（華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠）

蓄能深度調(diào)峰技術(shù)在高寒地區(qū)的應(yīng)用

劉翔太

（華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電源結(jié)構(gòu)日益多元化，特別是在風(fēng)電并入電網(wǎng)后使得電網(wǎng)峰谷差越來越大，風(fēng)電大面積脫網(wǎng)等原因?qū)е碌碾娋W(wǎng)深度調(diào)峰，特別是大型機(jī)組也參與到了調(diào)峰任務(wù)中，而小的熱電廠也不能幸免。在調(diào)峰過程中如何即保證供熱質(zhì)量，又能對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生好的影響，值得深思。

蓄能技術(shù)；高寒地區(qū)

0 引言

當(dāng)前，電力行業(yè)形勢(shì)異常嚴(yán)峻，飛速發(fā)展的電源點(diǎn)多元化的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和低迷的用電量形成了很大的矛盾。再加上國家對(duì)電廠特別是火電企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管日益嚴(yán)格，“廠網(wǎng)分開，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，公平調(diào)度”的方針正在發(fā)揮作用，隨著電力商品買方市場(chǎng)的形成和發(fā)展，各集團(tuán)公司電廠之間的競(jìng)爭(zhēng)日益突出。高寒地區(qū)還肩負(fù)著深度調(diào)峰期間供熱的重任，鍋爐帶50%負(fù)荷深度調(diào)峰，可以降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。但是在深度調(diào)峰時(shí)，如何保證燃燒的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性，如何利用調(diào)峰來提高盈利能力，值得深思。

1 深度調(diào)峰對(duì)鍋爐燃燒的影響

深度調(diào)峰時(shí)，鍋爐帶額定負(fù)荷的50%～60%，因機(jī)組負(fù)荷低、投入粉層少，爐膛燃燒不穩(wěn)定，極易受煤質(zhì)等因素的影響導(dǎo)致滅火，具體原因分析如下：

1）在低負(fù)荷時(shí)加減煤量和風(fēng)量操作幅度過大，風(fēng)煤比失衡使得爐內(nèi)送入大量熱風(fēng)，降低了爐膛溫度，使燃燒條件惡化；誤停給煤機(jī)、磨煤機(jī)，導(dǎo)致制粉系統(tǒng)內(nèi)的煤量驟減，燃燒惡化或因給煤機(jī)上下閘板誤關(guān)，或因煤內(nèi)水分過多，煤吸附在落煤管導(dǎo)致給煤機(jī)斷煤。

2）燃油系統(tǒng)故障，負(fù)荷低于額定負(fù)荷的50%，應(yīng)投入燃油系統(tǒng)運(yùn)行。如此時(shí)因燃油泵故障、燃油管路調(diào)壓閥故障、油槍霧化不良無法進(jìn)入等原因?qū)е虏糠纸怯蜆屘l，直接威脅爐膛的安全穩(wěn)燃。

3）一二次風(fēng)配比不合理。油層風(fēng)、周界風(fēng)、啟轉(zhuǎn)二次風(fēng)、底部托起風(fēng)、頂部燃盡風(fēng)等風(fēng)門開度不當(dāng)，爐膛與風(fēng)箱差壓過低，在煤質(zhì)不好的情況下都可導(dǎo)致爐膛滅火。

4）一次風(fēng)速偏高，且各燃燒器出口一次風(fēng)速相差較大。保持適當(dāng)?shù)囊弧⒍L(fēng)速和風(fēng)率是建立正常的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和穩(wěn)定燃燒的必要條件。若一次風(fēng)速過高，則通過單位截面積上的氣流量將過大，達(dá)到氣粉混合物的著火溫度所需要的吸熱量就要多，因此達(dá)到著火所需的時(shí)間就延長，著火穩(wěn)定性相應(yīng)降低。另外，各爐的一次風(fēng)速大都在35m/s以上，明顯偏高，且從火咀出口處觀察，發(fā)現(xiàn)著火距離都在200mm以上，著火距離偏大，這是造成滅火和燃燒不穩(wěn)定的一個(gè)重要因素。

2 深度調(diào)峰燃燒不穩(wěn)的應(yīng)對(duì)措施

1）正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)組應(yīng)保持CCS（協(xié)調(diào)）方式運(yùn)行，應(yīng)將磨煤機(jī)風(fēng)量、風(fēng)溫、給煤量、總風(fēng)量、氧量、爐膛負(fù)壓、一次風(fēng)壓控制全部投入“自動(dòng)”，接受CCS（協(xié)調(diào)）指令進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2）通過火焰電視、就地看火孔，調(diào)整爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，煤粉著火距離適當(dāng)，燃燒正常時(shí)火焰呈金黃色，不偏斜，不沖刷水冷壁，有良好的充滿程度，燃燒器區(qū)域無結(jié)焦。

3）調(diào)整好送、引風(fēng)量，保持爐膛壓力在－50～－100Pa。

4）送、引、一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，其動(dòng)葉/靜葉、電流、出力應(yīng)基本一致，同時(shí)調(diào)節(jié)。

5）為提高燃燒的經(jīng)濟(jì)性，要定期對(duì)煤粉細(xì)度、飛灰、大渣進(jìn)行取樣分析。根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整燃燒和煤粉細(xì)度，調(diào)節(jié)氧量在正常以及輔助風(fēng)、周界風(fēng)和燃燼風(fēng)的比例關(guān)系。

6）及時(shí)掌握入爐煤品質(zhì)，根據(jù)燃料特性及時(shí)調(diào)整燃燒。煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)煤種或陰雨天來煤較濕時(shí)，做好事故預(yù)想；當(dāng)發(fā)現(xiàn)由于各種原因造成燃燒不穩(wěn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)投入油槍或等離子裝置穩(wěn)定燃燒，并查明原因，消除燃燒不穩(wěn)定因素。

7）根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，保持合適的制粉系統(tǒng)運(yùn)行臺(tái)數(shù)。負(fù)荷降低時(shí)，應(yīng)及時(shí)停運(yùn)制粉系統(tǒng)，如給煤機(jī)斷煤短時(shí)間處理不好時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，及時(shí)停運(yùn)斷煤的制粉系統(tǒng)，視情況增加其他給煤機(jī)的煤量。注意防止運(yùn)行磨煤機(jī)過載，必要時(shí)啟動(dòng)備用磨煤機(jī)，以保持負(fù)荷穩(wěn)定。適當(dāng)調(diào)整一次風(fēng)量，保證磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速。

8）運(yùn)行的磨煤機(jī)平均出力超過36t/h時(shí)應(yīng)增加一臺(tái)磨煤機(jī)。運(yùn)行的磨煤機(jī)平均出力低于20t/h時(shí)，應(yīng)停止一臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行。

9）制粉系統(tǒng)啟動(dòng)和停止時(shí)，防止磨煤機(jī)振動(dòng)或堵磨現(xiàn)象的發(fā)生。增減給煤量要緩慢進(jìn)行，避免啟動(dòng)、停止制粉系統(tǒng)煤量波動(dòng)過大導(dǎo)致主汽壓力波動(dòng)過大，甚至引起燃燒不穩(wěn)定或鍋爐滅火現(xiàn)象。

10）正常運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)爐內(nèi)燃燒的監(jiān)視，注意對(duì)火檢強(qiáng)度和火焰電視的觀察分析。當(dāng)運(yùn)行燃燒器火檢閃爍、火焰發(fā)暗、負(fù)壓和氧量大幅擺動(dòng)時(shí)，要立即投入油槍穩(wěn)燃，并查找原因進(jìn)行處理。

11）鍋爐進(jìn)行爐膛吹灰時(shí)，應(yīng)注意監(jiān)視爐內(nèi)燃燒工況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)影響燃燒穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)立即停止吹灰，低負(fù)荷時(shí)禁止進(jìn)行吹灰。

12）正常運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)受熱面金屬溫度的監(jiān)視。蒸汽溫度或一、二級(jí)減溫水兩側(cè)流量及各處受熱面金屬溫度偏差大要及時(shí)查找原因進(jìn)行處理。

13）經(jīng)常觀察火檢（信號(hào)）運(yùn)行情況，尤其是啟停制粉系統(tǒng)和低負(fù)荷期間，保證火檢（信號(hào)）正常。如發(fā)現(xiàn)火檢（信號(hào)）故障立即采取適當(dāng)措施并通知檢修處理。

14）如燃燒器和受熱面出現(xiàn)結(jié)焦、積灰、堵灰現(xiàn)象，要及時(shí)采取有效措施。如更換煤種、切換磨煤機(jī)、吹灰等措施。當(dāng)結(jié)焦、積灰嚴(yán)重時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低鍋爐負(fù)荷。

15）運(yùn)行中要注意監(jiān)視爐膛負(fù)壓、送風(fēng)量、磨煤機(jī)等自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否正常，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)切為手動(dòng)調(diào)整，并聯(lián)系熱控人員處理。

16）磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，必須對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行徹底的吹掃，并將磨煤機(jī)石子煤倉箱內(nèi)存煤清理干凈。

3 深度調(diào)峰分析

3.1 考核單臺(tái)光軸機(jī)組運(yùn)行

本效益依據(jù)光軸的投運(yùn)情況進(jìn)行分析。供熱初末期，由于供熱負(fù)荷需求較低，光軸機(jī)組不能投運(yùn)，在現(xiàn)有政策基礎(chǔ)之上，無法享受調(diào)峰政策補(bǔ)貼。因此，本文將結(jié)合外界供熱需求，考慮光軸機(jī)組投運(yùn)情況和機(jī)組調(diào)峰時(shí)間，最終計(jì)算機(jī)組在現(xiàn)有調(diào)峰政策下的收益。

對(duì)2017～2018年不同的供熱面積情況下，結(jié)合現(xiàn)有的調(diào)峰政策進(jìn)行政策補(bǔ)貼預(yù)測(cè)分析。僅考慮光軸機(jī)組的深度調(diào)峰情況，見表1和表2。

3.2 機(jī)組調(diào)峰深度分析

打孔抽汽機(jī)組在進(jìn)汽量為420t/h以下時(shí)，汽機(jī)已經(jīng)不能再進(jìn)行抽汽。也就是機(jī)組在420t/h進(jìn)汽以下時(shí)，機(jī)組為純凝工況運(yùn)行。機(jī)組的最小進(jìn)汽量為345t/h，與電廠溝通，其運(yùn)行的最低電負(fù)荷為120MW。在機(jī)組最低負(fù)荷工況下，還要滿足機(jī)組供熱的需要，這正是蓄能深度調(diào)峰技術(shù)的有效運(yùn)用。當(dāng)然要完全完成這樣的任務(wù)，還需要在熱網(wǎng)供汽側(cè)想辦法，進(jìn)行汽輪機(jī)低壓缸光軸改造技術(shù)或汽輪機(jī)中低壓缸聯(lián)通管打孔抽汽都是可行的手段。

表1 2017年度采暖季年富發(fā)電廠光軸機(jī)組蓄熱調(diào)峰政策補(bǔ)貼分析

表2 2018年度采暖季年富發(fā)電廠光軸機(jī)組蓄熱調(diào)峰政策補(bǔ)貼分析

4 結(jié)束語

本文主要以高寒地區(qū)深度調(diào)峰面臨的安全問題為思考，分析高寒地區(qū)熱網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)深度調(diào)峰產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益進(jìn)行了對(duì)比分析，闡明了深度調(diào)峰技術(shù)在高寒地區(qū)的應(yīng)用，同時(shí)在文章的結(jié)尾對(duì)蓄能技術(shù)和汽輪機(jī)低壓缸光軸改造技術(shù)結(jié)合進(jìn)行了論述，希望能對(duì)高寒地區(qū)小機(jī)組有所幫助。

2016-10-08）