内蒙古岱海发电有限责任公司 内蒙古 乌兰察布 013700
摘要:机组增容改造后,为掌握机组调峰极限,进行深度调峰试验。试验考察重点包括低负荷稳燃能力、SCR系统投运边界、辅机适应性、主机运行指标等。下面针对本次深度调峰操作中遇到的问题及注意事项进行分析,为以后的操作积累一些经验和操作指导,避免重要参数大幅波动,实现平稳的操作。
关键词:深度调峰、稳定燃烧、辅机安全、运行指标
一、机组改造背景
为了响应国家能源局的《煤电节能减排升级与改造行动计划》,通过锅炉提高蒸发量及蒸汽参数、汽轮机通流增容提效改造、烟水复合回热系统改造、高效除雾器改造、脱硝预留层加催化剂、GGH改为MGGH等综合升级手段,达到提高通流效率、降低机组发电煤耗、达到超低排放的目的①。改造后锅炉的蒸发量增加至2150t/h,锅炉出口过热蒸汽压力17.72MPag,将主蒸汽和再热蒸汽温度由541℃分别提升至571℃和569℃,配合汽轮机侧参数从16.67MPa/538℃/538℃提升为16.97MPa/566℃/566℃,机组额定负荷由600MW升至660MW。同时配套辅机、电气、热控系统进行改造。为掌握机组调峰极限,进行深度调峰试验。试验考察重点包括低负荷稳燃能力、SCR系统投运边界、辅机适应性、主机运行指标等②。
二、深度调峰过程中的主要运行参数分析
降负荷时密切监视炉膛负压及磨煤机火检情况,如大幅摆动则先稳定参数,必要时及时投入油枪稳燃。在低负荷时,要监视一次风母管压力及动叶调节情况,防止动叶在开度较小的区间内调节摆动或发散,造成风机抢风或喘振。
低负荷双侧风烟系统运行时,由于送风机动叶开度较小,此时风机容易进入不稳定工作区,风机发喘振报警,监视风机本体振动,温度。
负荷低于230MW以下时注意磨煤机火检开始摆动,本次磨火检B2、B4、C1、C4有摆动现象,就地检查看火正常的情况下,联系热控强制32、33磨煤机火检开关量保护,保留火检模拟量和一个开关量进行监视,发现火检摆动应及时投油稳然。
二次风门在自动位时,最小开度无法满足风箱差压稳燃要求,此时为稳定燃烧,应将D层以上二次风解至手动关小。BC CD AA层二次风设负偏,维持风箱差压300pa以上。
低负荷时为了降低SCR入口NOX,适当减小风量进行观察调整,在送风量已到下限的情况下,尝试关闭已停运的31磨煤机通风,同时注意一次风机出口压力波动和炉膛负压的波动。本次试验在负荷130MW下,A磨煤机停运后保持通风时,B、C磨煤机入口风量、出口温度降低,为保证两台运行磨煤机的风量和出口温度,手动增加一次风压正偏置到上限0.5KPa后,解除一次风机动叶自动,手动增加一次风压。通过查看一次风机性能曲线,在保证一次风量为150T/H,风压不大于10KPa的情况下可安全运行,将A磨的通风关闭,保持两台一次风机带两台磨煤机运行。在启动第三台磨煤机时,注意一次风母管压力下降较多导致运行磨风量过低。
负荷在160MW以下时,煤量扰动回调时对后屏过热器壁温影响较大,此时由于减温水调门线性较差,可解至手动调节,注意应小幅操作,避免汽温大幅下降。同时应将二级减温水调门解除手动关回,隔离电动门,避免因后屏出口汽温上升过快造成的二级减温水调门联开。
降负荷过程中,监视SCR入口烟温,到300℃时及时汇报,同时加强空预差压、环保等参数监视。本次试验过程中,SCR入口烟温在130MW工况下最低稳定在A侧305℃、B侧304℃,相比综改之前有显著提高,主要原因在于省煤器分级改造后一级省煤器出口烟温提升。
B,C磨运行时,入口NOX浓度会明显升高,此时应在风箱差压满足要求的情况下尽量开大SOFA风,并监视入口烟气温度不低于305℃,喷氨调门开度不高于60%。
三、低负荷制粉系统参数变化分析
深调过程中三台及以上制粉系运行时锅炉燃烧稳定,各制粉系统运行正常。当停运31制粉系统过程中机组参数有明显变化,受到参数影响手动干预操作较多,而且短时解除了一次风机动叶自动。
通过参数变化可分析出,在机组减负荷至200MW,总煤量减少至101T/h时,虽然总煤量较低,但是由于机组减负荷过程中煤量尚未回调,加上当时32、33制粉系统出口温度偏低等原因停运31制粉系统后,在机组负荷稳定在180MW时制粉系统运行出现了一些问题,在适当提高机组一次风压力后,锅炉制粉系统参数正常。在机组负荷130MW时两台制粉系统运行时,停止31磨通风对剩余两台运行制粉系统无不利影响。但是130MW负荷时由于一次风机动叶解除自动,32、33热风挡板开度仅50%左右,说明手动调整时一次风压偏高,可以适当降低一次风压。
四、低负荷一次风机运行参数及安全性分析
一次风机参数变化具体数据如下表。
工况 | 230MW 31停前 | 180MW 提风压前(煤MAX) | 180MW 提风压后 (煤MIN) | 130MW 停31通风前 | 130MW 停31通风后 |
机组负荷 | 229 | 180 | 182 | 131 | 132 |
总煤量 | 118 | 105 | 78 | 80 | 79 |
31磨风量 | 80 | 70 | 73 | 71 | 0 |
32磨风量 | 80 | 76 | 84 | 73 | 76 |
33磨风量 | 81 | 69 | 80 | 76 | 78 |
31磨热风 | 53 | 0 | 0 | 0 | 0 |
32磨热风 | 91 | 100 | 55 | 38 | 43 |
33磨热风 | 100 | 100 | 57 | 41 | 45 |
风机出口 | 8.01 | 7.79 | 8.65 | 8.79 | 8.55 |
一次风压 | 7.10 | 7.19 | 7.97 | 8.16 | 7.97 |
动叶开度 | 20 | 17 | 27 | 23 | 15 |
深度调峰过程中一次风机的运行参数变化较大,尤其是两台一次风机运行时两台磨煤机运行风量较低。下图为三号机组一次风机特性曲线③
两台磨通风时通风流量为155T/h,单台一次风机风量为77T/h左右,根据参数计算运行点如图上红色箭头所示,完全能够满足风机安全运行。同时通过一次一风机特性曲线可知,在两台磨通风时,只要一次风机出口风压不高于10KPa就能保证风机安全运行。因此通过上述参数分析,在整个深度调峰过程中,如果控制好停运制粉系统的时间,保证燃煤煤质的情况下,一次风机全程自动调整是可以保证燃烧及风机自身运行安全的。但是一定要根据制粉系统实际参数把握好停磨的时机,同时在仅剩两台制粉系统通风时控制好一次风机出口压力不宜过高。
五、结论
1、机组进行增容改造后,能够满足130MW深度调峰不投油的工况下稳定运行。
2、机组深度调峰过程中SCR系统可以达到投运要求。
3、130MW深度调峰时可以保证两台一次风机带两台磨煤机运行,注意一次风压不得大于10kpa。
4、通过参数可以得知,31磨停止通风后对于壁温尤其是后屏过壁温有很好的控制作用,对于减少NOx生成,降低喷氨量也有着明显作用。
5、深度调峰过程中锅炉侧风烟系统,汽水系统的自动可以实现全程投入。
参考文献:
[1] 国家能源局·《煤电节减排升级与改造行动计划》
[2]华北电科院·《内蒙古岱海发电有限责任公司3号机组深度调峰试验措施》
[3] 李永富、王俊俊·《二期锅炉运行规程》
作者简介:
苏陶,工程师,从事火电厂集控运行,就职于内蒙古岱海电厂
蔺小春,工程师,从事火电厂集控运行,就职于内蒙古岱海电厂
沈达,副高级工程师,从事火电厂集控运行,就职于内蒙古岱海电厂