哈鍋1000MWπ型爐300MW深度調(diào)峰問題分析

李冬 張亮 周曉韡

摘要：分析了哈鍋1000MWπ型爐300MW深度調(diào)峰可能存在的問題，并逐條提出技改建議及調(diào)整手段，保證機組300MW深度調(diào)峰時安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：1000MW π型爐 深度調(diào)峰

隨著未來可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展和電力市場改革的推進(jìn)，現(xiàn)役火電機組發(fā)電利用小時大幅下降，火電成為調(diào)峰機組是所有火電廠將要面臨的常態(tài)。哈鍋1000MWπ型爐深度調(diào)峰最低負(fù)荷如果定在300MW，深度調(diào)峰存在的問題及分析如下：

1水冷壁超溫

水冷壁的超溫與哈鍋1000MW級Π型爐的雙切圓燃燒的冷熱角分布有關(guān)，爐前2、3號角為熱角，熱量集中。由于1、4、6、7號角燃燒器和二次風(fēng)噴口射流行程較長，到達(dá)前、后墻附近時，射流速度已衰減至較低，對2、3、5、8號角燃燒器和二次風(fēng)噴口射流的沖擊作用較弱，故2、3、5、8號角射流的偏轉(zhuǎn)較小;而2、3、5、8號角燃燒器和二次風(fēng)噴口射流行程較短，在到達(dá)1、4、6、7 號角附近時，射流剛度仍較大，故1、4、6、7號角射流受到?jīng)_擊比較強烈，偏轉(zhuǎn)程度比較大。因此，主燃區(qū)氣流旋轉(zhuǎn)形成2個斜橢圓形，長軸分別指向2、8號角和3、5號角。詳見圖1.實際燃燒切圓示意圖。

因此爐內(nèi)空氣動力場呈雙橢圓形分布，運行中水冷壁爐前墻2、3號角，右側(cè)5號角，左側(cè)墻8角，超溫問題比較突出。低負(fù)荷水動力變差，水冷壁溫度偏高。采用如下措施：（1）水冷壁水動力特性試驗核算進(jìn)口節(jié)流孔管徑，重新調(diào)整進(jìn)口節(jié)流孔管徑;（2）前墻1、2、3、4號角燃燒器進(jìn)口煤粉管道加裝可調(diào)縮孔，從燃燒側(cè)調(diào)整。

2煙氣溫度過低

1、SCR進(jìn)口溫度過低問題。400MW時，通過調(diào)整吹灰、摻燒印尼煤等方式，SCR進(jìn)口溫度300℃左右。負(fù)荷300MW，SCR進(jìn)口溫度280℃，有20℃的缺口，需要相應(yīng)技改。

2、一期空預(yù)器排煙溫度偏低，在冬季500MW時，排煙低至92℃，存在空預(yù)器低溫腐蝕與硫酸氫氨堵塞風(fēng)險，根據(jù)多年觀察，機組每經(jīng)過一個春節(jié)，差壓都有所上升100～200Pa。且此過程不可逆，暫時還未有好的解決方案。

提高鍋爐煙氣溫度可以解決上述兩個問題，主要有以下六種方式：①設(shè)置煙氣側(cè)旁路;②設(shè)置給水側(cè)旁路;③省煤器分段布置;④增設(shè)0號高加提高給水溫度;⑤省煤器熱水再循環(huán);⑥減少省煤器換熱面積。

結(jié)合五種方案比較，可選擇設(shè)置煙氣側(cè)旁路的方案，該方案提升煙氣溫度明顯。該方案抽煙口設(shè)置在尾部后煙井省煤器進(jìn)口以獲得高溫的煙氣，在后煙井后墻包覆管上開孔將煙氣引出，并連接至省煤器出口煙道上，提高脫硝系統(tǒng)的煙氣的溫度。以滿足脫硝系統(tǒng)正常工作的溫度要求。旁路煙道入口處設(shè)置關(guān)閉擋板，在省煤器出口煙道處設(shè)置調(diào)節(jié)擋板，用于控制主煙道的阻力，調(diào)節(jié)旁路煙氣量。

表2為國投天津北疆電廠一期機組煙氣旁路改造后，溫度對照圖，低負(fù)荷情況下能達(dá)到20℃以上溫升的效果：

煙氣旁路期間運行時，排煙溫度有不同程度升高，有利于改善空預(yù)器的進(jìn)口溫度，防止硫酸氫氨在空預(yù)器中間段蓄熱原件大量積聚，防止空預(yù)器差壓過大。

3制粉系統(tǒng)安全性：

制粉系統(tǒng)的安全性，火檢的問題。300MW時三臺磨運行，煤量低，單只燃燒器的煤粉濃度下降，火檢強度有一定程度下降，原煙氣的NOX高，兩臺磨運行時，磨煤機運行臺數(shù)少，制粉系統(tǒng)的可靠性下降。

4協(xié)調(diào)優(yōu)化問題

協(xié)調(diào)需要優(yōu)化。CCS方式之前調(diào)試負(fù)荷為400MW至1000MW，降到300MW，需要重新調(diào)試優(yōu)化，一般過熱度在5℃左右，協(xié)調(diào)控制較難，特別是給水流量的調(diào)節(jié)，給水流量低，容易出現(xiàn)給水流量波動。需要考慮是否需要退出一臺汽泵，并一臺電泵的情況。

5部分參數(shù)的經(jīng)濟性：

1、主、再汽溫?zé)o法達(dá)到要求，經(jīng)濟性差。根據(jù)運行經(jīng)驗主、再汽溫估計550℃左右。

2、主機真空較差。400MW時主機振動偏低，為控制主機振動，人為降低真空，會降低部分機組經(jīng)濟性。

6結(jié)論與改造建議：

1、采用主蒸汽供熱，在電負(fù)荷300MW時，可以供100MW的熱負(fù)荷，接近300T/H的供熱量，這樣，鍋爐的熱負(fù)荷可以維持在400MW，對鍋爐側(cè)燃燒影響較少。

2、采用鍋爐省煤器煙氣旁路，使得深度調(diào)峰階段，高、低溫?zé)煔饣旌?，保證脫硝系統(tǒng)進(jìn)口煙氣溫度大于300℃，同時能一定幅度提高排煙溫度，減緩低溫腐蝕，降低空預(yù)器差壓。

作者簡介：

李冬（1982-），男，國家能源集團泰州發(fā)電有限公司運行部鍋爐運行主管，2005年畢業(yè)于華北電力大學(xué)，工程師，主要從事火電機組鍋爐運行及優(yōu)化方面研究.