600MW亞界機組深度調峰對經濟性影響分析

王小波

四川廣安發電有限責任公司 四川廣安 638000

近年來，我國新能源增長迅速，風電和太陽能發電在我國電力能源中中的數量逐漸增多，波動性能源發展迅速，對此，國家能源局在“十三五”期間對火電機組提出了靈活性改造，而機組在改造后，其最小技術出力額定容量為30-40%，現階段，在經過改造的機組中實現摸底、見證試驗以及審核后發現，機組在深調后其經濟性能有所下降，這對火電廠的發展而言產生了較大的影響。

1 亞臨界機組介紹

本文以廣安發電有限責任公司為例，研究40%以上負荷下亞臨界機組經濟性，該火電廠汽輪機型號為N600，其采用反動式和沖動式通流設計，熱耗為7600kj/kwh，其能夠在不同工況下運行，滑壓范圍在30-90%額定負荷。鍋爐型號為DG2028/17．45-II5，效率達到92．8%，制粉系統為中速磨煤機直吹系統，磨煤機配置數量為6臺。

2 亞臨界機組深度調峰試驗分析

反平衡試驗選取300MW和240MW兩種工況，考察負荷為40-50%期間煤耗情況。性能試驗主要是了解在低負荷時，機組能耗相對變化情況，因此試驗結果并未修正可控運行參數偏差。不同工況下，通過同樣測量計算法，將能耗相對變化情況客觀表現出來。

2.1 汽輪機熱耗率和鍋爐效率

在50%額定負荷下，300WM機組能夠維持2h穩定運行，記錄其運行參數，進行能耗試驗。240MW機組在額定負荷下，其能夠維持24h穩定運行。在此期間，對機組汽輪機及其附屬系統的安全和穩定運行水平進行考察，并進行能耗試驗[1]。如表1所示，在50%額定負荷下，機組的負荷下降到40%，這時，汽輪機組熱耗提升到271kj/kwh。如圖1所示，按照機組汽輪機設計熱耗曲線圖可以看出，其熱耗提升到200KJ，對這種現象出現原因分析可得，在50%負荷工況情況下，為確保汽泵流量最小，單臺汽泵能夠實現再循環，進而調整門全開現象，汽輪機滑壓情況下，壓力并沒有得到優化，導致汽輪機的效率偏低。

試驗過程中，磨煤機停運時保證其不會發生隔層運行現象，爐膛看火孔正常運行，火焰觀察條件安全完善。試驗前，保證受熱面整潔，不可吹灰，為方便，鍋爐效率根據ASME規定修正煤質參數以及溫度，在50%額定負荷下進行試驗，參數為煤質參數和空預器入口風溫，得到機組工況在下降到40%負荷時，鍋爐效率降低。通過對40%負荷工況過濾效率下的磨煤機進行組合測試得到平均值，在50%負荷情況下的鍋爐效率在92%，240WM負荷時，鍋爐效率達到91．5%，修正到300WM負荷時，鍋爐效率在91．3%，其絕對值有所下降[2]。

表1

2.2 供電煤耗情況

通過上述實驗可以得到，機組深度調峰到240WM電負荷情況運行時，相較于300WM而言，汽機發電熱耗有所上升，鍋爐效率則有所下降，供電標準煤耗有所提升。

3 600MW亞臨界機組深度調峰經濟性影響分析

3.1 機組負荷統計

按照機組實際運行情況，對其負荷時間進行了統計，得到在40-50%負荷條件下，機組負荷占比時間為3．6%，根據年運行時間，機組深度調峰時間在254．9h。

3.2 負荷經濟性影響

通過對年度統計報表中標示的機組各指標完成值計算機組發電煤耗影響情況。通過簡單算法對45%負荷情況下汽輪機入好以及鍋爐效率進行計算，得到該情況下發電煤耗，之后利用該機組在40-50%負荷間的時間占比得到深度調峰多出的煤耗量，進而計算出在40-50%負荷下機組影響煤耗率[3]。如表2所示，45%負荷情況下，發電煤耗相較于75%負荷下的發電煤耗明顯要高。

表2

3.3 節能措施

首先，燃煤電廠在對50%以上負荷情況下的機組進行了滑壓試驗，但是其對40-50%之間及其以下負荷情況下機組有所忽視，需要對其進行深度調峰滑壓試驗[4]。其次，對燃燒器進行改造增加等離子拉弧裝置，在低負荷時能夠保證機組燃燒穩定，防止投入油槍使油耗成本上升。最后，對低負荷情況下的燃燒進行優化，將一次風速、二次風壓、磨煤機組合以及煙氣氧量等條件作為基礎，開展氧量試驗，明確鍋爐排煙氧量最佳標準，提高鍋爐的燃燒率[5]。

4 結語

火電廠機組進行深度調峰勢在必行，對于火電廠而言，其不僅需要深入分析深度調峰的經濟性影響，同時也需要采取優化措施，降低其對機組經濟性的影響程度。