摘要：面对江苏省电网负荷结构变化，缓解电网在节假日期间峰谷负荷压力，适应《江苏电网统调发电机组深度调峰技术规范》相关要求，国华陈家港电厂积极开展深度调峰运行工作。结合深度调峰运行过程总结和相关试验，对660MW超超临界机组在深度调峰中存在的风险与控制措施进行梳理，分析了深度调峰存在的风险和操作原则，旨在共享运行操作经验，保证机组在深度调峰过程中的安全、环保、经济运行。
关键词：超超临界机组；深度调峰；风险分析；控制措施；
引言
近年来，随着《可再生能源法》的颁布实施，我国新能源产业迎来飞跃式的发展，可再生能源在我国能源总量中的占比提高。但是，由于新能源发电的电能波动性以及电网配套政策的缺失和不完善，新能源电厂电力的消纳成了一个亟待解决的问题。据国家能源局发布资料显示：2016、2017年全国平均弃风率为15%左右。火电厂作为我国能源总量中占比最大的电源，其大容量机组的调峰深度不到50%。因此，实现在役大容量火电机组的深度调峰具有很大的实际意义〔1〕。同时，国家电改在进一步深化，电量进一步市场化，已开展发电企业与用户直接交易，并逐步扩大市场化电量所占的交易量的比例，进一步完善电力市场。因此，在电力市场化的统筹规划和要求下，也需要提升火电机组运行灵活性，加强火电机组深度调峰能力。
面对江苏电网峰谷差逐年增大的趋势，电网对600MW以上机组深度调峰能力的需求日益凸显，深度调峰不仅是电网的需求，也是电厂在激烈竞争中生存的需要。本文针对陈家港电厂660MW超超临界机组在深度调峰中运行经验的积累，对深度调峰存在的风险及其处理措施进行了梳理，并对保障安全、环保、经济运行的技术措施和注意事项进行了简要分析。
陈家港电厂配置两台660MW超超临界机组，锅炉为超超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、一次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。型号为SG-2037/26.15 M626型，最大连续蒸发量2037 t/h，额定工况蒸发量1940 t/h，过热蒸汽温度605 ℃，过热蒸汽压力26.15 MPa，给水温度291℃，锅炉效率≮93.75％。制粉系统共有6台中速磨煤机组成，燃烧器为前后墙对称布置、四角切圆方式。汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。汽轮机型号：N660-25/600/600，额定功率660 MW，最大功率694.721MW。发电机为水氢氢冷却、静态励磁汽轮发电机，型号为QFSN-660-2YHG型三相交流隐极式同步汽轮发电机，额定功率660 MW，额定电压20kV，额定氢压0.48～0.52MPa，额定频率50Hz。
1深度调峰的风险分析与基本原则
1.1 深度调峰的风险分析
为了适应江苏电网深度调峰要求，提高机组调峰能力，2018年9月11日至9月13日江苏方天公司对公司#1、#2机组进行深度调峰出力第一档（40%）确认试验后，并经多次调用，又开展深度调峰出力第二档（35%）下探性试验，在深度调峰过程中，从燃烧、给水等方面进行风险分析如下：
（1）锅炉燃烧安全裕度大幅下降。炉膛热负荷下降较多，燃烧稳定性和抗扰能力降低，如果发生煤质突变、磨煤机跳闸、风机跳闸等异常现象，极易造成锅炉灭火〔2〕。
（2）锅炉燃烧组织不易优化。四台磨煤机运行单台煤量小，燃烧器出口煤粉浓度低，相互支持效果差，燃烧恶化，火检不稳；三台磨煤机运行，堵煤、断煤等制粉系统异常或者煤质突变对燃烧扰动过大，更易发生燃烧不稳或者灭火。
（3）四抽压力不能满足两台小机用汽需求，需要在机组负荷降至某一阶段时对其中一台小机的汽源进行切换，辅汽与四抽存在压差、温差，切换操作存在风险，容易造成小机出力异常。
（4）抽汽系统存在安全隐患。甩负荷或者负荷下降较快，滑压运行的除氧器会发生自生沸腾，逆止门一旦不严，就会有蒸汽倒入四抽管道，存在返汽和大、小汽轮机进冷汽的隐患。
（5）给水流量波动大，调整难度加大，锅炉负荷降至低于40%后，进入干湿态转换边缘，有可能进入湿态运行，一旦进入湿态，锅炉操作量大幅增加，存在安全隐患。
（6）低负荷时SCR入口NOx浓度偏高，锅炉喷氨量大，脱硝入口烟温低，催化剂活性低，氨逃逸率高，造成空预器堵塞，催化剂失效。
1.2 深度调峰的基本原则
深度调峰运行是以机组设备状态为依据，安全、环保为目标，科学调整机组负荷及各项参数，尽量兼顾经济性〔1〕。
（1）在电网许可范围内，控制降负荷速率，尽量缩短降负荷时间。
（2）以保障安全的锅炉燃烧工况为第一要务，磨煤机平衡投用，注意监视制粉系统各项参数，确保燃烧稳定。
（3）确保NOX，烟尘，SO2等环保参数在控制范围内。
（4）给水的相关操作要慎重，主、再热蒸汽温度、减温水、和氧量调整要平缓，多分析参数变化，在保证机组安全、环保的前提下，尽量保证经济性。
2深度调峰前的准备工作与降负荷操作步骤
2.1 深度调峰前的准备工作
（1）为了提高NOX入口烟温，减少炉膛扰动，停止本体吹灰。
（2）防止制粉系统跳闸、断煤、堵煤，造成燃烧恶化，炉膛灭火，启动燃油泵，供油压力保持3.2MPa，投入变频自动，各油枪手门开启正常备用。
（3）防止锅炉转湿态操作量大，机组扰动大，炉水循环泵正常备用。
（4）分离器液控蝶阀正常备用。
（5）防止低负荷轴封供汽压力低轴封旁路门开启，保证轴封温度280-320℃。
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（6）负荷降至360MW之前倒换磨的运行方式。保持集中燃烧。
（7）四抽至辅汽压力低于0.7MPa，切至冷再，或由临机带。
2.2 降负荷操作步骤
（1）退出机组AGC，开两台汽泵再循环至30%.功率变化率不大于3MW/min。
（2）负荷降至330MW，停运1套制粉系统保证集中燃烧。强制相邻磨煤机点火能量满足。
（3）负荷降至300MW，退出AVC。
（4）切除INFIT，INFIT主汽温控制，保留INFIT脱硝控制，机组控制方式为汽机跟随（TF）方式。
（5）用炉主控降负荷，每操作一次，负荷下降1MW。直至降至40%pe，即264MW以下。
（6）机组运行稳定后投入协调。
3深度调峰过程控制措施及注意事项
（1）升、降负荷时间必须满足电网要求，降负荷由330MW降至264MW，不大于1.5h，升负荷由264MW升至330MW，不大于1h。
（2）因机组外挂INFIT优化系统，50%负荷以下切换为本机协调控制方式。且INFIT优化系统切至本机CCS方式时，需切至TF方式后再投入CCS，不具备连续性。在深度调峰过程中需手动启停磨煤机集中燃烧，操作量大，炉内工况变化大。
（3）主汽压力高，一次调频逻辑功能块时序切换未能无扰切换，致使DEH总阀位指令OSB由56%降至48%.高调门由21%降至17%，因1B高调门动作迟缓：中调门指令降至38%，1A，1B中调门按照指令动作。因DEH设有调门反馈比流量指令大于25%触发调门快关逻辑。负荷突降，满足KU短甩逻辑。
（4）机前压力偏置设定值不大于0.使OSB阀位总指令大于60%，汽机高压调门开度在30%以下。当机前压力大于设定压力0.5Mp以上，停止降负荷；压力跟踪正常后再继续降负荷。
（5）低负荷时出现SCR入口NOX浓度偏高，合理配置二次风，降低喷氨量，防止喷氨量大催化剂活性降低，氨逃逸率高，空预器堵塞。空预期低温腐蚀，低省温度低，90℃以下，及时调整低省温度。
（6）炉水泵备用期间，防止炉水泵壳体温度高。
（7）启动分离器液控阀不严，汽水分离器出口温度波动，压力下降快。
（8）控制分离器出口过热度20-30℃。
（9）500KV低励限制，应适当调整无功，保证电压在519-523kv之间。
（10）注意高加出口流量低于700t/h切给水主控，导致协调切除。可联系热工更改逻辑小于684t/h。
（11）运行中磨煤机跳闸，堵煤，断煤，剩余两台磨煤量及时加至50t/h.投入相应层油枪。注意给水流量跟踪给煤量易造成省煤器入口流量低保护动作。必要时解除给水自动，手动加水，保证省煤器入口流量不低于650t/h.锅炉转入湿态运行，及时启动炉水循环泵。
（12）260MW相对应参数，主汽压力11.5，总煤量105t/h，省煤器入口流量697t/h，总风量1208t/h，炉膛氧量6.6%，NOX出口设定值48mg，凝汽器压力3.87qian'pa，中间点温度354℃。高加出口流量718t/h.发电机进相-30MW。
4深度调峰过程中1台磨煤机跳闸试验
试验前负荷263MW，C，D，E制粉系统运行，总煤量100t/h，省煤器入口流量703t/h，协调方式运行，过热度28℃。
值班员手动打跳1D磨煤机，总煤量由100t/h快速下降至77.2t/h，给水流量未发生明显变化。燃水比由6.54涨至8.57，由于时间短，且高加出口流量一值在700t/h以上，未出现高加出口流量低切除协调现象。
给煤量稳定在89t/h，在此期间给水流量升至722t/h，投入CD层大油枪稳燃，过热度从28℃开始缓慢下降，燃水比由8.57降至7.32手动加煤至108t/h，给水流量随之增加至750t/h，此时过热度快速下降，原因为在手动加煤期间总给水流量随之增加，由于加煤燃烧再炉内产生热量需要时间，所以存在滞后性，加水反映的速度高于煤产生热量的速度。手动解除给水自动，减水至658T/H，给水主控手动减水，过热度平稳后快速上升。手动调整过热度平稳。由于在此期间压力降低，高调门由29.2缓慢开至38。CD层大油枪层投，燃油泵未联启，主要原因分析为再投油枪前提高了燃油泵压力至3.3MPa，最终手动投入6根大油枪。协调方式下跳中间磨，给煤量基本能维持正常运行需要90T/H左右，锅炉不会转为湿态，不需要大幅调整。
5结语
在当前江苏电网对大容量火电机组参与深度调峰的迫切需求喜爱，做好深度调峰工作对保障电网和发电机组的安全、环保、经济运行均具有重大意义，深度调峰前的准备工作以及过程中的控制措施和注意事项是在总结实践数次深度调峰操作。通过对系统参数的不断摸索，对相关逻辑的不断完善，而总结的宝贵经验。是保障陈家港电厂在深度调峰期间安全运行的有效措施。
参考文献：
[1] 郭君.浅析600MW超临界直流火电机组深度调峰技术措施及运行注意事项〔J〕.电气工程与自动化，2018.561（27）：7-8.
[2] 杨建卫.火电机组深度调峰下的优化控制技术研究〔J〕.能源与环保，2018.8（40）：141-144.
作者简介：
王更禹（1988-01），男，江苏盐城，就职于江苏国华陈家港发电有限公司，从事发电厂集控运行工作。
论文作者:王更禹
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：深度论文; 机组论文; 负荷论文; 调门论文; 电网论文; 降至论文; 压力论文; 《电力设备》2019年第4期论文;