浅析火电机组深度调峰中的节能管理措施

浅析火电机组深度调峰中的节能管理措施
发布时间：2022-02-16T06:41:45.791Z 来源：《科技新时代》2021年12期作者：张明辉
[导读] 随着我国经济的发展和经济结构的调整，第一产业对于电力的需求逐渐减少，第二产业和第三产业需求量日益增加，这也就造成了电网的峰谷差日益增加。

尤其对于耗电量大的省市，其电力需求的峰谷值更加巨大。

贵州华电桐梓发电有限公司贵州省遵义市 563200
摘要：电网峰谷差的加大及新能源发电入网的需求对于电厂调峰能力提出严峻的需求和考验。

另外，提升电厂的深度调峰能力、研究调峰方式和措施也是改善电厂经济性的重要手段。

本文针对当前火电厂机组运行实际情况，从深度调峰的主要方式入手，在分析了其主要影响因素的基础上就如何实现对火电机组深度调峰的节能管理发表了几点自己的见解，以供参考。

关键词：火电机组；深度调峰；节能管理；经济安全
1引言
随着我国经济的发展和经济结构的调整，第一产业对于电力的需求逐渐减少，第二产业和第三产业需求量日益增加，这也就造成了电网的峰谷差日益增加。

尤其对于耗电量大的省市，其电力需求的峰谷值更加巨大。

另外，随着新能源的不断开发和利用，风能发电和太阳能发电正在快速发展，对于电力行业的调峰提出严峻的考验和要求。

目前，抽水蓄能电站是一种较为理想的调峰电源，尽管其技术相对成熟，但是由于建设周期长、建设地地理要求高等特点，难以进行大规模的利用和实施。

由此我们推断，采取科学合理的手段和技术对发电机组的调峰风力进行节能优化改进是电力行业未来发展的一个必然趋势。

我国的电力主要来自火力发电，因此开展火电机组的深度调峰能力研究是具有重要意义的。

本文主要围绕火电机组调峰研究进行展开，对影响机组调峰的因素进行探讨，并对深度调峰的负荷及经济性进行说明。

2火电机组深度调峰方式
2.1 负荷变化进行机组调峰
根据电网系统的需求，对机组的实际运行负荷进行调整，以满足电力入网的要求。

变负荷调峰方式在电厂中是比较常见的调峰方式，随着电网的需求多少对机组负荷进行深度快速调整，此种调峰方式相对方便，但对于设备的抗干扰能力要求较高。

2.2 汽轮机启停进行调峰
利用部分机组的启停进行机组的调峰，在电网的低谷期间将电厂的部分机组进行停运，在次日的用电高峰期将机组进行启动，通过机组的停运和启动时间发电量的调节，此种方式相对繁琐。

2.3 少汽无负荷调峰方式
少汽无负荷运行调峰方式，在用电低谷期将机组的负荷将至零，同时机组不从电网中进行接序，使得发电机进行无功运行。

给汽轮机提供少量蒸汽，同时利用冷却鼓风进行摩擦生热，次日用电高峰时，机组进行发电，进行有功运行。

3火电机组深度调峰影响因素
3.1 煤质特性的影响
火电发电机组在调峰时，其低负荷运行能力与锅炉的最低稳定运行负荷能力有关。

锅炉的最低稳燃负荷由设计煤种条件所确定。

然而在实际的燃烧过程中，电厂为降低企业的运行成本，往往选择劣质煤种或者配备煤种(劣质煤和中质煤调配)进行燃烧，其燃烧性能和物理特性与设计煤种往往偏差较大，因此实际过程中，其最低负荷运行能力受到煤种变动等多种因素的制约。

其具体的数值应该根据所用煤种进行试验确定。

3.2 低负荷下的燃烧稳定性
当前火电机组中所运用的基本上都是低负荷调峰方式，由于在低负荷在会存在燃料燃烧不充分、不稳定的现象，因此制约调峰的能力的因素和矛盾是改进机组低负荷下的燃烧稳定性。

锅炉在低负荷下运行时，送入锅炉内的燃料量减少，风量也减少，导致热风温度降低。

锅炉内的氧气含量低，影响其稳定燃烧的性能，甚至会造成灭火。

在低负荷火电机组运行情况下有效保持燃料燃烧的稳定性和充分性是提高火电机组运行安全性的重要前提和基础条件。

实际运行中往往采取改变燃烧布置方式以适当增大炉膛周界和炉膛容积、循环流化床锅炉代替煤粉锅炉等方式提升低负荷下的燃烧稳定性。

3.3 水动力工况安全性
机组在调峰时，锅炉在较低的负荷下运行，火焰在炉膛内的充满程度远远低于高负荷运行状态。

导致炉膛内的温度分布不均。

水冷壁各循环管路中容易出现汽水分布不均，热偏差大的情况。

严重时可能导致水循环滞流或者倒流的情况出现。

对此，需要根据锅炉的具体形
式进行相关试验，确定最低负荷下的水动力工况情况，一般情况下滑压运行方式比定压运行方式更加具有可靠性。

3.4 制粉系统的影响制粉系统是锅炉运行的辅助设备，主要对原煤进行磨制、干燥和输送。

低负荷运行状态下，制粉系统对于锅炉的稳定性影响更大。

在制粉过程中，煤质变化、制粉设备缺陷或者分离器效果不良等情况都会导致漏煤、堵煤或者断煤的现象。

在机组运行实践操作中发现双进双出钢球磨可以对锅炉负荷表现出快速反应能力，特别适合调峰运行。

另外，为了增强其运行稳定性，一般进行冗余处理，即多增加一台磨煤机备用。

3.5 锅炉器壁的金属部件应力锅炉厚壁所包含的主要金属组件有三通管、汽包以及过热器联箱等。

其中汽包是能够承受低疲劳应力最大的一个组件。

在应力大且变化扰动程度较大时，焊缝位置就可能出现裂缝。

3.6 运行人员的水平限制火力电厂调峰能力除了受到上述参数的影响外，运行人员的管理和运行水平也是影响调峰能力的关键因素。

在进行调峰作业的工作中，技术人员必须严格在操作规程的指导下进行，并且要在严格制度的指导下进行，确保操作人员作业的规范性。

提升自身专业素养，增
强对于电厂锅炉运行原理的了解是提升自身水平和装置运行能力的关键。

4火电机组深度调峰中的节能管理措施
结合某电厂的600MW锅炉对深度调峰能力进行相关的介绍，并对运行的经济性进行分析。

该电厂所使用的锅炉机组是600MW功率的亚临界类型，其结构特点是三缸四排汽、单轴、直接空冷汽轮机。

其运行特点一次中间加热、循环控制、四角切向燃烧、固态排渣等，所使用的制粉系统属于正压直吹方式的。

锅炉为2台。

可以通过对负荷科学分配、对燃烧方式进行合理调整以及对输煤进行高质量参配的办法来提高火电机组的深度调峰能力。

4.1 负荷的合理分配
燃煤的优劣性影响机组的负荷。

燃用较好的煤质该机组的负荷可以达到240MW，燃用较差煤质时采用等离子拉弧，可以降低负荷。

例如，2台锅炉的调峰为400MW时，可以一台机组选用优质煤质达到240MW，另一个选用较差煤质控制160MW。

4.2 输煤参配的方案
煤场中的准煤堆放要进行分区处理，不能与其他煤种混堆。

在煤种的配煤过程中，应保证调峰期间，1台锅炉的2个磨煤机为准煤，不添加其他煤种，另一台锅炉中的1个磨煤机也需要进行同样的设置。

在输煤过程中，需要保证皮带上的余煤或者煤泥全部输送到煤斗内。

提高巡防人员的检查力度和频次，保证相关设备运行的稳定性。

4.3 运行调整
(1)班组人员接到调度员的调峰任务时，要及时把相关指令下达到除灰、脱硫和输煤的工段。

相关工段的工作人员要及时对装置的运行状况和调峰前的装置准备做好，如果有运行问题及时报告。

(2)在机组调峰之前，解除机组的协调能力。

通过手动的方式对锅炉和汽机设备进行调整并解除锅炉送风。

(3)风门调节过程中，需要燃烧状况的变化和炉膛内负压的波动情况，进行缓慢操作。

严密关闭磨煤机的出入口的风门挡板。

(4) 当负荷不到210 MW的时候，等离子拉弧设备必须拉弧进行稳燃。

(5) 调峰过程中，燃烧器摆角应维持在炉膛的水平位置。

禁止吹灰和打焦操作。

该电厂的调峰时间为每天23:00到凌晨的7:00。

原来采用的的是投油助燃的调峰运行方式，使用1支油枪对每一个锅炉进行助燃。

每支油枪1.2t/h，调峰期间用油约14万元，月费用达到420万元。

5结语
提升电厂的调峰能力是未来电厂的必然趋势，是应对新能源入电网的重要措施。

为提升燃煤电厂的深度调峰的能力，应该着重研究自身电厂相关负荷运行的参数，以机组的耗煤特性为依据，科学确定基于经济补偿的发电机组深度调峰方式，实现运行成本风险的有效补偿。

参考文献
[1] 秦小阳. 600MW超临界火电机组不投油深度调峰技术分析应用[J]. 中国电业:技术版, 2015(5).
[2] 周江涛. 600MW机组深度调峰分析研究[J]. 科技资讯, 2016, 14(26):27-27.。