超超臨界機組滑參數停機燒空倉技術分析

靖 君（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司，廣東 潮州 515723）

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超超臨界機組滑參數停機燒空倉技術分析

靖 君
（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司，廣東 潮州 515723）

〔摘 要〕總結了某電廠1 000 MW超超臨界機組燒空倉的技術要求和實際控制過程，通過對機組滑參數停機過程的合理控制，達到了穩(wěn)定燒空停機的目的；比較分析了燒空倉過程試驗的運行數據，為同類機組提供了經驗借鑒，確保機組安全穩(wěn)定停運。

〔關鍵詞〕超超臨界機組；滑參數停機；燒空倉；倉位失真

0 概述

某電廠2期2×1 000 MW超超臨界機組，鍋爐由哈爾濱鍋爐廠有限公司設計制造（日本三菱重工株式會社提供技術），為HG-3110/26.15-YM3型超超臨界變壓運行直流鍋爐，單爐膛、一次再熱、露天布置、固態(tài)排渣，全懸吊∏型。鍋爐燃燒方式為無分隔墻的八角反向雙火焰切圓燃燒，設有48只直流燃燒器，分別由6臺ZGM113型中速磨煤機對應每層設置燃燒器。鍋爐設計煤種為神府東勝煙煤，校核煤種為山西晉北煙煤。汽輪機為超超臨界、一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動凝汽式汽輪機，設計額定功率為1 000 MW。汽輪機中低壓缸均為雙流反向布置。

2014-11-30，該電廠3號鍋爐（以下簡稱3號爐）在滑參數停機過程中，首次燒空倉，達到6只原煤倉存煤全部燒空、所有給煤機、磨煤機煤均燒空的目的。

1 燒空倉控制原則

3號爐每只原煤倉的幾何容積為908 m3，有效容積為772 m3。按6只煤倉計算，設計煤種能滿足鍋爐最大連續(xù)出力（BMCR）下9.4 h耗煤量。本次燒空倉順序定為F→B→E→D→C→A，以滿足水冷壁溫度與燃燒、汽溫的3重需要。各煤倉煤種A，B，C倉為塔山煤（發(fā)熱量22 300.3 J/kg），D，E，F倉為褐煤（發(fā)熱量15 156.68 J/kg）。

2014-11-29T13：55，接到副值長可以停機指令，正式開始著手燒空倉。此時各煤倉煤位為：A 倉10.59 m；B倉8.33 m；C倉10.64 m；D倉10.04 m；E倉10.27 m；F倉10.27 m。經過計算，6個煤倉總共存煤3 074 t，平均存煤512 t/倉。由計算得出，汽溫從600 ℃滑至300 ℃至少需要5 h，所以最后一臺磨（A磨）的平均煤量不能高于80 t/h，否則不到5 h A倉就燒空了，會導致被迫補倉。同時平均煤量不能小于64 t/h，否則倒數第2臺磨燒空后，需要較長時間才能燒空A倉。倒數第2臺磨燒空后30 min內燒完A倉才比較好；因為深度滑停時，低負荷、低汽溫的工況很危險，不能維持太長時間。每臺磨斷煤燒空的時間間隔控制在50-60 min比較合適，這樣正好與滑停時間合拍。

針對低負荷穩(wěn)燃這個關鍵問題，采取以下措施：

（1） 提前投入A磨等離子燃燒系統(tǒng)，強化燃燒；

（2） 低負荷時及時投入旁路系統(tǒng)，提高鍋爐燃燒率，增強2臺或單臺磨運行的穩(wěn)定性；

（3） 調整磨煤機出口分離器擋板開度以提高煤粉細度，改善著火特性，提高燃燒的穩(wěn)定性；

（4） 由有經驗的值班員選擇合理的風煤比例進行燃燒調整；

（5） 燃用發(fā)熱量較高煤種，為穩(wěn)定燃燒提供可靠的保障。

2 燒空倉過程控制

2.1 燒空F倉

2014-11-29T14：00，首先目標是燒空F倉。此時F倉煤位10.27 m，將F磨給煤量調節(jié)至80 t/h，以盡快燒空；同時因為下一目標是燒空B倉，B倉煤位為8.33 m，比E倉煤位要低，所以應同時減小B給煤機煤量，不至于太早燒空B倉。19：57，F倉煤位為2.48 m，為標桿位置；20：08，F倉煤位為1.97 m，同為標桿位置，按一般經驗再過20 min F倉將燒空；20：16，F倉煤位顯示到0；20：39，F倉煤燒空，即F倉從2.48 m至燒空總共用時42 min。

2.2 燒空B倉

30日16：35，各煤倉煤位為：A倉10.9 m；B倉8.43 m；C倉10.46 m；D倉10.5 m；E倉10.7 m；F倉已燒空。此時目標為燒空B倉，策略為將B磨給煤量增多至80 t/h。由于此時C倉煤位與D倉煤位基本相當，無需加快C倉燃燒力度，所以盡量保持C磨給煤量（長期在50 t/h以下）。17：21，B倉煤位2.48 m，之后失真；17：50，B給煤機斷煤報警，煤倉空倉，停B磨，即B倉從2.48 m至燒空總共用時29 min。

2.3 燒空E倉

30日17：50，各煤倉煤位為：A倉7.6 m；B倉剛燒空；C倉6.44 m；D倉5.67 m；E倉5.55 m；F倉已燒空。此時目標為燒空E倉，策略為加大E磨給煤量，同時維持C磨給煤量為最低值44 t/h，并且加大A磨給煤量至86 t/h，維持A，C倉煤量平穩(wěn)均衡下降，防止因A，C煤位相差過大造成C磨停后需較長時間才能燒空A倉。15：53，E倉煤位降至5.57 m不再下降，直到18：27煤位突降至1.97 m；18：33，煤倉煤位突降至0。期間加大E磨給煤量最高至65 t/h， 20：05，E給煤機發(fā)出斷煤報警；20：10，停止E磨運行。由于E倉屬于靠后煤倉，當時正值上煤期間，可能有犁煤器漏流的煤進入E倉，同時煤位零位點與其他倉可能不一致，所以用時較長。后經檢查為零位漂移、測量不準所致，E倉煤位從0至燒空用時120 min。

2.4 燒空D倉

30日20：10，各煤倉煤位為：A倉5.38 m；B倉已燒空；C倉4.08 m；D倉3.48 m；E倉剛燒空；F倉已燒空。此時目標為燒空D倉，策略為加大D磨給煤量，加大A磨給煤量使其保持在90 t/h，C磨維持40 t/h；同時鍋爐轉濕態(tài)時間需要與D磨燒空協調合拍，先切給水旁路，退1臺小機，做好轉濕態(tài)準備。20：55，D倉煤位2.15 m，之后失真。按F，E，B倉經驗，D倉約50-60 min后將燒空，預估計22：20將燒空，控制提前30 min即21：45啟動爐水循環(huán)泵轉濕態(tài)。22：06，D倉燒空，即D倉從2.15 m至燒空總共用時71 min。

2.5 燒空C倉

30日20：55，C倉煤位為2.15 m，之后失真；21：58，A倉煤位2.3 m，之后失真。在A，C倉煤位相差在0.2 m左右時，應控制A磨給煤量比C磨給煤量稍大5 t/h，以控制A，C倉燒空的時間間隔。21：58，A倉失真后，C煤倉煤位經反復振打判斷未失真，仍保持正常下降煤位，直至0。下一目標為燒空C磨。此時可將C磨給煤量調至比A磨稍大，以確保C磨在A磨之前停運。21：24，C倉煤位為2.5 m。22：11，C倉煤位到0，燒空停磨，即C倉從2.5 m至燒空停磨總共用時47 min。

2.6 燒空A倉

30日21：56，A煤倉位失真，一直保持為2.3 m。22：34，C磨停運后，總給煤量從117 t/h降至94 t/h。此時剩下的唯一目標就是盡快燒空A倉，所以在控制主汽壓力不升的情況下可以盡量多增加A磨給煤量，保持給煤量93 t/h。A倉煤位從21：56失真前的2.3 m至22：41停磨，總共用時45 min。

3 經驗總結

3號爐深度滑停參數如表1所示。通過對表1中降負荷燒空倉過程中參數的控制比較發(fā)現，降負荷過程除過熱度控制有部分偏差外，其余參數控制均穩(wěn)定下降，說明此次燒空倉工作完全符合預期，達到了穩(wěn)定控制燒空停機的目的。其經驗總結如下。

（1） 滑停前控制各煤倉煤位在9-10.5 m，在機組負荷750 MW工況下要燒空F倉。F倉燒空停F磨的時間就是開始持續(xù)降負荷逐個燒空倉的開始。F倉煤位到0后還需23 min斷煤，E倉到0后還需120 min斷煤。

（2） 各煤倉煤位降至2.1-2.5 m時，按照以往燒空倉經驗，45-50 min后將燒空倉。剩余煤量約50-60 t。每個階段均要根據煤倉煤位不斷調節(jié)磨煤機給煤量，使各倉煤位呈階梯型。本次C倉煤位的控制屬于最難點，E倉煤位指示失真一直保持在5.5 m不變，增加了配燒的難度，無法預控C倉煤量，只能預估煤倉煤量進行配燒。

（3） 滑停燒空倉時只能讓汽溫“等”煤位，不能讓汽溫“追”煤位。原則上來講，汽溫應略高于各個負荷對應最低壓力下飽和溫度80 ℃，機組負荷在400 MW后過熱度下降，轉濕態(tài)后對過熱度進行調節(jié)。

（4） 給煤機斷煤煤量下降后，及時將此磨的給煤指令撤銷，防止因給煤機皮帶轉速過高，損壞給煤機電機。燒空倉后及時關給煤機入口門，并將給煤機和磨煤機走空，防止熱空氣竄至原煤倉。

（5） 為吹空磨內積粉與粉管積粉，抬磨輥后保持磨煤機空轉狀態(tài)大風量吹掃5 min。倒數第2個煤倉（C倉）走空時，不僅要考慮C倉走空時間，還要考慮A倉與C倉的燒空時間間隔，所以應控制A煤位比C煤位稍高0.3 m。

（6） 最后一臺A磨斷煤后不能立刻停給煤機，應讓A給煤機空轉一段時間，待磨內煤粉吹掃干凈后再停給煤機；否則所有給煤機全停將觸發(fā)喪失燃料，導致磨煤機內存煤無法吹盡，容易引起磨內自燃。

4 結束語

3號爐大修燒空倉是該電廠第1次嘗試，從總體推進過程來看取得了較好的效果。合理調配燃燒煤種、精確計算調整操作過程在本次燒空倉取得理想效果中發(fā)揮了重要作用。針對燒空倉過程中出現的煤倉煤位失真現象，需對載波探測器進行重新標定，或者全部更換為新型雷達探測器，以保證煤倉煤位測量的準確性，減少因設備原因造成的無法精確控制。此次作業(yè)，為今后同類機組滑參數停機燒空倉提供了相關技術經驗。

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收稿日期：2015-05-20；修回日期：2016-03-12。

作者簡介：

靖 君（1986-），男，工程師，主要從事火電廠超超臨界機組集控運行工作，email：342975772@qq.com。