郭 君
(山西漳澤電力同華發(fā)電有限公司發(fā)電部,山西忻州034100)
面對用電量增幅趨緩、電網(wǎng)峰谷差逐年增大的形勢,電網(wǎng)調(diào)度對660MW火電機組深度調(diào)峰能力的需求日益凸顯。深度調(diào)峰不僅是電網(wǎng)的需求,也是電廠在激烈競爭中生存的需要。本文針對同華電廠近期保障深度調(diào)峰運行安全穩(wěn)定的技術(shù)措施和注意事項作了簡要分析。
山西漳澤電力同華發(fā)電有限公司一期2×600MW燃煤火力汽輪發(fā)電機組,鍋爐為東方鍋爐廠引進技術(shù)制造的超臨界參數(shù)、變壓運行、螺旋管圈直流鍋爐,其型式為單爐膛、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、緊身封閉、全鋼構(gòu)架的Π型爐,鍋爐型號為DG2100/25.4-Ⅱ6。汽輪機為哈爾濱汽輪機有限公司設(shè)計制造的超臨界、一次中間再熱、單軸、兩缸兩排汽、直接空冷凝汽式汽輪機,具有較高的效率和安全可靠性,汽輪機型號為CLNZK660-24.2/566/566。發(fā)電機由哈爾濱汽輪發(fā)電機有限公司生產(chǎn),型號為QFSN-660-2;排列方式為室內(nèi)縱向順列布置;發(fā)電機的冷卻方式為水、氫、氫:定子繞組及出線水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子繞組直接氫冷,轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯氫冷;發(fā)電機的勵磁型式為自并勵靜止勵磁方式;發(fā)電機額定容量733.3MVA,額定功率660MW,額定功率因數(shù)0.9(滯后),最大連續(xù)輸出功率702MW,級對數(shù):1對,發(fā)電機定子額定電壓20kV,額定電流21170A。
(1)燃燒安全裕度下降。由于爐膛熱負荷下降較多,燃燒穩(wěn)定性和抗擾能力降低,如發(fā)生煤質(zhì)突變、磨煤機跳閘、風(fēng)機跳閘等異常,極易引發(fā)鍋爐滅火。
(2)燃燒組織不易優(yōu)化。4臺磨煤機運行單臺磨煤量小,燃燒器出口煤粉濃度低,相互支持效果差,燃燒惡化,火檢不穩(wěn);3臺磨煤機運行,堵煤、斷煤等制粉系統(tǒng)異?;蛎嘿|(zhì)突變時燃燒擾動過大,更易發(fā)生燃燒不穩(wěn)或滅火。
(3)引風(fēng)機小汽機汽源切換,造成小機出力異常。機組250MW以下時,四抽壓力不能滿足引風(fēng)機小汽機供給,輔助汽源與四抽存在壓差、溫差,切換操作不當(dāng),容易造成引風(fēng)機小汽機出力異常。
(4)抽汽系統(tǒng)存在安全隱患。甩負荷或下降過快,滑壓運行的除氧器會發(fā)生自生沸騰,逆止門不嚴時,竄入四抽管道,存在返汽和進冷汽等嚴重隱患。
(5)給水流量波動大,調(diào)整難度加大。鍋爐降至200MW應(yīng)該可以保持穩(wěn)定運行,但是繼續(xù)降低負荷至160MW時,需要進行干濕態(tài)轉(zhuǎn)換及鍋爐大小閥切換。在此負荷段操作較多,給水流量比較接近給水流量低保護值,且頻繁閥切換對給水主閥和調(diào)閥的可靠性是很大的考驗。
深度調(diào)峰運行以機組設(shè)備狀態(tài)為依據(jù),安全、環(huán)保為目標,科學(xué)調(diào)整、分配機組負荷,兼顧經(jīng)濟性。
(1)在電網(wǎng)許可范圍內(nèi),控制降負荷速率。
(2)以組織安全的燃燒工況為第一要務(wù),磨煤機前后墻平衡投用,監(jiān)視制粉系統(tǒng)參數(shù)正常,確保燃燒安全。
(3)樹立環(huán)保排放“紅線”和“底線”意識,確保污染物達標排放。
(4)給水操作要慎重,汽溫、氧量調(diào)整要平緩,勤分析,細調(diào)整,在保證安全、環(huán)保的前提下,追求機組運行的經(jīng)濟性。
依據(jù)參照東方鍋爐廠的熱力計算表中數(shù)據(jù)(表1、表2),試驗過程以專業(yè)下發(fā)的深度調(diào)峰試驗措施為主,根據(jù)現(xiàn)場情況做適當(dāng)調(diào)整。
表140%THA工況參數(shù)
(1)煤場備好所需燃煤,要求:一種熱值為5000kcal,干燥無灰基揮發(fā)分38%~40%;一種熱值為4500kcal,干燥無灰基揮發(fā)分38%~40%。每種燃煤至少各5000t。
(2)深度調(diào)峰前8h,調(diào)整上煤方式,A/D磨煤機上5000kcal的煤,B/E磨煤機上4500kcal的煤。
(3)深度調(diào)峰前8h,進行等離子拉弧試驗,處理等離子缺陷。
表230%BMCR工況參數(shù)
(4)深度調(diào)峰前2h,投入爐前燃油系統(tǒng),保證B/D/E層油槍備用。
(5)深度調(diào)峰期間機組盡可能保持協(xié)調(diào)運行方式。
(6)降負荷至330MW時,保證A/B/D/E磨煤機運行,并進行等離子拉弧。低溫省煤器出口煙溫降至105℃以下時,停運低溫省煤器增壓泵。將機組輔汽由四抽切為冷再供汽。
(7)提前對過、再熱器煙氣擋板進行調(diào)整,開大再熱器側(cè)煙氣擋板,關(guān)小過熱器側(cè)煙氣擋板,以盡可能提高脫硝入口煙溫。
(8)將機組負荷變化速率由14MW/min改為6MW/min,繼續(xù)降負荷至300MW,穩(wěn)定10min。投入空預(yù)器連續(xù)吹灰。
(9)適當(dāng)提高空冷背壓設(shè)定值至20kPa左右,監(jiān)視凝結(jié)水回水溫度不低于40℃,抽真空溫度大于15℃,各排凝結(jié)水過冷度小于6℃,就地加強各散熱管束溫度的測量(此項根據(jù)當(dāng)時環(huán)境溫度進行,若不需要按照正常運行背壓進行控制)。
(10)繼續(xù)降低機組負荷至270MW,此時應(yīng)注意給水泵自動情況,提前開啟一臺泵的再循環(huán)。
(11)負荷降至250MW時,應(yīng)注意各臺磨煤機煤量,若總?cè)剂狭拷档椭?20t/h,應(yīng)停運E磨煤機。保持三臺磨運行,一臺磨通風(fēng)備用。
(12)繼續(xù)降負荷至230MW,將一臺給水泵退出并列運行,關(guān)閉其出口電動門,備用。
(13)將停運磨煤機二次風(fēng)關(guān)閉至15%,將燃盡風(fēng)擋板關(guān)閉至40%,保持省煤器出口氧量在5%~6%,維持爐膛與二次風(fēng)箱差壓在0.3~0.4kPa。
(14)在減負荷過程中,監(jiān)視空預(yù)器入口煙溫不低于295℃,若降低至295℃時,應(yīng)停止降負荷,對煙氣擋板進行調(diào)整(可將過熱器側(cè)煙氣擋板關(guān)至5%)。
(15)深度調(diào)峰期間,磨煤機出口溫度維持在85℃以上,保持各磨煤機風(fēng)煤比在1.6~1.8之間,且最低一次風(fēng)量不低于60t/h,任何人不得隨意進行風(fēng)量復(fù)位操作。磨煤機加載油壓力設(shè)定為正偏置,但須保證磨煤機不振動。
(16)根據(jù)空預(yù)器入口煙溫情況(不低于295℃),繼續(xù)降負荷至200MW。盡可能維持較高的主再熱汽溫,在200MW穩(wěn)定運行直至試驗結(jié)束。若出現(xiàn)空預(yù)器入口煙溫持續(xù)下降(低于295℃)、水冷壁受熱面超溫、儲水罐水位波動等參數(shù)異常時,立即恢復(fù)負荷至250MW以上。
(17)當(dāng)前負荷穩(wěn)定后,分別每0.5h對飛灰可燃物進行取樣化驗一次。
(18)在低負荷穩(wěn)燃期間,若著火不良,進行以下調(diào)整:
1)適當(dāng)提高磨煤機加載力(以磨煤機不振動為原則);
2)降低磨煤機一次風(fēng)量(參考磨煤機出口壓力最低不得低于2.0kPa);
3)通過關(guān)小分離器出口折向擋板減小煤粉細度(關(guān)小5%)。
(19)下列情況下,若遇深度調(diào)峰,應(yīng)及時停止調(diào)峰操作:
1)非A/B/D/E4臺磨煤機運行時;
2)鍋爐燃水比在330MW穩(wěn)定時低于5.0時;
3)制粉系統(tǒng)設(shè)備有重大缺陷時;
4)無備用磨煤機時。
(1)深度調(diào)峰期間,密切監(jiān)視火檢及火焰電視,發(fā)現(xiàn)火檢有擺動時,關(guān)小磨煤機外二次風(fēng)擋板至30%~40%,將中心風(fēng)門關(guān)至15%。
(2)火焰有閃爍現(xiàn)象時,應(yīng)首先投入油槍穩(wěn)定燃燒,然后通過減小磨煤機一次風(fēng)量、提高磨煤機出口溫度,增加磨煤機加載力、提高磨煤機出力等措施進行穩(wěn)燃。深度調(diào)峰期間,維持爐膛壓力(-60±50)Pa,嚴密監(jiān)視爐膛壓力變化。
(3)當(dāng)燃燒有明顯減弱的趨勢時,如氧量明顯上升,主汽壓力下降較快,爐膛壓力波動達到±200Pa,火焰有閃爍現(xiàn)象時,應(yīng)首先等離子拉弧穩(wěn)燃火焰,投入油槍穩(wěn)定燃燒,然后通過減小磨煤機一次風(fēng)量、提高磨煤機出口溫度,增加磨煤機加載力、提高磨煤機出力等措施進行穩(wěn)燃。
(4)當(dāng)爐膛壓力波動超過±300Pa,且有明顯的滅火征兆時,嚴禁等離子拉弧穩(wěn)燃,防止滅火后爆燃。
(5)嚴密監(jiān)視中間點過熱度在5~10℃之間,嚴防過熱度過低,儲水罐提前出現(xiàn)水位超限。
(6)加強監(jiān)視各受熱面壁溫,防止壁溫超限。深度調(diào)峰期間,給水流量的調(diào)整應(yīng)緩慢進行,防止給水流量大幅波動。
(7)認真監(jiān)視以下參數(shù)的變化趨勢:各受熱面壁溫、尾部煙道各部煙溫、汽水系統(tǒng)沿程各部汽溫、空預(yù)器出入口煙溫及脫硝系統(tǒng)出入口煙溫等。發(fā)現(xiàn)各部溫度變化趨勢異常時,及時查明原因。
(8)升降負荷時,注意監(jiān)視煙風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等自動跟蹤正常。
在當(dāng)前用電量增幅趨緩、峰谷差增大的形勢下,做好深度調(diào)峰工作對保障電網(wǎng)和發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行均具有重大意義。深度調(diào)峰的技術(shù)措施及運行注意事項,是在總結(jié)實踐調(diào)峰經(jīng)驗基礎(chǔ)上得出的,是保障同華電廠在深度調(diào)峰期間安全運行的有效措施?!安环e跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海?!边@些寶貴經(jīng)驗必將在未來的工作中發(fā)揮更大的作用。