技術(shù)改造：影響深度調(diào)峰的技術(shù)因素及技術(shù)改造措施

技術(shù)改造:影響深度調(diào)峰的技術(shù)因素及技術(shù)改造措施1.鍋爐穩(wěn)燃當(dāng)鍋爐的燃燒工況遠低于設(shè)計的最低穩(wěn)定運行負荷時，爐膛的溫度會急劇下降，導(dǎo)致煤粉的快速著火出現(xiàn)困難，進而引發(fā)火焰穩(wěn)定性差，容易發(fā)生熄火、爐膛滅火、放炮等重大安全隱患。鍋爐出廠給定的最低穩(wěn)燃負荷均是在燃用設(shè)計煤種條件所決定的，而實際情況鍋爐最低穩(wěn)燃負荷又受煤種變動等多種主要因素制約。深度調(diào)峰過程中隨著燃料的逐漸減少，鍋爐內(nèi)溫度的逐漸降低，燃燒工況會愈發(fā)惡劣，極易產(chǎn)生鍋爐滅火的危險。1.1煤的種類近年來，部分地區(qū)煤炭資源日漸枯竭，煤價連年大幅攀升，發(fā)電企業(yè)為降低成本，經(jīng)常直接燃用和混配偏離設(shè)計的煤種，增加了低負荷運行的風(fēng)險。尤其是超臨界鍋爐當(dāng)煤種頻繁變化、混合不均時水煤比容易發(fā)生大幅度變化，致使主、再熱汽溫大幅波動,水冷壁甚至出現(xiàn)超溫狀況，嚴重時在低負荷下難以穩(wěn)定運行，因此，應(yīng)加強低負荷下配煤技術(shù)的研究，確保鍋爐在低負荷下安全穩(wěn)定運行。進行燃料靈活性研究，調(diào)研新型低成本燃料同時對燃煤摻配經(jīng)濟性進行研究，建立摻配模型。1.2燃燒器由于深度調(diào)峰接近或低于鍋爐穩(wěn)燃負荷，因此需選用有助于穩(wěn)定燃燒的新型煤粉燃燒器。并在深度調(diào)峰過程中禁止進行吹灰、打焦等干擾燃燒工況的操作。1.2.1煤粉預(yù)燃室燃燒器這是我國研究最早、目前應(yīng)用最廣泛的新型煤粉燃燒器裝置。預(yù)燃室燃燒器是由耐火材料或耐熱鋼板制造的前置燃燒室。1.2.2鈍體燃燒器它是在角置式煤粉燃燒器每個角一次風(fēng)噴口出口處，設(shè)置一個非流線形物體——鈍體，使煤粉氣流在鈍體的尾跡區(qū)產(chǎn)生回流，卷吸高溫?zé)煔?，以利于燃料的著火和火焰的穩(wěn)定。著火后的煤粉火炬在爐膛內(nèi)組成四角切圓燃燒。1.2.3火焰穩(wěn)燃船燃燒器其結(jié)構(gòu)為在常規(guī)直流煤粉燃燒器一次風(fēng)口內(nèi)加裝一個船型火焰穩(wěn)定器，并在其中心設(shè)有點火小油槍。采用這種結(jié)構(gòu)后，上煤粉氣流繞過它以后射入爐膛，在離一次風(fēng)噴口不遠處形成一個束腰射流。在束腰部的兩側(cè)外緣形成高溫、高煤粉濃度和有適當(dāng)氧氣濃度的區(qū)域，成為點燃煤粉氣流的良好著火熱源，從而穩(wěn)定爐內(nèi)燃燒。1.2.4濃淡燃燒器所謂濃淡燃燒器，就是采用將煤粉——空氣混合物氣流，即一次風(fēng)氣流分離成富粉流和貧粉流兩股氣流，這樣可在一次風(fēng)總風(fēng)量不變的前提下提高富粉流中的煤粉濃度。盡量在一次風(fēng)噴口出口附近形成所謂“三高區(qū)”：局部高溫、高煤粉濃度→濃淡分離、適當(dāng)高的氧濃度。濃淡分離時，高濃度側(cè)的作用：減少了

著火熱；濃度提高，提高了燃燒的化學(xué)反應(yīng)速度；降低了著火溫度；縮短了著火時間和著火距離→利于燃盡；提高了爐內(nèi)火焰黑毒→強化了輻射吸熱；降低了NOx的生成（還原性氣氛）。1）離心式煤粉濃縮器2）百葉窗式濃淡型煤粉燃燒器3）擋塊式水平濃淡型煤粉燃燒器1.3煙氣溫度由于鍋爐低負荷運行時煙氣溫度降低，不能滿足脫硝系統(tǒng)運行條件，環(huán)保設(shè)施不能正常投運?？蓛?yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式，調(diào)整火焰中心靠上，提高煙氣溫度；提高磨煤機出口溫度；提高二次風(fēng)溫度；加裝省煤器旁路煙道，減少省煤器吸熱量，從而提高煙氣溫度，達到催化劑的運行溫度要求。目前丹東電廠已完成增設(shè)省煤器煙氣旁路等改造，減輕了系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，并獲得了經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。2.汽輪機2.1汽輪機水沖擊深度調(diào)峰過程中隨著負荷的降低，燃料量的減少，汽溫也隨之會出現(xiàn)降低，尤其是在鍋爐“干態(tài)”往“濕態(tài)”轉(zhuǎn)變的過程中，容易出現(xiàn)蒸汽溫度過熱度不足，易造成汽輪機水沖擊，因此深度調(diào)峰期間汽溫調(diào)節(jié)建議：（1）深度調(diào)峰“干

態(tài)”運行過程中應(yīng)及時調(diào)整水煤比，加強對分離器出口過熱度的監(jiān)視保證5℃以上的過熱度。（2）深度調(diào)峰中若機組負荷位于“干態(tài)”與“濕態(tài)”的臨界狀態(tài)，但調(diào)峰時間有比較短時，可采取停運機組真空泵、開啟儲水箱小溢流閥、開啟旁路等手段實現(xiàn)只降低機組的電負荷而保證機組的熱負荷達到調(diào)峰的目的。某電廠曾多次采取降低機組真空以及開啟儲水箱小溢流閥等手段實現(xiàn)調(diào)峰的目的，雖然此類手段會短暫犧牲機組的經(jīng)濟，但是與需要轉(zhuǎn)濕態(tài)、轉(zhuǎn)給水這些繁瑣而且風(fēng)險極大的操作比起來還是要實惠不少。2.2給水流量波動深度調(diào)峰過程中隨著負荷的降低，抽汽壓力以及給水流量也在不斷的降低，而機組為了保護鍋爐一般都設(shè)置了給水流量低保護，多廠在深度調(diào)峰期間已發(fā)生因運行人員操作不當(dāng)造成機組跳閘，因此深度調(diào)峰期間給水調(diào)整建議：（1）、深度調(diào)峰過程中若機組負荷低要求對小機汽源切換，切汽源過程盡快在負荷高時進行，切換汽源時高輔至小機電動門必須采取間斷開啟方式進行，并嚴密注意檢查小機進汽調(diào)門動作正常，小機轉(zhuǎn)速、流量穩(wěn)定，要做好備用聯(lián)啟的準(zhǔn)備，防止高輔、四抽在切換過程中串汽造成小機不出力導(dǎo)致給水流量低保護動作。（2）、調(diào)峰過程中當(dāng)給水泵流量接近給水泵最小流量閥開啟值時應(yīng)嚴密監(jiān)視最小流量閥動作情況，某廠已發(fā)生多次因汽泵最小流量閥偷開造成給水流量波動引起機組跳閘，因此當(dāng)給水泵流量接近給水泵最小流量閥開啟值時應(yīng)嚴密監(jiān)視，必要時可提前開啟給水泵最小流量閥至固定開度，已達到穩(wěn)定給水的目的。3.輔機設(shè)備燃煤發(fā)電機組在低負荷下長時間運行時，各輔機設(shè)備（包括風(fēng)機和給水泵）均偏離了原來的設(shè)計工況，這將直接影響輔機系統(tǒng)的做功效率，可能引發(fā)風(fēng)機的搶風(fēng)和失速，進而導(dǎo)致喘振、跳閘等一系列安全問題。針對這一問題，目前主流技術(shù)是采用變頻運行，該運行方式有助于提升燃煤機組在低負荷運行下的效率。機組參與低負荷深度調(diào)峰運行時，因煤粉濃度的制約，必須2-3臺磨煤機運行，因此跳停磨煤機或給煤機對機組的安全運行威脅較大，如處理不當(dāng)將導(dǎo)致鍋爐全火焰喪失(MFT)。為此，要進一步提高設(shè)備的可靠性，必須加強對輔機可靠性狀態(tài)的分析和管理。4.控制策略優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略，通過以往運行參數(shù)及運行經(jīng)驗，對不同煤種配比、不同的變負荷段、不同的變負荷速率及幅度進行負荷前饋量的修正，對動態(tài)和穩(wěn)態(tài)工況下的參數(shù)進行單獨設(shè)置，從而滿足機組在變負荷過程中各參數(shù)的要求。脫硝系統(tǒng)由于存在大延遲大慣性，PID控制回路很難解決這種系統(tǒng)，尤其是在負荷波動大的時候，噴氨調(diào)門往往大幅波動而出口NOx依然超標(biāo)，因此需要建立過程數(shù)據(jù)模型，搭建新型的過程控制策略，從而使脫硝系統(tǒng)能在深度調(diào)峰過程中穩(wěn)定運行，符合環(huán)保數(shù)據(jù)要求。5.供暖期間“以熱定電”某些熱電廠由于供熱能力的限制，冬季通常采用以熱定電的方式運行，調(diào)峰能力受到熱負荷的制約，因此需要對其進行熱電解耦改造。5.1蓄熱罐在機組高負荷運行時對蓄熱罐進行蓄熱，當(dāng)需要調(diào)峰進行低負荷段運行期間，抽汽無法滿足供熱用戶需求時，通過蓄熱罐向供熱用戶輸出熱量。5.2旁路補償通過機組旁路系統(tǒng)將蒸汽不通過汽輪機或不通過低壓缸減溫減壓后送到供熱用戶端，減少輸入到汽輪機中的供汽量從而滿足深度調(diào)峰對電負荷的要求，而對因低負荷影響的供熱不足問題也通過旁路蒸汽得以補償。目前延吉熱電、臨河熱電廠均已完成切除低壓缸進汽改造。通過低壓缸零出力供熱改造，實現(xiàn)電力生產(chǎn)和熱力生產(chǎn)的解耦運行，顯著提升熱電機組的供熱調(diào)峰能力。通過切除汽輪機的低壓缸全部進汽，使得低壓缸在真空條件下安全運行，從而達到不會因深度調(diào)峰時發(fā)電量受限而影響用戶的供熱需求。5.3電