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(yuǎn)低于設(shè)計(jì)的最低穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，爐膛的溫度會(huì)急劇下降，導(dǎo)致煤粉的快速著火出現(xiàn)困難，進(jìn)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(fù)荷均是在燃用設(shè)計(jì)煤種條件所決定的，而實(shí)際情況鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷又受煤種變動(dòng)等多種主要因素制約。深度調(diào)峰過(guò)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(huì)愈發(fā)惡劣，極易產(chǎn)生鍋爐滅火的危險(xiǎn)。1.1煤的種類近年來(lái)，部分地區(qū)煤炭資源日漸枯竭，煤價(jià)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(jì)的煤種，增加了低負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是超臨界鍋爐當(dāng)煤種頻繁變化、混合不均時(shí)水煤比容易發(fā)生大幅度變化，致使主、再熱汽溫大幅波動(dòng),水冷壁甚至出現(xiàn)超溫狀況，嚴(yán)重時(shí)在低負(fù)荷下難以穩(wěn)定運(yùn)行，因此，應(yīng)加強(qiáng)低負(fù)荷下配煤技術(shù)的研究，確保鍋爐在低負(fù)荷下安全穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)行燃料靈活性研究，調(diào)研新型低成本燃料同時(shí)對(duì)燃煤摻配經(jīng)濟(jì)性進(jìn)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(fù)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(guò)程中禁止進(jìn)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(guó)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(gè)角一次風(fēng)噴口出口處，設(shè)置一個(gè)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(gè)船型火焰穩(wěn)定器，并在其中心設(shè)有點(diǎn)火小油槍。采用這種結(jié)構(gòu)后，上煤粉氣流繞過(guò)它以后射入爐膛，在離一次風(fēng)噴口不遠(yuǎn)處形成一個(gè)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(diǎn)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(shí)，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(shí)間和著火距離→利于燃盡；提高了爐內(nèi)火焰黑毒→強(qiáng)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(fù)荷運(yùn)行時(shí)煙氣溫度降低，不能滿足脫硝系統(tǒng)運(yùn)行條件，環(huán)保設(shè)施不能正常投運(yùn)?？蓛?yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，調(diào)整火焰中心靠上，提高煙氣溫度；提高磨煤機(jī)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(dá)到催化劑的運(yùn)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(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。2.汽輪機(jī)2.1汽輪機(jī)水沖擊深度調(diào)峰過(guò)程中隨著負(fù)荷的降低，燃料量的減少，汽溫也隨之會(huì)出現(xiàn)降低，尤其是在鍋爐“干態(tài)”往“濕態(tài)”轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，容易出現(xiàn)蒸汽溫度過(guò)熱度不足，易造成汽輪機(jī)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(yùn)行過(guò)程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整水煤比，加強(qiáng)對(duì)分離器出口過(guò)熱度的監(jiān)視保證5℃以上的過(guò)熱度。（2）深度調(diào)峰中若機(jī)組負(fù)荷位于“干態(tài)”與“濕態(tài)”的臨界狀態(tài)，但調(diào)峰時(shí)間有比較短時(shí)，可采取停運(yùn)機(jī)組真空泵、開(kāi)啟儲(chǔ)水箱小溢流閥、開(kāi)啟旁路等手段實(shí)現(xiàn)只降低機(jī)組的電負(fù)荷而保證機(jī)組的熱負(fù)荷達(dá)到調(diào)峰的目的。某電廠曾多次采取降低機(jī)組真空以及開(kāi)啟儲(chǔ)水箱小溢流閥等手段實(shí)現(xiàn)調(diào)峰的目的，雖然此類手段會(huì)短暫犧牲機(jī)組的經(jīng)濟(jì)，但是與需要轉(zhuǎn)濕態(tài)、轉(zhuǎn)給水這些繁瑣而且風(fēng)險(xiǎn)極大的操作比起來(lái)還是要實(shí)惠不少。2.2給水流量波動(dòng)深度調(diào)峰過(guò)程中隨著負(fù)荷的降低，抽汽壓力以及給水流量也在不斷的降低，而機(jī)組為了保護(hù)鍋爐一般都設(shè)置了給水流量低保護(hù)，多廠在深度調(diào)峰期間已發(fā)生因運(yùn)行人員操作不當(dāng)造成機(jī)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(guò)程中若機(jī)組負(fù)荷低要求對(duì)小機(jī)汽源切換，切汽源過(guò)程盡快在負(fù)荷高時(shí)進(jìn)行，切換汽源時(shí)高輔至小機(jī)電動(dòng)門必須采取間斷開(kāi)啟方式進(jìn)行，并嚴(yán)密注意檢查小機(jī)進(jìn)汽調(diào)門動(dòng)作正常，小機(jī)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(guò)程中串汽造成小機(jī)不出力導(dǎo)致給水流量低保護(hù)動(dòng)作。（2）、調(diào)峰過(guò)程中當(dāng)給水泵流量接近給水泵最小流量閥開(kāi)啟值時(shí)應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視最小流量閥動(dòng)作情況，某廠已發(fā)生多次因汽泵最小流量閥偷開(kāi)造成給水流量波動(dòng)引起機(jī)組跳閘，因此當(dāng)給水泵流量接近給水泵最小流量閥開(kāi)啟值時(shí)應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視，必要時(shí)可提前開(kāi)啟給水泵最小流量閥至固定開(kāi)度，已達(dá)到穩(wěn)定給水的目的。3.輔機(jī)設(shè)備燃煤發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，各輔機(jī)設(shè)備（包括風(fēng)機(jī)和給水泵）均偏離了原來(lái)的設(shè)計(jì)工況，這將直接影響輔機(jī)系統(tǒng)的做功效率，可能引發(fā)風(fēng)機(jī)的搶風(fēng)和失速，進(jìn)而導(dǎo)致喘振、跳閘等一系列安全問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，目前主流技術(shù)是采用變頻運(yùn)行，該運(yùn)行方式有助于提升燃煤機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行下的效率。機(jī)組參與低負(fù)荷深度調(diào)峰運(yùn)行時(shí)，因煤粉濃度的制約，必須2-3臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，因此跳停磨煤機(jī)或給煤機(jī)對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)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(jìn)一步提高設(shè)備的可靠性，必須加強(qiáng)對(duì)輔機(jī)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(guò)以往運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同煤種配比、不同的變負(fù)荷段、不同的變負(fù)荷速率及幅度進(jìn)行負(fù)荷前饋量的修正，對(duì)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)工況下的參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，從而滿足機(jī)組在變負(fù)荷過(guò)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(fù)荷波動(dòng)大的時(shí)候，噴氨調(diào)門往往大幅波動(dòng)而出口NOx依然超標(biāo)，因此需要建立過(guò)程數(shù)據(jù)模型，搭建新型的過(guò)程控制策略，從而使脫硝系統(tǒng)能在深度調(diào)峰過(guò)程中穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)行，調(diào)峰能力受到熱負(fù)荷的制約，因此需要對(duì)其進(jìn)行熱電解耦改造。5.1蓄熱罐在機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)蓄熱罐進(jìn)行蓄熱，當(dāng)需要調(diào)峰進(jìn)行低負(fù)荷段運(yùn)行期間，抽汽無(wú)法滿足供熱用戶需求時(shí)，通過(guò)蓄熱罐向供熱用戶輸出熱量。5.2旁路補(bǔ)償通過(guò)機(jī)組旁路系統(tǒng)將蒸汽不通過(guò)汽輪機(jī)或不通過(guò)低壓缸減溫減壓后送到供熱用戶端，減少輸入到汽輪機(jī)中的供汽量從而滿足深度調(diào)峰對(duì)電負(fù)荷的要求，而對(duì)因低負(fù)荷影響的供熱不足問(wèn)題也通過(guò)旁路蒸汽得以補(bǔ)償。目前延吉熱電、臨河熱電廠均已完成切除低壓缸進(jìn)汽改造。通過(guò)低壓缸零出力供熱改造，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)和熱力生產(chǎn)的解耦運(yùn)行，顯著提升熱電機(jī)組的供熱調(diào)峰能力。通過(guò)切除汽輪機(jī)的低壓缸全部進(jìn)汽，使得低壓缸在真空條件下安全運(yùn)行，從而達(dá)到不會(huì)因深度調(diào)峰時(shí)發(fā)電量受限而影響用戶的供熱需求。5.3電