600MW机组深度调峰调整浅析

600MW机组深度调峰调整浅析

李立洋

华电长沙发电有限公司 湖南长沙 410203

摘要：近期国家发改委、国家能源局发布了《关于开展“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”的指导意见》征求意见稿，《指导意见》明确了新能源电力优先开发和消纳的原则。可再生能源的成本随着技术进步及大规模工业化生产应用逐年降低，新能源产业趋势逐步清晰。随着国内能源结构调整，火电机组成为电网调峰主力。经过总结经验，在完成深调任务同时保障设备安全。

关键字：600MW机组 深度调峰

1.机组概况

某发电有限公司现有2台600 MW 机组， 锅炉为东方锅炉厂DG 1900/25.4-Ⅱ1 型超临界直流锅炉。制粉系统配置 6 台双进双出磨煤机， 每台磨煤机出口4根粉管配置HT-NR3燃烧器旋流燃烧器。六台磨煤机对应的燃烧器分三层布置在炉膛前后墙水冷壁，底层为A磨、F磨，中层为C磨、E磨，上层为B磨、D磨。 在B-MCR工况下，燃用发热量Qnet，ar=22600KJ/kg的设计煤种时，燃料消耗量为237.7t/h。生产中实际入炉煤种偏离设计值较多， 常采用无烟煤、 贫煤及烟煤参混燃烧方式。

2. 风烟系统调整

2.1风烟系统优化改造项目

为提高机组性能，降低煤耗，利用大修期间对机组风烟系统设备进行了优化改造，效果较好。

2. 1. 1. 广义回热系统

为提高进入炉膛一、二次风温，利用大修机会改造增加广义回热系统，细分为广义回热抽汽系统和广义回热凝结水系统。广义回热抽汽系统汽源取自三段抽汽，进入锅炉侧热二次风暖风器，与热二次风进行换热后蒸汽进入#3高加继续加热给水。广义回热凝结水系统加热水源取自#8低加出口凝结水，通入布置在#1、#2一次风机，#1、#2送风机出口的四个暖风器与冷一次风、冷二次风换热，冷一次风、冷二次风经加热后再进入空预器。

2. 1. 2. 中温省煤器系统

为降低锅炉排烟温度，在空预器进口和出口之间连接一路空预器烟气旁路烟道，在旁路烟道中增加两级换热装置分别与系统的高压给水系统、凝结水系统连通，旁路烟道中的烟气依次加热从系统总抽出的给水、凝结水。

2.2深度调峰风烟系统调整内容

机组负荷深度调峰280MW、240MW、200MW送风机、引风机出力相应逐渐减少（对应表1）。降低送风机出力之前应注意高温再热器出口再热汽温度，若再热汽温度偏低应暂时停止降低送风机出力，防止由于降低送风机出力引起炉膛总烟气流量减少，与高温再热器换热烟气量不足，再热汽低温。

表1 深度调峰不同负荷下对应送风机与引风机电流

SCR反应器要求催化剂运行温度为290℃—420℃。当温度低于310摄氏度时，催化剂活性下降。SCR为保证脱硝效率，喷氨流量增大导致出口氨逃逸超标。氨逃逸的增加将会促进硫酸氢铵生成，而硫酸氢铵沉积成垢是导致空预器堵塞的原因。¹当机组负荷低于低于260MW时，SCR处温度将接近310℃，因此此时中温省煤器烟气挡板应关至最小开度5%，确保空预器区域烟气流量，防止空预器堵塞。

2. 制粉系统调整

3.1上煤要求

1. 深度调峰时炉膛内火焰燃烧情况弱，根据经验需参配高挥发分煤种，同时参配后煤的发热量不易太高也不能太低。若发热量太高所需一次风过少，难以满足单台磨最小风速要求，若发热量过低易导致燃烧不良，有灭火风险

2. 根据机组负荷曲线和调度命令，值长应提前6小时通知燃料运行班组，燃运班组根据煤场存煤结构、煤仓煤质、煤仓料位提前进行燃煤参配并及时上煤。

3.2燃烧调整

1. 深度调峰时热一次风压应保证5.0Kpa以上，运行磨煤机出口风压应大于1.5Kpa，一次风速保证大于22m/s。

（2）停运磨煤机一次风门、二次风门、三次风门应关闭，防止冷风进入炉膛降低炉膛温度。

（3）随着负荷降低热一次风压、运行磨煤机出口风压难以满足要求，在磨煤机火检稳定且模拟量均大于80%的前提下，可采取就地关闭单支粉管关断门的方法，降低单台磨出力。

（4）深调时若运行磨煤机火检闪烁不稳定，应及时投入油枪稳燃，防止锅炉灭火。

4.深度调峰期间NOx调整

4.1深度调峰期间NOx变化规律

深调时送风量不是随着煤量线性减少，而是需要足够的风量来维持锅炉燃烧稳定所需的动量。在主燃区就会形成贫煤富氧的充分燃烧过程，释放热力型 NOx 与燃料型 NOx，导致 SCR 区域入口 NOx 排放量陡增，喷氨量陡增，并伴随着氧量的增加，出口 NOx折算值在计算过剩系数飞涨的情况下，NOx 突增超限。²

4.2深度调峰期间控制NOx不超限措施

（1）加强喷氨控制。深度调峰期间喷氨调门线性差导致调整不及时，造成控制NOx排放困难，因此需提前调整目标设定值。

2. 控制送风量。在减负荷过程中可观察到氧量变化与NOx排放变化明显呈线性关系，因此在减少一次风降低磨煤机出力过程中应及时同步减少送风，控制氧量不大幅波动，将有效避免NOx排放超限。

5.结语

2017年9月，《关于煤电应急调峰储备电源管理的指导意见》正式下发，660MW或者1000MW超超临界燃煤机组被列为应急调峰储备电源。自此，快速启停、深度调峰成为火力发电厂新常态。³通过对600MW机组深度调峰调整总结，在保证机组安全情况下满足电网要求。

参考文献：

[1]郭义杰. 100MW燃煤锅炉硫酸氢铵堵塞空气预热器原因分析及应对措施[J]. 广东电力, 2016, 029(009):1-6.

[2]郭彦飞. 600MW发电机组深度调峰NOx排放控制策略分析[J]. 山东工业技术, 2018, No.273(19):162+212.

[3]王伟, 徐婧, 赵翔, et al. 中国煤电机组调峰运行现状分析%Analysis on Peak Load Regulation Status Quo for Coal-fired Power Plants in China[J]. 南方能源建设, 2017, 004(001):18-24.

1 郭义杰. 100MW燃煤锅炉硫酸氢铵堵塞空气预热器原因分析及应对措施[J]. 广东电力, 2016, 029(009):1-6

2 郭彦飞. 600MW发电机组深度调峰NOx排放控制策略分析[J]. 山东工业技术, 2018, No.273(19):162+212.

3 王伟, 徐婧, 赵翔, et al. 中国煤电机组调峰运行现状分析%Analysis on Peak Load Regulation Status Quo for Coal-fired Power Plants in China[J]. 南方能源建设, 2017, 004(001):18-24.