660MW超低排放機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行問(wèn)題分析

單宗俊

摘要：隨著近年來(lái)新能源電力的蓬勃發(fā)展，火電機(jī)組的“深度調(diào)峰”需求十分迫切，未來(lái)“深度調(diào)峰”很可能會(huì)成為火電機(jī)組運(yùn)行常態(tài)。某沿海4×660MW超低排放機(jī)組經(jīng)過(guò)一段時(shí)間深度調(diào)峰實(shí)際運(yùn)行，遇到了一系列問(wèn)題。本文以該電廠為例，從集控運(yùn)行角度討論“深度調(diào)峰”時(shí)遇到的主要問(wèn)題和應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：深度調(diào)峰，超低排放，660MW

近年來(lái)，我國(guó)新能源電力極速發(fā)展，火電機(jī)組的調(diào)峰形勢(shì)十分緊迫。2019年，浙江省300MW及以上常規(guī)燃煤機(jī)組已全部完成40%額定負(fù)荷深度調(diào)峰能力認(rèn)證，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行，仍然存在一系列問(wèn)題。本文以某電廠600MW超低排放機(jī)組為例，主要從集控運(yùn)行角度分析和討論深度調(diào)峰工況下的主要問(wèn)題。

1 概述

某電廠Ⅰ期2×660MW鍋爐為超臨界參數(shù)，Ⅱ期2×660MW鍋爐為超超臨界參數(shù)，均為變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊Π型結(jié)構(gòu)、露天布置燃煤鍋爐；環(huán)保設(shè)備均經(jīng)過(guò)超低排放改造，配置選擇性催化還原法（SCR）脫硝裝置。

2 深度調(diào)峰主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

2.1 鍋爐螺旋水冷壁壁溫偏差大

某電廠4臺(tái)機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)，螺旋水冷壁均會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏差現(xiàn)象，最高壁溫偏差可達(dá)80℃以上，局部偶爾出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。可能的主要原因?yàn)榈拓?fù)荷工況時(shí)，機(jī)組滑壓壓力低，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流速降低，水動(dòng)力穩(wěn)定性差，局部水冷壁管因吸熱偏差易發(fā)生汽阻引起超溫；此外，低負(fù)荷時(shí)爐膛火焰充滿度不足，水冷壁區(qū)域加熱不均勻也會(huì)使得水動(dòng)力穩(wěn)定性差、局部超溫。

應(yīng)對(duì)策略：設(shè)置螺旋水冷壁壁溫偏差大大屏報(bào)警，提醒運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整；適當(dāng)調(diào)整水煤比，控制給水流量；調(diào)整制粉系統(tǒng)集中燃燒、集中配風(fēng)，提高火焰集中度和均勻度；進(jìn)行催化劑改造，采用最新的“寬溫催化劑”，提升脫硝系統(tǒng)低溫性能。

2.2 SCR裝置進(jìn)口煙溫偏低

某電廠SCR裝置進(jìn)口煙溫設(shè)計(jì)值357℃；40%負(fù)荷工況實(shí)際僅可以達(dá)到265℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。實(shí)際通過(guò)采取增加噴氨量的方法，實(shí)際脫銷效率仍可以達(dá)到95%以上，但此時(shí)氨逃逸率增加，需投入空預(yù)器連續(xù)吹灰以減少空預(yù)器堵塞的可能性。

做好負(fù)荷預(yù)測(cè)，優(yōu)化吹灰方式，減少部分區(qū)域吹灰頻次，提高SCR進(jìn)口煙溫；適當(dāng)調(diào)整配風(fēng)方式、制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式、煙氣擋板；合理選擇高熱值煤種摻配；在保證水冷壁溫度合理前提下，投入省煤器給水旁路。

2.3 SCR裝置進(jìn)口NOx濃度偏大

某電廠SCR裝置進(jìn)口NOx設(shè)計(jì)值≤320mg/Nm3；40%負(fù)荷工況穩(wěn)定時(shí)原煙氣NOx濃度一般在400-500mg/Nm3，超出設(shè)計(jì)值。不過(guò)實(shí)際工況中，SCR裝置和煙囪出口NOx濃度基本能控制在要求以下。實(shí)際上，比較危險(xiǎn)的工況是在高負(fù)荷減至40%負(fù)荷工況的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，例如某電廠#1機(jī)組曾在330MW減至240MW的過(guò)程中，SCR進(jìn)口NOx含量最高曾達(dá)到900mg/Nm3，引起NOx排放短時(shí)超標(biāo)。

應(yīng)對(duì)策略：深度調(diào)峰時(shí)，調(diào)整下層制粉系統(tǒng)集中燃燒、集中配風(fēng)，控制氧量；盡量避免底層制粉系統(tǒng)停運(yùn)；合理控制制粉系統(tǒng)風(fēng)量，必要時(shí)減少制粉系統(tǒng)運(yùn)行臺(tái)數(shù)；減負(fù)荷時(shí)提前增加噴氨量，預(yù)留控制裕度。

2.4 汽動(dòng)給水泵再循環(huán)門控制品質(zhì)不佳

眾所周知，汽泵運(yùn)行時(shí)需保證最小汽蝕余量，以保障汽泵的安全運(yùn)行。機(jī)組深調(diào)時(shí)，給水流量需求小，汽泵進(jìn)口流量低，因此需要開啟汽泵再循環(huán)門。由于50%負(fù)荷以上工況運(yùn)行時(shí)汽泵再循環(huán)門長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)，繼續(xù)降低負(fù)荷，再循環(huán)門自動(dòng)開啟時(shí)可能出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象；若負(fù)荷快速下降時(shí)汽泵再循環(huán)開啟不及時(shí)，可能導(dǎo)致汽泵出力不均、最小氣蝕余量不足等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)汽泵跳閘等事故。

應(yīng)對(duì)策略：50%負(fù)荷以下時(shí)，提前手動(dòng)緩慢開啟一臺(tái)汽泵（首選MFT汽泵）再循環(huán)電動(dòng)門至30%以上，控制給水流量穩(wěn)定；優(yōu)化汽泵再循環(huán)滴自動(dòng)開啟邏輯；閥門卡澀或給水流量波動(dòng)大時(shí)，增加報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提醒運(yùn)行人員干預(yù)。

2.5 其他問(wèn)題

除上述影響機(jī)組安全運(yùn)行和環(huán)保重要參數(shù)的問(wèn)題外，深度調(diào)峰還有吹灰蒸汽參數(shù)不足、全廠輔汽參數(shù)和供熱蒸汽參數(shù)偏低、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性差等問(wèn)題。

應(yīng)對(duì)策略：針對(duì)吹灰蒸汽參數(shù)不足，可以通過(guò)與調(diào)度溝通，合理分配不同機(jī)組的負(fù)荷，逐臺(tái)機(jī)組進(jìn)行吹灰；針對(duì)輔汽和供熱參數(shù)偏低，可以通過(guò)切換至高參數(shù)的機(jī)組供全廠輔汽和對(duì)外供熱，確保軸封供汽、對(duì)外供熱參數(shù)滿足要求。針對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性差，可以調(diào)整循環(huán)水泵運(yùn)行方式、凝結(jié)水泵深度變頻、優(yōu)化各調(diào)整閥門調(diào)節(jié)曲線以節(jié)能減排。

3 總結(jié)

隨著光伏等不穩(wěn)定性新能源的進(jìn)一步增長(zhǎng)，火電機(jī)組的“深度調(diào)峰”將越來(lái)越常態(tài)化，短期內(nèi)遇到的問(wèn)題已經(jīng)逐漸凸顯，長(zhǎng)期深度調(diào)峰運(yùn)行的問(wèn)題也會(huì)慢慢呈現(xiàn)。希望本文的分析能為其他深度調(diào)峰的火電機(jī)組提供參考。

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（作者單位：浙江浙能樂清發(fā)電有限責(zé)任公司）