试论300MW火电厂汽轮机组变负荷调峰运行

试论300MW火电厂汽轮机组变负荷调峰运行

高中华

华电国际山东分公司莱城发电厂  271100

摘要：近年来，我国社会经济发展迅速，整个过程中多个行业的产业结构开始整顿，间接的在用电方面的需求开始产生了较为明显的转变，用电的比例开始不断增大，因此电厂运行的经济性问题成为当下亟待解决的问题。我国具有相当一部分的火电厂，为了能够真正促使火电厂的运行满足经济性的要求，就必须采取相应的内部机组调峰方式进行优化调整。本文主要针对300MW火电厂中汽轮机组变负荷调峰运行状况进行思考，结合实际的状况，提出在电厂机组负荷产生问题时，通过对负荷变化实际及趋势来找出火电厂汽轮机组调峰运行的优化方式，期望能够以此来实现火电厂汽轮机组变负和调峰的经济性目的。

关键词：300MW火电厂；汽轮机组；负荷调峰运行

1.我国火电厂机组主要调峰运行方式分析

1.1两班制运行方式分析

这种运行的方式主要是指内部机组结合电网逐渐变化负荷曲线情况，来进行分配的一种轮班规律。通常在白天正常运行，而在夜间由于电网负荷处于低谷而不得不停机6至8小时，直到次日清晨启动，并促使机组重新并网。这种运行方式的优势主要在于机组的可调出力比较大，能够有效的达到100%机组最大负荷，具有非常明显的电网负荷调节效果。但是，实际的操作过程比较复杂，而且主、辅机的启停也非常频繁，通常会对设备的寿命造成极为明显的影响。并且在启动极热态时，对于参数设置的要求也变得非常严格，导致相关操作人员控制难度增大，不安全因素大幅度提升。

1.2变负荷运行方式分析

这种运行的方式主要是采取对机组运行负荷加以改变的方式，以此来促使其真正符合系统调峰所需的运行方式。这种调峰方式相对来说比较传统，主要是为了能够增加可调出力，从而促使机组能够保持在最低符合的条件下正常运行。不过，其影响调峰最低符合的主要安全因素还是锅炉本身的最低稳燃负荷所致。

1.3少气无功运行方式分析

此种方式具体是在夜晚电网负荷处于低谷阶段，直接将机组内的负荷调至零，但其中不和电网解列，以此来充分的吸收少量的电网功率，最终促使机组能够始终处在额定转速旋转热备所采用的无功状态当中。此种调峰方式采用具体源于前苏联方面的研究，在我国北方地区也经过了一系列的试验，因此对其所作出的研究仍然处于探索阶段。不过，这种方式和两班制的调峰幅度大致相同，但是在能耗方面要普遍偏高，因此真正采用的相对较少。

2 火电厂汽轮机组调峰运行思考

燃煤，火电机组是各大电网组成的一个重要组成结构。从整体调峰的情况来做详细化的分析，300MW火电机组调峰在实际运行过程中要做好相应的技术调整与优化工作才能带来行业发展的新契机。

2.1变负荷运行技术

依据火电机组电网峰谷的基本特点，在电网的前提下统一实施调峰技术，本质上是在变负荷的情况下运行，属于传统意义上的调峰运行方式，为让调出力有所增加，通常会在最变负荷的状态下进行实际运行的操作。因变负荷运行的调峰，能在安全稳定的情况下进行操作，以此也增加了经济效益，促使电力资源能够得到某程度上的有效节约。但是，整体调峰的能力会受到各种因素的限制，必须有效结合系统调峰技术的优化才能让效果得以增强。

2.2炉内燃烧技术

炉内燃烧是变负荷的一种主要运行技术，具体的特点是稳定性能比较好，并且依据燃用煤种的不同，采用合理化的配风形式，保证锅炉的整体安全性。机组变负荷运行的过程中，闭燃烧器中间的一次风，将上下端的二次风开大，从而集中一次风，创造煤粉稳定性燃烧的先决条件。除此之外，当炉膛负压摆不太的时候，炉内火焰不存在忽明忽暗的闪动问题。

2.3水循环技术

300MW火电机组，实施变负荷调峰运行的时候，不仅要重点强调炉内燃烧的稳定性能，而且还要充分考虑到自然循环锅炉汽包炉水份是否具有可靠的性能。这里主要采用的是正方形大切角炉膛结构，并且负荷分布处于很均匀的状态，本质上改善了四角受热的程度，非常有利于水循环的良好运行。关于300MW火电机组调峰运行的良好优化，在具体调整技术当中，要使用大循环倍率的锅炉才比较容易实现。除此之外，实际变负荷运行的的时候，主汽压力应滑降至 14. 0～ 14. 5MPa，在调峰的运行方面属于超高压的状态，这种情况下比较容易改善水循环。基于此，300MW在变负荷调峰的状态下，锅炉水循环的可靠性就会比较高。

2.4厚壁部件汽包技术

为进一步让300MW火电机组汽包内水和汽的温差得到整体上的降低，需要不断减少热应力，也就是让汽包壁由于温度带来的分布不均匀情况发挥作用，促使热应力得以全面性的减少，切实全面提高锅炉在负荷变化下的全方位适应能力。第一，在汽包内采用直通式给水分配管的具体结构，让经配水管进入集降管入口处的主要位置，以此调整汽包壁整体温度场的分布。第二，控制汽包上下温度之间的差，通常情况下是在10℃以内的范围，再控制上下壁差为 30℃。非常值得注意的是，外壁温差之间具有一定的差异性，以在 14～ 20℃内的范围为最佳。

2.5机组振动技术

机组振动也是调峰运行中技术的一种。实际负荷变动的具体阶段，300MW火电机组调峰运行，其主要技术的优化与调整不能忽视，要更加重视起来。具体而言，就是要控制各个轴振幅在比较合理的范围之内。因为单阀和顺序阀不会直接影响到机组的顺利运行，所以两种方式都能够在优化的基础上适应实际调峰的基本需要。

3机组变负荷运行优化调整措施

为全面确保300 MW火电机组变负荷运行的稳定性和经济性，在锅炉燃调整的全部过程中，还要选择最佳的DEH控制系统，进而具体分析出测试现场的相关工作。实践的时候会发现，调峰试验数据和实际性能应该要有其较为合理化的参考依据。

3.1调峰试验煤种选择措施

实施调峰试验的具体阶段里，煤种的选择不是固定化的，也不是不可改变，关键是看在什么样的情况下进行。煤种的选择整体上要依据实际环境气候，当地温度的控制做有针对性的选择。比如，在前4次调峰试验的时候，使用的煤种就为北方混煤，第5次使用的煤种为低质煤。通过5次的调峰试验，因地制宜去使用适合的煤种，整体上就突破了最低稳燃负荷的基本数值。

3.2技术改造措施

3.2.1炉内敷设卫燃带

目前电厂锅炉燃用的煤质，整体上比实际设计的煤种可能要差些，炉内火焰温度水平基本处于偏低的一种状态，所以可在炉内采用相应的措施，敷上卫燃带。然后测出炉内燃烧中心四角火焰的平均温度数值，其具体温度应该是在合理的范围内，这样才表示炉内火焰温度再提高，有利于变负荷燃烧的稳定性，同时还可以有效节约经济成本。

3.2.2改善燃烧器出口结构

关于300MW火电机组调峰运行，燃烧器的出口结构要在具体运行过程里做出专业化的调整。而对于双通道自稳式的燃烧器而言，实际在热态运行的整个过程中，比较容易受到不同程度的损坏，从而就产生变形的现象，致使炉内气流偏斜，对燃烧的稳定极为利于。基于此，需要在实践操作时在AB两层一次风喷口的两侧中间，采用开一个V型口的方式，以此预防受热后可能出现的变形问题。

3.3采用一次风火嘴投运的方式

双通道自稳式燃烧器，本质上变负荷稳燃性就比较非常好，所以在具体调峰试验的早期阶段，需要采用的燃烧方式是要稳定下层，调节中间层，最后停运上层，但这样会有再热汽温度的相关问题。基于此，300MW火电机组在实际运行的时候，可以用一次风火嘴投运的方式，机组负荷在实际运行时能够确保2套制粉系统处于正常的运行状态。若4层一次风火嘴集中进行专业投运，炉膛负压波动就会相对比较小，炉内燃烧也会更加的具有稳定感，并且再热性温度就会有所提高，以提高10℃左右温度为最佳，促使整个机组变负荷调峰运行的经济成本能够得以不断减少。

结语

综上所述，社会的发展，促使电网容量需求剧增，导致电网内的符合峰谷差也开始不断拉大。如果只是单纯的采用小机组调峰则很难真正满足相应的需求，因此就必须要采用200MW以上的机组来进行调峰操作。一旦机组在参与调峰之后，因为启停操作所致符合大幅变动，则难以避免的出现剧烈的温度变化以及热交变应力，最终将直接缩短设备的使用寿命。

参考文献：

[1]万杰,许天宁,李泽,张志强,刘金福.热电联产机组抽汽供热期的汽轮机滑压运行优化方法[J].节能技术,2015,01:33-37+42.

[2]张希富,王运民,师保平,夏成锐.电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析[J].汽轮机技术,2014,06:464-466+408.