蓄能深度調峰技術在高寒地區(qū)的應用

劉翔太

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電源結構日益多元化，特別是在風電并入電網(wǎng)后使得電網(wǎng)峰谷差越來越大，風電大面積脫網(wǎng)等原因導致的電網(wǎng)的深度調峰，特別是大型機組也參與到了調峰任務中，而小的熱電廠也不能幸免，在調峰過程中如何即保證供熱質量，又能對公司的經(jīng)濟效益產(chǎn)生好的影響，值得深思。

【關鍵詞】蓄能技術 深度調峰 高寒地區(qū)

當前，電力行業(yè)形式異常嚴峻，飛速發(fā)展的電源點和多元化的電力產(chǎn)業(yè)結構和低迷的用電量形成了很大的矛盾，再加上國家對電廠特別是火電企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管日益嚴格， “廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)，公平調度”的方針正在發(fā)揮作用，隨著電力商品買方市場的形成和發(fā)展，各集團公司電廠之間的競爭日益突出，高寒地區(qū)還肩負著深度調峰期間供熱的重任，鍋爐帶50%負荷深度調峰，可以降低成本，提高競爭力，但是我們在深度調峰時，如何保證燃燒的穩(wěn)定、經(jīng)濟性，如何利用調峰來提高盈利能力，值得深思。

1 深度調峰對鍋爐燃燒的影響

深度調峰時，鍋爐帶額定負荷的50-60﹪，因機組負荷低、投入粉層少，爐膛燃燒不穩(wěn)定，極易受煤質等因素的影響導致滅火，具體原因分析如下：

（1）在低負荷時加減煤量和風量操作幅度過大，風煤比失衡使得爐內(nèi)送入大量熱風，降低了爐膛溫度，是燃燒條件惡化；誤停給煤機、磨煤機，導致制粉系統(tǒng)內(nèi)的煤量驟減，燃燒惡化或因給煤機上下閘板誤關，或因煤內(nèi)水分過多，煤吸附在落煤管導致給煤機斷煤。

（2）燃油系統(tǒng)故障，負荷低于額定負荷的50%，應投入燃油系統(tǒng)運行，如此時因等燃油泵故障、燃油管路調壓閥故障、油槍霧化不良無法進入等原因導致部分角油槍跳閘，直接威脅爐膛的安全穩(wěn)燃。

（3）一二次風配比不合理。油層風、周界風、啟轉二次風、底部托起風、頂部燃盡風等風門開度不當，爐膛與風箱差壓過低，在煤質不好的情況下都可導致爐膛滅火。

（4）一次風速偏高，且各燃燒器出口 一次風速相差較大。保持適當?shù)囊?，二風速和風率是建立正常的爐內(nèi)空氣動力場和穩(wěn)定燃燒的必要條件。若一次風速過高，則通過單位截面積上的氣流量將過大，達到氣粉混合物的著火溫度所需要的吸熱量就要多，因此達到著火所需的時間就延長，著火穩(wěn)定性相應降低。另外，各爐的一次風速大都在35m/s以上，明顯偏高，且從火咀出口處觀察，發(fā)現(xiàn)著火距離都在200毫米以上，著火距離偏大，這是造成滅火和燃燒不穩(wěn)定的一個重要因素。

2 深度調峰燃燒不穩(wěn)的應對措施

（1）正常運行時，機組應保持CCS（協(xié)調）方式運行，應將磨煤機風量、風溫、給煤量、總風量、氧量、爐膛負壓、一次風壓控制全部投入“自動”，接受CCS（協(xié)調）指令進行自動調節(jié)。

（2）通過火焰電視、就地看火孔，調整爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，煤粉著火距離適當，燃燒正常時火焰呈金黃色，不偏斜，不沖刷水冷壁，有良好的充滿程度，燃燒器區(qū)域無結焦。

（3）調整好送、引風量，保持爐膛壓力在-50～-100Pa。

（4）送、引、一次風機運行時，其動葉/靜葉、電流、出力應基本一致，同時調節(jié)。

（5）為提高燃燒的經(jīng)濟性，要定期對煤粉細度、飛灰、大渣進行取樣分析，根據(jù)分析結果及時調整燃燒和煤粉細度，調節(jié)氧量在正常以及輔助風、周界風和燃燼風的比例關系。

（6）及時掌握入爐煤品質，根據(jù)燃料特性及時調整燃燒。煤質偏離設計煤種或陰雨天來煤較濕時，做好事故預想；當發(fā)現(xiàn)由于各種原因造成燃燒不穩(wěn)時，應及時投入油槍或A磨等離子裝置穩(wěn)定燃燒，并查明原因，消除燃燒不穩(wěn)定因素。

（7）根據(jù)機組負荷情況，保持合適的制粉系統(tǒng)運行臺數(shù)，負荷降低時，應及時停運制粉系統(tǒng)，如給煤機斷煤短時間處理不好時，應根據(jù)機組負荷情況，及時停運斷煤的制粉系統(tǒng)，視情況增加其他給煤機的煤量，注意防止運行磨煤機過載，必要時啟動備用磨煤機，以保持負荷穩(wěn)定。適當調整一次風量，保證磨煤機出口一次風速。

（8）運行的磨煤機平均出力超過36t/h時應增加一臺磨煤機。運行的磨煤機平均出力低于20t/h時，應停止一臺磨煤機運行。

（9）制粉系統(tǒng)啟動和停止時，防止磨煤機振動或堵磨現(xiàn)象的發(fā)生，增減給煤量要緩慢進行，避免啟動、停止制粉系統(tǒng)煤量波動過大導致主汽壓力波動過大，甚至引起燃燒不穩(wěn)定或鍋爐滅火現(xiàn)象。

（10）正常運行時加強爐內(nèi)燃燒的監(jiān)視，注意對火檢強度和火焰電視的觀察分析，當運行燃燒器火檢閃爍、火焰發(fā)暗、負壓和氧量大幅擺動時，要立即投入油槍穩(wěn)燃，并查找原因進行處理。

（11）鍋爐進行爐膛吹灰時，應注意監(jiān)視爐內(nèi)燃燒工況，當發(fā)現(xiàn)影響燃燒穩(wěn)定時，應立即停止吹灰，低負荷時禁止進行吹灰。

（12）正常運行中加強對受熱面金屬溫度的監(jiān)視，蒸汽溫度或一、二級減溫水兩側流量及各處受熱面金屬溫度偏差大要及時查找原因進行處理。

（13）經(jīng)常觀察火檢（信號）運行情況，尤其是啟停制粉系統(tǒng)和低負荷期間，保證火檢（信號）正常，如發(fā)現(xiàn)火檢（信號）故障立即采取適當措施并通知檢修處理。

（14）如燃燒器和受熱面出現(xiàn)結焦、積灰、堵灰現(xiàn)象，要及時采取有效措施，如更換煤種、切換磨煤機、吹灰等措施，當結焦、積灰嚴重時應適當降低鍋爐負荷。

（15）運行中要注意監(jiān)視爐膛負壓、送風量、磨煤機等自動調節(jié)系統(tǒng)是否正常，發(fā)現(xiàn)異常情況應切為手動調整，并聯(lián)系熱控人員處理。

（16）磨煤機停運時，必須對磨煤機進行徹底的吹掃，并將磨煤機石子煤石子煤倉箱內(nèi)存煤清理干凈。

3 深度調峰分析

3.1 考核單臺光軸機組運行

本效益依據(jù)光軸的投運情況進行分析，供熱初末期，由于供熱負荷需求較低，光軸機組不能投運，因此在現(xiàn)有政策基礎之上，無法享受調峰政策補貼。因此，本文將結合外界供熱需求，考慮光軸機組投運情況和機組調峰時間，最終計算機組在現(xiàn)有調峰政策下的收益。

下面將對2017年至2018年不同的供熱面積情況下，結合現(xiàn)有的調峰政策進行政策補貼預測分析，如表1、表2所示。僅考慮光軸機組的深度調峰情況。

3.2 機組調峰深度分析

打孔抽汽機組在進汽量為420t/h以下時，汽機已經(jīng)不能再進行抽汽。也就是機組在420t/h進汽以下時，機組為純凝工況運行。機組的最小進汽量為345t/h，與電廠溝通，其運行的最低電負荷為120MW，在機組最低負荷工況下，還要滿足機組供熱的需要，這正是蓄能深度調峰技術的有效運用，當然要完全完成這樣的任務，我們還需要在熱網(wǎng)供汽側想辦法，進行汽輪機低壓缸光軸改造技術或汽輪機中低壓缸聯(lián)通管打孔抽汽都是可行的手段。

4 結語

本文主要以高寒地區(qū)深度調峰面臨的安全問題為思考，分析高寒地區(qū)熱網(wǎng)的運行現(xiàn)狀，同時對深度調峰產(chǎn)生的經(jīng)濟收益進行了對比分析，闡明了深度調峰技術在高寒地區(qū)的應用，同時在文章的結尾對蓄能技術和汽輪機低壓缸光軸改造技術結合進行了引申，希望能對高寒地區(qū)小機組有所幫助。