錢谷峰

（江蘇國信靖江發(fā)電有限公司，江蘇 靖江 214500）

受到煤質(zhì)以及設(shè)備的影響，當前，我國的火電機組調(diào)峰能力在純凝工況的條件下只能達到40%～50%的額定容量，在供熱工況下約為30%，該水平與德國火電機組70%的調(diào)峰能力存在顯著的差距。同時，在燃氣機組裝機容量和抽水蓄能發(fā)電機組占比較小的情況下，對火電機組進行靈活改造，加強調(diào)峰能力就十分必要。早在“十三五”規(guī)劃里就要求對電力發(fā)展中的煤電靈活性進行改造，在提升燃煤機組深度調(diào)峰能力上包括提高鍋爐低負荷穩(wěn)燃能力、實現(xiàn)機組供熱工況熱電解耦、提高機組主輔機和環(huán)保裝置在低負荷下的設(shè)備適應(yīng)性，以下對相關(guān)內(nèi)容進行分析。

1 關(guān)于深度調(diào)峰技術(shù)研究和解決的主要方面

1.1 燃燒穩(wěn)定性

在鍋爐的燃燒工況大大低于設(shè)計最低穩(wěn)定負荷運行情況下，會導致爐膛的溫度急劇下降，進而對煤粉的著火造成不利影響，比如，火焰的穩(wěn)定性不足，容易出現(xiàn)熄火和爐膛滅火等問題，埋下諸多的安全隱患。

1.2 環(huán)保設(shè)備安全性

當燃煤機組處于低負荷運行狀態(tài)時，環(huán)保設(shè)備中的SCR脫硝系統(tǒng)開始出現(xiàn)問題，導致這一問題出現(xiàn)的主要原因在于入口處的煙氣溫度不足，進而不能達到催化劑發(fā)生反應(yīng)的溫度需要，這一問題會造成氮氧化物的排放不達標。同時，在低負荷運行的狀態(tài)下，會出現(xiàn)大量沒有充分燃燒的煤炭，影響催化劑的作用，縮短催化劑的使用壽命。此外，處于低負荷下的煙氣溫度不足，SCR 脫硝系統(tǒng)的氨氣會和硫氧化物反應(yīng)生成硫酸氫銨，這種黏性的化學物質(zhì)也容易造成催化劑孔隙的堵塞，影響催化劑反應(yīng)能力。

1.3 輔機設(shè)備安全性

在燃煤發(fā)電機組中，如果長期處于低負荷的狀態(tài)，可能會導致給水泵和風機偏離標準工況，對輔機系統(tǒng)的做功造成不利影響，比如，出現(xiàn)風機的失速、跳閘等問題。目前，解決這一問題主要是采取變頻運行的方法。

1.4 供熱工況熱電解耦

當前，我國的大多數(shù)供熱機組都采用了汽輪機中壓缸排汽供熱方式，不過，受到汽輪機低壓缸最小冷流的影響，機組供熱量達到一定水平的情況下，這時，機組的發(fā)電負荷不會低于某個限值，該模式就對供熱機組在供熱期的深度調(diào)峰能力產(chǎn)生影響，所以需要通過有效的措施干擾打破機組供熱期的熱耦合和電耦合關(guān)系。通過利用蒸汽蓄熱技術(shù)、熔鹽蓄熱技術(shù)、固體材料蓄熱技術(shù)，可以對這一問題進行解決。

2 對深度調(diào)峰技術(shù)的利用

2.1 主要設(shè)備和系統(tǒng)概況

（1）鍋爐。在江蘇國信靖江發(fā)電有限公司中，一期工程2×660MW 超超臨界機組鍋爐制造廠家為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司。超超臨界變壓運行直流鍋爐式為П 型布置，該鍋爐是全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)，其特點為一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣，使用的燃燒材料為燃用煙煤。鍋爐采用改進型低NOx PM 主燃燒器和MACT 型低NOx 分級送風燃燒系統(tǒng)。

（2）汽輪機。一期工程的660MW 超超臨界機組汽輪機生產(chǎn)廠家為上海汽輪機有限公司，具有一次中間再熱、四缸四排汽、八級非調(diào)整回熱抽汽的特點，其型式為超超臨界，額定負荷660MW，最大連續(xù)出力694.795MW，閥門全開工況出力718.335MW。

（3）系統(tǒng)概況。機組控制為I/A series 分散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)生產(chǎn)廠家為上海福克斯波羅公司，系統(tǒng)設(shè)計包含DAS、FSSS、MCS、SCS 系統(tǒng)；汽機控制系統(tǒng)為高壓透平油DEH 控制系統(tǒng)，生產(chǎn)廠家為上海汽輪機廠生產(chǎn)的DEH 系統(tǒng)；DEH 部分為西門子公司的SPPA-T3000 分散控制系統(tǒng)。

2.2 深度調(diào)峰機組需具備的技術(shù)條件

（1）深度調(diào)峰主要運行方式及控制。當機組退出AGC制方式后，負荷達到280MW。與此同時，煙囪入口脫硫濃度不得超出35mg/Nm3控制，技術(shù)人員要將機組對外供熱調(diào)整至最大出力，其他相關(guān)要求包括SCR 入口噴氨氣動閥掛禁操、汽機真空降至80 ～90kPa、深度調(diào)峰期間保證綜合入爐煤熱值控制4800 ～5200kcal/kg，揮發(fā)分不低于26%，水分不高于 16%。在進行深度調(diào)控的過程中需要根據(jù)操作票進行操作，其主要內(nèi)容包括：啟動燃油系統(tǒng)并檢驗AB 層油槍正常備用情況；機組負荷330MW 工況前準備；退出低低溫省煤器運行，低低溫省煤器走旁路；調(diào)整輔汽到軸封進汽旁路閥，軸封溢流閥開度至少20%；加強監(jiān)視供熱母管壓力，調(diào)整背壓機旁路，以此滿足供熱壓力。此外，深度調(diào)峰期間如果是三臺磨運行，需要運行人員重點加強監(jiān)視各磨煤機參數(shù)，防止發(fā)生堵磨斷煤現(xiàn)象，隨時做好啟備用磨及敲煤準備工作。

（2）深度調(diào)峰規(guī)則。有效滿足電網(wǎng)深度調(diào)峰的需求深度，調(diào)峰機組每天調(diào)用順序在原則上要根據(jù)日前預(yù)出清排序調(diào)用，與此同時，要求中標機組深調(diào)能力總和至少滿足深度調(diào)控需要，并且單臺機組的深度調(diào)峰調(diào)用時間至少為1h，兩次深度調(diào)峰間隔至少2h，每天出清的計費周期為15min，調(diào)用價格按照被調(diào)用機組的申報價為準，如果電網(wǎng)安全需要，可以按需調(diào)用，按需調(diào)用機組按報價出清（設(shè)置報價上限），如果由于特殊原因不能按需調(diào)用機組，調(diào)度機構(gòu)需要及時做好信息披露。

深度調(diào)峰交易計算基于實際調(diào)用各檔有償調(diào)峰電量和對應(yīng)調(diào)用價格，滿足被調(diào)用機組報價結(jié)算的情況有以下兩個方面：一種是日前市場未中標，另一種是日內(nèi)按需臨時調(diào)用的深度調(diào)峰機組。為對市場交易行為進行有效規(guī)范，需要對深度調(diào)峰機組做曲線正偏差考核，免于考核的情況包括以下兩個方面：一種是正偏差在允許偏差范圍內(nèi)，另一種是投AGC的機組。電力調(diào)峰輔助服務(wù)計量主要包括以下依據(jù)：調(diào)度指令、電能量采集系統(tǒng)的電量數(shù)據(jù)、智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)。

2.3 深度調(diào)峰期間的操作注意事項

第一，需要確認申請機組的時間和運行方式，告知相關(guān)人員做好準備工作，在深度調(diào)峰前的36h 要停止對鍋爐進行蒸汽吹灰操作。

第二，在深度調(diào)峰前根據(jù)要求調(diào)整加倉，并且聯(lián)系設(shè)備部門檢查點火油槍，然后，進行油槍實投實驗。

第三，在深度調(diào)峰的當天要把空預(yù)器吹灰方式改變?yōu)殡p循環(huán)連續(xù)模式，并且將SCR 入口噴氨氣動閥掛禁操。

第四，深度調(diào)峰機組如果需要供熱，則壓力設(shè)定為0.8MPa，將供熱蒸汽混合器出口溫度調(diào)至250℃，深度調(diào)峰機組對外供熱混合器壓力調(diào)整門投自動，以此保證供熱母管的溫度壓力流量平穩(wěn)，避免供熱參數(shù)出現(xiàn)大幅度波動的情況。

第五，原則上要求深度調(diào)峰期間不能進行重要設(shè)備定期切換工作，同時，要求值班人員對儀表加強分析，以此保證參數(shù)的安全性，如果機組發(fā)生故障或者主參數(shù)異常，對機組安全造成威脅，需要立即停止深度調(diào)峰方式。

最后，技術(shù)人員要保證鍋爐降負荷分階段進行。在每個操作環(huán)節(jié)都要求小心謹慎，對各種參數(shù)進行有效控制，并且要保證數(shù)據(jù)記錄準確。

3 結(jié)語

綜上所述，燃煤機組深度調(diào)峰運行是當前火電機組的必然選擇，在利用該技術(shù)的過程中需要掌握主要設(shè)備和系統(tǒng)概況，做好相關(guān)試驗，并且對深度調(diào)峰期間的操作注意事項加以關(guān)注，這樣才能保證發(fā)電質(zhì)量。