660MW火电机组深度调峰运行分析

660MW火电机组深度调峰运行分析
摘要：随着我国社会的发展，国民经济逐渐步入到发展的新常态，加之电网结
构的变化，电网的峰谷差越来越大，调峰压力与日俱增，火电机组的深度调峰任
务也越来越重，甚至很多电厂需要频繁进行深度调峰，使火电机组能够到达最低
安全稳定运行负荷以下。

本文就对660MW火电机组的深度调峰运行进行了分析，旨在共享运行操作的经验，规范调峰操作的要点，为相关电厂提高火电机组运行
的安全性和可靠性提供参考。

关键词：660MW火电机组；深度调峰；安全稳定运行
前言
当前，随着我国社会经济的快速发展，工业化进程不断加速，对电能的需求越来越多，
与此同时，我国的电网结构也发生了较大的转变，电网的峰谷差越来越大。

电网调度对于
660MW火电机组的“深度调峰”能力的需求日益凸显。

在运用660MW火电机组进行深度调峰时，稍有不慎，就会造成机组出现非停的状况，因此，研究660MW火电机组深度调峰运行
问题具有十分重要的意义。

一、火电机组深度调峰的必要性分析
随着科学技术的发展，我国的新能源发电得到了迅猛的发展，同时，煤电产能逐渐出现
过剩的现象，对火电机组进行灵活性改造就显得势在必行。

因为电能无法有效贮存，同时，
在实际生活中，白天与晚上的用电量也各不相同，因此，为了更好地满足人们群众的生产和
生活用电，相关电厂必须根据电网调度的命令，减少或增加发电机出力，以满足电网负荷变
化的波动需求。

在电网运行中，一般的调峰调频任务均是由水电站承担的，作为我国重要发
电组成的火电站则承担着基荷和腰荷的重任，这是因为火电站的气轮机从锅炉起炉一直到汽
轮机并网发电，需要的时间相对较长，而且，并网后还需要较长的时间才会停机，运用火电
调节电力峰荷，需要不停地开关机过改变出力，这样会影响到燃煤的利用效率。

但随着新能
源电厂的建设，并在电网中占据越来越多的比例时，电网调度对于调峰电源的需求也逐渐升高。

与新能源电源相比较，火电机组具有良好的调峰性能。

而且，我国的煤炭储量相对较多，在面对电网峰谷差的逐年增加的情况时，提高火电机组的灵活性，依次进行深度调峰就成为
最为现实的可行选择。

在实际生活中，用于调峰的机组，其调峰的能力大小取决于机组最小
的负荷与最大的负荷之比，同时也与锅炉适应高低负荷的能力有关。

目前，我国的国产锅炉，在理论上能够从100%调节到30%，以一台600MW机组为例，进行调峰时，其发电量理论上
可以从600MW下降为180MW，其调峰的能力为420MW，调峰的深度为70%。

但在实际运
行中，国产锅炉远远无法实现这一目标。

二、影响火电机组深度调峰的因素分析
在火电厂运行中，影响火电机组深度调峰的因素主要包括四方面的因素，分别是锅炉稳燃、汽轮机、辅机设备和控制策略。

（一）锅炉稳燃
当火电机组燃烧的工况远远低于设计最低的稳定运行负荷时，锅炉炉膛的温度就会急剧
下降，这样就会导致煤粉无法快速着火，进而导致火焰的稳定性变差，极易出现熄火、放炮
等重大的安全隐患。

而锅炉最低稳燃负荷均是根据燃用设计煤种的条件而设定的，在实际运
行中，其最低稳燃负荷又会受煤种、燃烧气和烟气温度这三种因素的制约。

在进行火电机组
深度调峰时，随着燃料逐渐减少，锅炉内的温度也会随之逐渐降低，燃烧的工况就会越来越
恶劣，极易产生锅炉灭火的危险。

（二）汽轮机
在火电机组深度调峰的过程中，随着操作人员逐渐减少燃料量，降低负荷，汽温也会随
之降低，特别是锅炉由“干态”转变为“湿态”时，极易出现蒸汽的温度过热度不足，从而造成
汽轮机的水冲击现象。

此外，在深度调峰的过程中，随着负荷的降低，火电机组的抽汽压力
与给水流量也随之不断降低，为了保护锅炉，火电机组往往都会设置给水流量的低保护，这
样就会导致火电机组出现跳闸的现象。

（三）辅机设备
火电机组在低负荷下运转的时间如果较长，各个辅机设备，如风机和给水泵就会逐渐偏
离原本设计的工况，这样就会直接影响到辅机系统做功的效率，甚至还会导致风机出现抢风
或失速的现象，进而还会出现喘振以及跳闸等一系列的安全问题。

（四）控制策略
在对火电机组进行深度调峰时，操作人员一般都是根据该机组运行的参数及以往的运行
经验，对每种配比、变负荷速率及幅度进行修正，特别是对动态和稳态工况下的运行参数进
行单独的设置，以满足调峰的需求，但由于没有建立过程数据模型，导致控制系统存在一定
的不足，无法在深度调峰的过程中保持稳定的歌运行状态，从而出现各种各样的问题。

三、优化660MW火电机组深度调峰运行的策略分析
（一）优化锅炉稳燃工况
在深度调峰时，火电机组的锅炉炉膛内燃烧较弱，因此，必须掺配高挥发份的长焰煤。

而且，煤的发热量不能太低，否则会导致出现燃烧不良的状况，但同时也不能让发热量国高，因为发热量过高就会导致磨煤量变少，从而导致磨煤机出现强烈的振动。

而且，在深度调峰
过程中，要想保证接近或低于锅炉的稳燃负荷，还必须选用有助于稳定燃烧的新型煤粉燃烧器，并且在进行深度调峰的过程中，操作人员不能运用吹灰以及打焦等干扰燃烧工况的操作。

此外，操作人员还可以优化制粉系统的运行方式，使火焰的中心靠上，以此提高烟气的温度，从而实现锅炉的稳燃工况。

（二）优化汽轮机的运行
在火电机组深度调峰过程中，在“干态”的运行状态下，操作人员可以通过调整水煤比，
同时加强对分离器出口过热度的监视。

如果调峰的时间较短，可采用停运机组的真空泵、开
启储水箱的小溢流阀以及开启旁路等手段，在降低机组电负荷的同时，保证机组的热负荷，
使其达到深度调峰的目的。

针对调峰期间给水流量波动，操作人员在进行调峰时，应严密监视储水箱最小流量阀的
动作情况，必要时应提前开启给水泵的最小流量阀，并固定其开度，以达到稳定给水的目的。

（三）变频运行辅机设备
针对风机和给水泵等辅机设备在深度条缝运行中存在的问题，操作人员可采用如下的措施：在负荷时，一次风压应尽量维持在7～8kPa左右，供氧量应维持在3.5%～4%之间，以保证燃烧的稳定，避免减弱燃烧工况。

在保持供氧量不变的条件下，操作人员还可以适当开大
二次风挡板，以降低二次风的总风压，从而有效提高燃烧的稳定性。

为此，操作人员应积极
采用变频调节的方式，通过PLC编程，进一步提高火电机组的可靠性，提升其在低负荷运行
下的效率。

（四）优化协调控制策略
在进行火电机组深度调峰的过程中，操作人员可以根据以往机组运行的参数以及运行的
经验，对不同的煤种配比、不同的变负荷段、不同的变负荷速率及幅度进行科学修正，使其
能够满足机组在变负荷过程中各参数的要求。

为此，操作人员需要建立火电机组过程数据模型，从而有效优化过程控制策略，实现其在低负荷运行下效率的提升。

结语
综上所述，目前我国的火电机组产能过剩，但在未来一段时间内，火电作为电力能源重
要的发电主体地位难以动摇。

随着我国电力改革的不断推进，各火电厂应积极转变发展观念，优化生产方式，根据国家的电改要求，充分发挥出火电机组的深度调峰能力，接纳更多的新
能源机组并入电网，实现高效化、集约化和清洁化的发展。

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