600MW火电燃煤机组深度调峰技术探讨 廖家锡

600MW火电燃煤机组深度调峰技术探讨廖家锡

发表时间：2019-06-13T10:21:31.583Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：廖家锡

[导读] 摘要：近几年，我国经济发展迅速，火电厂为我国发展做出了很大贡献。大力发展光伏、风能等可再生能源已成为“十三五”期间我国电力发展的重点任务之一。

（中电广西防城港电力有限公司广西防城港市 538002）

摘要：近几年，我国经济发展迅速，火电厂为我国发展做出了很大贡献。大力发展光伏、风能等可再生能源已成为“十三五”期间我国电力发展的重点任务之一。由于风电、光伏发电的随机性、间歇性较强，其大规模并网给电网的安全运行带来了负面影响，为提高新能源的消纳能力，要求火电机组必须承担电网的调峰任务。就电厂在深度调峰过程中面临的问题进行分析探讨。

关键词：600MW；火电燃煤机组；深度调峰技术；探讨

引言

面对用电量增幅趋缓、电网峰谷差逐年增大的形势，电网调度对600MW火电机组深度调峰能力的需求日益凸显。深度调峰不仅是电网的需求，也是电厂在激烈竞争中生存的需要。本文针对电厂近期保障深度调峰运行安全稳定的技术措施作了简要分析。

1深度调峰过程中面临的问题及建议

1.1锅炉燃烧方面

锅炉受热面超温：锅炉低负荷时炉膛火焰充满度差，存在火焰偏斜现象，且工质的流量、流速低，受热面超温情况时有发生。#2机组负荷降至600MW试验时，超温严重经多方调节无效，被迫终止。因此后续进行深度调峰时要充分考虑受热面超温问题，建议邀请热工院专家进行相关试验，防止火焰偏斜超温，必要时升级受热面材质，防止长期超温造成爆管。蒸汽运行参数低：深度调峰至600MW时，存在主再热气温偏低的情况，蒸汽运行参数长期偏低将严重影响汽轮机的运行安全。可通过继续优化调整配风、切换至下层磨煤机等方式来降低火焰中心。

空预器低温腐蚀：低负荷情况下锅炉氧量大，造成喷氨量大，过量的氨逃逸容易造成空预器受热面堵塞，负荷降低后空预器出口烟温降低，容易造成空预器冷端低温腐蚀。建议调整煤质，满足掺配煤的前提下尽量燃用低硫煤，运行可通过提高空预器冷端温度至85℃来缓解空预器堵塞和低温腐蚀，必要时启停机阶段使用空预器温升法处理空预器堵塞。

烟道积灰：锅炉深度调峰后烟气流速降低造成受热面及烟道积灰严重，长期调峰运行需考虑烟道积灰后载荷增加的影响。之前低负荷为了提高脱硝催化剂入口烟温，采取尾部烟道不吹灰策略导致机组深调后升负荷期间粉尘排放频繁超限。建议深度调峰期间根据深度调峰时长定时吹灰，防止烟道积灰严重。

1.2脱硝系统方面

烟气脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR），脱硝剂为液氨，SCR布置方式在省煤器与空预器之间，每台炉布置两只SCR反应器。脱硝系统按入口NOx浓度400mg/Nm³、处理100%设计工况烟气量状态下三年内脱硝效率不低于80%，出口NOx浓度应稳定控制在

50mg/Nm³以下。催化剂采用蜂窝式催化剂，按三层布置。

受脱硝催化剂活性和寿命的影响，厂家要求催化剂入口烟温不低于295℃，考虑到实际燃煤硫份较低（0.8%-1.2%），维持脱硝系统入口烟温（测点三取中）均在310℃以上，对应的机组最低负荷是250MW。因此，脱硝系统烟温偏低是目前限制深度调峰的主要因素之一。

为满足深度调峰情况下，脱硝系统安全运行，2017年#1机组进行了2020超低排放技术改造，增加了脱硝烟气旁路。通过试验负荷降低至180MW时脱硝装置入口烟温达到319度，完全满足深度调峰至180MW的要求，后续可继续降低负荷至150MW，满足进一步深度调峰。

1.3给水系统安全

给水系统配置两台50%汽泵和一台30%电泵。汽泵汽源有三路：正常运行时取自四段抽气，启机阶段取自辅汽，当四抽、辅汽不满足条件时使用高压汽源冷再。在低负荷工况下，四抽至小机供汽压力偏低，小机转速自动跟踪缓慢，当汽泵转速指令与反馈偏差大时，汽泵的调节特性变差，容易出现给水自动解除或抢水，若调整不及时可能出现给水流量低机组跳闸事故。因此在深度调峰阶段要重点监视汽泵转速指令和反馈，当发现汽泵控制方式由遥控跳至MEH自动时，及时进行调整。还要定期翻阅MEH画面，检查运行小机低压调阀开度不大于60%。

1.4汽轮机低压缸末级叶片湿气损失和湿气冲蚀影响

机组低负荷运行时，干蒸汽的过热度不足就会导致汽轮机低压缸末几级提前出现湿饱和蒸汽，由于湿度加大速度下降，导致动能损失和叶片阻力增加（反动度增加）。除了影响效率以外，还有可能对低压缸叶片产生冲击，从我们的调峰的实际参数曲线上看，当主再热汽温都在540℃以上，主汽压力按照厂家定滑定曲线在10Mpa以下，即便考虑做功，干蒸汽也有充足过热度.另外，排汽真空度满足要求。各监视段压力和温度在监视范围内，可以保证保每级的湿度，故认为160MW低负荷调峰对汽轮机本体的影响不大。

对于低压缸喷水，厂家意见是汽轮机排汽缸温度不高于80℃时，机组可在低负荷下持续运行，当排汽缸温度不超过52℃时机组可快速升负荷，建议低压缸尽量不要喷水，若低压缸长期喷水运行，喷水湿汽在末级叶片根部和叶顶形成进出循环，将导致最后几级叶片的水蚀增加。

1.5节能方面

1.5.1一台间冷泵运行

水泵汽轮机的排汽通过间冷循环水冷却，间冷循环水系统配备1台33%间冷泵和3台50%间冷泵。两台机组正常运行时，给水系统四台汽泵运行，间冷系统1台33%间冷泵和1台50%间冷泵运行。当两台机组均进行深度调峰，两台机组各停运一台小汽轮机时，可以考虑隔离停运小汽轮机的间冷水系统，同时停运33%的D间冷泵，保持一台50%间冷泵运行，以此达到深度调峰期间节能的目的。

1.5.2低负荷三台磨运行

在深度调峰时，四台磨煤机运行容易造成磨煤机振动大、火检不稳，因此在制粉系统无缺陷、煤质干燥稳定、油系统可靠备用、烟气温度满足脱硝系统运行情况下可考虑ABC、BCD、CDE制粉系统运行。