330MW循環流化床機組深度調峰試驗研究

翟琳瑞 郭才旺

摘 要：隨著電網清潔能源、供熱機組比重的增加，以及用電結構的變化，使得電網峰谷差越來越大，在保證清潔能源不棄風棄光情況下，電網火電機組調峰任務越來越突出，在調峰過程中既要調的深又要安全運行，同時能取得較好的經濟性，值得我們去探究。

關鍵詞：深度調峰;負荷;安全;經濟性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.178

1 機組概況

內蒙古京泰發電有限責任公司為2*330MW循環流化床燃煤發電機組。鍋爐為亞臨界參數，一次中間再熱自然循環汽包爐。由一個膜式水冷壁爐膛，三臺汽冷旋風分離器和一個由汽冷包墻包覆的尾部豎井三部分組成。配備2×330MW亞臨界中間再熱單軸雙缸雙排汽、直接空冷式汽輪發電機組，脫硫方式采用爐外濕法脫硫，脫硝方式采用爐內尿素溶液脫硝。

2 深度調峰試驗過程及相關數據

2.1 試驗過程以及采取的措施

（1）接到調度深度調峰指令后，機組負荷降到150MW時，提前將汽輪機高壓閥門由順序閥切至單閥運行方式，閥門切換過程中加強對機組參數的監視，如波動過大，立即停止操作。

（2）負荷小于150MW時退出AGC，降負荷速率改為2MW/min，130MW以下改為1MW/min，盡量減小擾動，保證各參數在正常范圍。

（3）盡可能減小二次風量，將下層二次風擋板開度關至15%，將上二次風擋板開度控制在20%，使爐膛內密相區形成還原性氣氛，減小污染物的生成。

（4）隨著機組負荷的下降，根據軸封壓力情況，在130MW時將軸封汽源切為由輔汽接帶，調整軸封壓力在正常范圍。

（5）在機組降負荷至140MW時，為了防止因汽泵再循環閥突開引起給水流量波動而造成汽包水位事故，采取手動逐漸開大汽動給水泵再循環門，保證汽泵出口流量在200噸/小時以上。

（6）將鍋爐床壓維持在6.5—7kPa之間，鍋爐保持較高床溫，滿足燃燒良好。每二十分鐘定期切換一次冷渣器，避免冷渣器因長期停運造成排渣不暢。

（7）當機組負荷降至103MW時，全面檢查機組各主、輔機參數正常。

2.2 試驗數據

負荷降至103MW時，記錄機組主要參數，見表1所示。

3 深度調峰時保證安全注意事項

（1）降負荷過程中要保證一次風量不低于21萬Nm3/h，總風量不低于30Nm3/h，保證床料的正常流化，防止低風量保護動作。

（2）注意鍋爐汽包水位的調整，控制小機的轉速及汽動給水泵再循環調門開度，保證給水泵入口最低流量，兩臺小機轉速、流量、出口壓力盡量控制一致，防止因給水泵出力不一致出現搶水，引發水位事故，盡可能保證汽源壓力穩定，當汽動給水泵控制失穩時及時啟動備用電動給水泵進行調整。

（3）注意汽溫、壁溫的控制，深度調峰期間鍋爐燃燒減弱，受熱面管屏在工質側因蒸汽流量低，管屏內的流量偏差加劇，受熱面極易超溫。應盡可能保證燃燒均衡，減小床溫偏差，同時密切監視受熱面金屬壁溫在規定范圍內。

（4）深度調峰期間，要加強巡檢，對機組進行全面檢查，加強對主機軸封、低壓缸排汽溫度、主機振動、脹差、軸向位移、各加熱器水位等參數的監視。

（5）深度調峰前應準備好水份較小、發熱量較高、煤粒度合適的燃煤，避免原煤倉堵煤導致鍋爐燃燒不穩等問題。

（6）蒙西電網深度調峰一般在春、冬季節較頻繁，而京泰電廠為空冷機組，冬季當地最低溫度可達零下30℃，因此在冬季深度調峰時要充分考慮空冷防凍。

4 經濟效益

蒙西電網從2018年開始在全網實施深度調峰獎勵，對于京泰電廠來說機組負荷在150MW以下享受調峰補貼，目前補貼政策為：補償電量=（P1×t調峰時間-Q實際發電量）×0.7kWh。在深度調峰103MW負荷和正常運行160MW負荷相比，廠用電率由8.52%提高至12.11%，增加了3.59%。而發電煤耗由337.51g/kWh提高至368.33g/kWh，增加了30.82g/kWh。調峰補償情況分析如下：

每小時補償收益=補償電量×上網電價=（150000-103000）×0.7×0.2829=9307.41元。

深度調峰每小時效益=補償收益-增加廠用電費用-增加燃煤費用=7484.69元。

5 結論

本文完成了330MW循環流化床機組深度調峰試驗研究，機組在32%額定負荷下可以實現穩定運行。通過補償收益計算，可見深度調峰給火電廠帶來了較好的收益。對于京泰電廠循環流化床機組來說仍有下降空間，但考慮到低于103MW負荷需要切換汽泵汽源、退出一臺汽泵運行以及小機振動增大的問題，不僅增加了運行人員的操作量，也增加了安全風險。同時鍋爐分離器入口煙溫較低，煙氣NOx很難滿足超低排放要求，故只能維持目前最低負荷深調。在以后深度調峰過程中，要不斷優化技術措施，加大機組的深調力度，適應電網發展的需求，融入到低碳綠色的能源變革中。

參考文獻：

[1]蔣春雷，牛瑞雪.330MW CFB機組深度調峰操作方法的探究[J]. 沈陽工程學院學報（自然科學版），2017（04）.

[2]齊建軍，廉俊芳，趙志宏.火電機組深度調峰能力探討與經濟安全性分析[J].內蒙古電力技術，2013（04）.