300MW循環流化床機組深度調峰技術探討

史佳賓 焦凱 鄭秀平

摘 要：近年來，蒙西電網隨著新能源裝機占比的增加，電網負荷結構發生了顯著變化，日常運行中負荷的峰谷差日益增大，調峰矛盾日益加劇，燃煤機組50%的調峰能力已不能滿足蒙西電網的調峰需要。日前，國家發展改革委、國家能源局印發“關于提升電力系統調節能力的指導意見”文件中提到：要加快推進電源側調節能力提升，實施火電靈活性提升工程，優先提升30萬千瓦級煤電機組的深度調峰能力。本文針對此輪調峰期間機組存在的安全隱患，以及運行調整措施進行分析探討。

關鍵詞：循環流化床；深度調峰；參數控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.170

1 機組概述

本鍋爐為東方鍋爐廠生產循環流化床、亞臨界參數，一次中間再熱自然循環汽包爐。采用緊身封閉、平衡通風、固態排渣、全鋼架懸吊結構。主要由一個膜式水冷壁爐膛，三臺汽冷式旋風分離器和一個由汽冷包墻包覆的尾部豎井（HRA）三部分組成。脫硫系統采用爐外煙氣脫硫，采用“石灰石-石膏”濕法脫硫。脫硝系統為SNCR（選擇性催化還原法），還原劑采用尿素溶液[1]。配備上海汽輪機廠生產亞臨界中間再熱單軸雙缸雙排汽、直接空冷式汽輪發電機組。

2 鍋爐控制

循環流化床鍋爐由于其自身特性，高溫固體顆粒物料的循環流化燃燒方式，鍋爐本身蓄熱能力強[2]，本身具有很好的負荷調節性能，深度調峰期間雖然燃燒減弱，但爐內溫度分布較為均勻。

2.1 燃燒控制

調峰期間鍋爐一次風量控制為245km?/h，保證床料正常流化[3]，總風量為355km?/h，高于總風量保護動作值，上下二次風擋板開度均為20%。平均床溫756℃，已低于底限報警值790℃，床壓控制為7kPa。由于調峰期間工質蒸汽流量降低，主汽系統管壁溫度較高，屏過壁溫容易超限，控制一級減溫水后溫度高于飽和溫度5℃，同時控制煙氣側溫度偏差小于20℃，通過精調細調，保證鍋爐各管壁溫度不超限。

2.2 水位控制

本機組采用兩臺50%汽動給水泵，一臺30%電動給水泵，正常運行兩臺汽泵運行電泵備用[4]。給水采用三沖量自動控制。調峰期間給水流量降至342t/h，汽動給水泵再循環聯鎖開啟流量為180t/h，顯然給水流量不能滿足汽泵正常運行，所以在執行調峰過程中，通過開啟汽泵再循環，兩臺汽泵各自開啟50%，單臺汽泵流量達到245t/h，給水采用三沖量自動不變，減少人為因素干擾，保證鍋爐給水穩定。

3 汽輪機組控制

為保證機組安全運行，本次調峰期間汽輪機均采用單閥控制。退AGC自動，修改負荷下限為115MW，滑壓偏置設置為0，機爐協調自動投入。

3.1 主要操作

在執行調峰操作過程中，降負荷采取設定目標值的方式，速率為1MW/min。同時開啟輔汽供軸封電動門，微開調節門，控制軸封壓力8kPa，在進行軸封汽源切換操作時，注意輔汽管路暖管要充分，初始階段增強疏水，注意控制輔汽聯箱溫度與壓力。

檢查確認電動給水泵和備用凝結水泵正常備用，汽動給水泵冷再汽源正常備用，機組各運行參數均正常且無報警條件。降負荷過程中，加強對汽包水位調整監視。密切注意小汽輪機進汽壓力（0.28 -0.22MPa）和溫度（大于330℃），低調閥的開度指令（小于50%），水位自動跟蹤異常時及時切除自動，手動調整汽包水位。采用開啟低壓缸噴水，疏水擴容器減溫水的方式，增加凝結水泵出口壓力至1MPa，保證其穩定運行。

3.2 注意事項

在深度調峰期間，保證汽溫、汽壓、主機和小機振動等參數在正常范圍，發生異常情況時如手動干預仍波動較大時，應立即向調度申請恢復負荷，防止由于汽泵搶水造成水位保護動作等事故的發生。確認三段抽壓力和除氧器壓力正常，高低加水位，排汽裝置和除氧器水位正常，如高低加事故疏水動作時，及時投入擴容器減溫水。

3.3 電氣規定

深度調峰時，有功負荷降至100MW時，AVC發增、減磁閉鎖。在升降負荷過程中加強對發電機無功功率、定子電壓、廠用電壓的監視，保證發電機定子電壓在19.4kV-20.4kV范圍內，無特殊情況不得進相運行。6kV母線電壓上限不得高于6.5kV，下限不得低于5.9kV，380V母線電壓上限不得高于415V，下限不得低于370V。如AVC異常導致電壓超限應及時退出AVC，通過手動調整電壓在規定范圍內。

4 結束語

通過本次研究操作，表明機組完全滿足深度調峰的要求，得出的控制方式為今后的操作以及同類型機組提供了指導性意見。本機組在深度調峰期間整體效率下降。發電成本增加，安全性降低等問題，還需要做進一步的研究。

參考文獻：

[1]中國電力企業聯合會.中國燃煤電廠大氣污染物控制現狀[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]陸萬鵬，史月濤，孫奉仲.熱管換熱器與低壓省煤器的性能分析[J].山東大學學報，2014，42（02）：102-106.

[3]王福才，李瑞光，劉爽.大型循環流化床鍋爐低風量冷態啟動實踐研究[J].沈陽工程學院學報（自然版），2016（02）.

[4]楊學良.300MW機組深度調峰存在的危險及防范[J].電力安全技術，2009（09）.