煤机组；深度调峰；燃烧调整

引言

根据电网调峰需要，要求2号机组具有深度调峰能力。深调试验的目的就是找到在机组处于调峰工况下优化运行方案，确定合理运行方式。研究机组在50%以下负荷长期、稳定、环保运行的参数控制，了解机组主辅设备在深度调峰负荷下运行的状态，同时考察机组在该负荷下经济性；根据机组运行参数，找出影响机组安全性的因素和限制机组进一步降低调峰负荷的制约因素，以及深度调峰对机组环保性能的影响。本文通过试验过程、试验结果、锅炉运行的安全性及运行技术措施的保证等方面全面阐述了机组深调工况下优化运行的可行性，得出确保机组安全经济运行的方案。

12号机组锅炉概况

大港发电厂2号机组锅炉型式为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、强迫循环、平衡通风、固态排渣，汽包型燃煤锅炉，最大蒸发量1080t/h。锅炉配有五套中速磨正压直吹式制粉系统、四角布置切向燃烧方式的燃烧器。炉前布置三台低压头炉水循环泵。锅炉后烟井下部布置脱硝系统、两台三分仓回转式空气预热器，引风机出口配有烟气脱硫系统。

燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，主燃烧区顶部设有OFA二次风，作为备用，平时关闭，只通部分冷却风，在距最上层一次风喷嘴以上5753mm处设置三层SOFA喷嘴，形成垂直大空间分级燃烧。煤粉喷嘴的周界风、所有二次风各有二次风档板12组，均由电动执行器单独操作，所有SOFA的风门均由电动执行器单独操作。为满足锅炉气温调节的需要，同时，提高燃尽率，主燃烧区喷嘴和SOFA喷嘴均采用摆动结构。在燃烧器二次风室中配置了三层12只轻油枪，能适应频繁启动。在燃烧器二次风室中配置了三层共12只轻油枪，采用机械压力雾化方式，燃油容量按30%MCR负荷设计。燃烧器布置采用四角切园、同心正反切燃烧方式，可使煤粉与空气之间产生强烈的混合，增加煤粉的完全燃烧，减少对水冷壁的冲刷，从而减轻炉膛结焦。为了改善煤粉着火性能和低负荷燃烧稳定性，燃烧器采用水平浓淡分离和V型钝体宽调节比喷嘴。本锅炉设计燃用晋北烟煤，当燃用设计煤种时，锅炉最低不投油稳定燃烧负荷为30%BMCR。

过热汽温的调节方式采用两级喷水减温调节，再热蒸汽调温方式主要依靠摆动燃烧器调节，并在冷段再热器入口装设了两只事故喷水减温器。另外，也可以采用改变过量空气系数的方法调节过热汽温和再热汽温。

2试验前准备工作

1.试验前和试验中严密监控入炉煤质（包括煤粉细度）、飞灰和灰渣含碳量。

试验期间入炉煤指标数据

2.试验前在较高负荷，全炉吹灰一次。

3.试验前，将所有的油枪及微油试投一次，保证良好备用。试验中锅炉不采用投油稳燃措施。

4.热工人员检查和梳理所有保护投退情况，检查磨煤机火检信号，检查所有低负荷运行期间可能触发低值保护的定值设定。

5.本次试验确定采用BCD磨煤机组合方式。

6.本次试验维持两侧烟风系统运行，平衡通风。试验中应关注送引风机运行，特别是风机振动的监视。

7.检查并熟悉所有热工自动投退条件，检查锅炉MFT投入情况，提前做好预想和干预。

8.深度调峰降至一定负荷，根据需要可将汽轮机阀门控制方式由顺阀切为单阀运行。

3试验过程要注意的问题

1.本次试验以保障机组安全、稳定、环保运行为前提，对于锅炉侧要求保证燃烧稳定和脱硝正常投入。试验开始前检查好油枪随时具备投入条件。降负荷过程中加强就地看火，在炉膛负压或火检波动大时，立即停止降负荷，投油稳燃；或脱硝入口烟温达到限制值时，停止降负荷。低负荷期间，升降负荷速率尽量平稳缓慢。

2.降负荷减煤过程应缓慢进行。同时减煤过程中应就地加强看火并及时向主控汇报着火情况，若此时出现燃烧不好，且煤火检不稳定，应停止减煤，待燃烧稳定后再恢复减煤。

3.试验过程中，锅炉各项保护全部正常投入。

4.检查并熟悉所有热工自动投退条件，检查锅炉MFT投入情况，提前做好预想和干预。

5.注意汽包水位监视。一旦汽包水位波动大，运行人员根据汽压、负荷变化情况及时判断汽包水位扰动是内扰还是外扰，注意防止汽包虚假水位造成误判断。

6.注意监视好原煤斗煤位监视，防止出现磨煤机断煤或堵煤造成机组负荷波动大甚至灭火，同时加强油站和石子煤排放情况的检查。

7.试验期间保持煤种、煤质稳定。

8.注意降负荷过程中尽量维持主汽温度和再热温度接近设计值。重点关注烟温、汽温和受热面壁温的左右侧偏差情况。

9.低负荷运行期间，特别注意避免掉大焦导致锅炉灭火。

10.低负荷工况下加强燃烧调整，在保证机组安全前提下，通过燃烧调整尽量降低NOX排放。监视脱硝系统入口烟气温度，即将达到脱硝退出临界温度时及时汇报处理。

11.为减少空预器冷端腐蚀和硫酸氰胺粘结的风险，视排烟温度及时投入暖风器；同时监视空预器进出口差压，一旦空预器差压明显上升，则立即停止喷氨并汇报。空预器阻力明显升高时，应及时投入空预器吹灰。

12.维持两侧烟风系统运行需要考虑三大风机在低负荷是否存在失速或者抢风现象，加强风机振动情况监视。

13.低负荷运行期间关注汽轮机高压调门动作是否正常，注意汽机TSI各参数变化。

14.降负荷过程中注意汽机系统参数有无异常，特别是汽机振动、各压缸胀差、轴向位移、壁温差、低压缸排汽温度等重要参数。

15.降负荷过程中，要监视好高低加运行情况。

4试验过程

1）试验时间2018年4月5日1：00——6：40。

2）2018年4月5日1：002号机组负荷160MW，主汽流量469t/h，总煤量64.7t/h，总风量540t/h，2B/2C/2D磨煤机组合运行，脱硫系统、脱硝系统投入正常。脱硝系统A/B侧入口烟温301.37℃/300.94℃，机组运行参数状态稳定，深调试验开始。04：10退出ADS，机组在协调控制方式减负荷至145MW，锅炉燃烧正常，机组参数正常。稳定30分钟后，04：40继续降负荷至140MW。通过火焰电视和就地观察各燃烧器实际燃烧情况正常，炉膛负压稳定。从04：40至06：40连续二小时机组负荷稳定在140MW，06：40试验结束后恢复机组负荷至160MW，投入ADS模式。试验期间运行人员认真调整燃烧，稳定机组状态。2B给水泵运行稳定，汽包水位自动调节正常。2A/2B送风机运行稳定。负荷至140MW时A/B侧脱硝入口烟温度稳定在299.8℃/299.75℃。试验中保持B、C、D磨煤机组合运行，以提高火焰中心和炉膛出口温度。期间B3/B4火检摆动较大，通过调整燃烧逐渐稳定。试验过程中汽轮机，发电机运行参数正常。试验过程中参试人员进行机组经济性指标的测试。系统检查机组所有运行参数及主辅设备的运行状态，全面评估机组在该负荷运行时的安全性。

5试验期间参数记录

负荷变化趋势

B磨煤机四角火检实时趋势

脱硝系统出入口烟温及NOX值变化趋势

6试验中发现的主要问题和运行解决方案

1.随着负荷降低和燃煤量的减少，运行磨煤机四角火检出现摆动，例如C2、D2，尤其是B磨煤机B3、B4角摆动较大。通过适当增加B磨煤机煤量和配风调整，火检逐渐稳定在可控范围内。

2.通过调整配风和喷氨量，两侧脱硝入口NOx值控制在400mg/NM3，出口稳定在35mg/NM3，NH3逃逸率＜3。

3.试验过程中为保证锅炉燃烧率，维持2号机组高排辅汽调节门开满。

4.试验过程中调节两侧送风机出力平衡，保持风机运行稳定。

结论：

试验证明，采取高层磨煤机BCD组合方式运行，保持煤质稳定，降负荷分阶段平稳进行。降负荷过程中严格监视脱硝系统入口烟温下降趋势，严密监视各磨四角火检强度和炉膛负压变化，锅炉蒸发量保证410T/h以上，电负荷140MW以上，机组实现持续的安全稳定运行，且环保排放达标。

参考文献：

［1］大港发电厂技术标准Q/SHJ5154－2014－0101.