（大唐贵州发耳发电有限公司 553017）
摘要：电网峰谷差的加大及新能源发电入网的需求对于电厂调峰能力提出严峻的需求和考验。另外，提升电厂的深度调峰能力、研究调峰方式和措施也是改善电厂经济性的重要手段。本文对机组深度调峰能力的影响因素进行探析，并结合实际的电厂进行分析说明。
关键词：火电机组 深度调峰 经济安全
1引言
随着我国经济的发展和经济结构的调整，第一产业对于电力的需求逐渐减少，第二第三产业需求量日益增加，这也就造成了电网的峰谷差日益增加。尤其对于耗电量大的省市，其电力需求的峰谷值更加巨大。另外，随着新能源的不断开发和利用，风能发电和太阳能发电正在快速发展，对于电力行业的调峰提出严峻的考验和要求。目前，抽水蓄能电站是一种较为理想的调峰电源，尽管其技术相对成熟，但是由于建设周期长、建设地地理要求高等特点，难以进行大规模的利用和实施。因此，改进电力行业自身设备的调峰能力是必然趋势。本文主要围绕火电机组调峰研究进行展开，对影响机组调峰的因素进行探讨，并对深度调峰的负荷及经济性进行说明。为相关电厂的调峰工作提供依据和参考。
2影响火电机组深度调峰的主要因素
2.1 煤质特性的影响
火电发电机组在调峰时，其低负荷运行能力与锅炉的最低稳定运行负荷能力有关。锅炉的最低稳燃负荷由设计煤种条件所确定。然而在实际的燃烧过程中，电厂为降低企业的运行成本，往往选择劣质煤种或者配备煤种进行燃烧，其燃烧性能和物理特性与设计煤种往往偏差较大，因此实际过程中，其最低负荷运行能力受到煤种变动等多种因素的制约。其具体的数值应该根据所用煤种进行试验确定。应加强低负荷下配煤技术的研究，确保锅炉在低负荷下安全稳定运行。
2.2 低负荷下的燃烧稳定性
目前，采取的调峰方式主要以低负荷调峰运行方式为主，机组在低负荷下往往会存在燃烧不稳定的情况出现，因此制约调峰的能力的因素和矛盾是改进机组低负荷下的燃烧稳定性。锅炉在低负荷下运行时，送入锅炉内的燃料量减少，风量也减少，导致热风温度降低。锅炉内的氧气含量低，影响其稳定燃烧的性能，甚至会造成灭火。低负荷保持燃烧稳定是安全运行的必要条件。实际运行中往往采取改变燃烧布置方式以适当增大炉膛周界和炉膛容积、循环流化床锅炉代替煤粉锅炉等方式提升低负荷下的燃烧稳定性。
2.3 水动力工况安全性
机组在调峰时，锅炉在较低的负荷下运行，火焰在炉膛内的充满程度远远低于高负荷运行状态。导致炉膛内的温度分布不均。水冷壁各循环管路中容易出现汽水分布不均，热偏差大的情况。严重时可能导致水循环滞流或者倒流的情况出现。对此，需要根据锅炉的具体形式进行相关试验，确定最低负荷下的水动力工况情况，一般情况下滑压运行方式比定压运行方式更具可靠性。
2.4 制粉系统的影响
制粉系统是锅炉运行的辅助设备，主要对原煤进行磨制、干燥和输送。低负荷运行状态下，制粉系统对于锅炉的稳定性影响更大。在制粉过程中，煤质变化、制粉设备缺陷或者分离器效果不良等情况都会导致漏煤、堵煤或者断煤的现象。在制粉系统中任何一个设备出现异常和故障时，都会导致磨煤机出力下降。通过实践的操作规律中，可以看出双进双出钢球磨对锅炉负荷具有快速反应能力，更适合调峰运行。另外，为了增强其运行稳定性，一般进行冗余处理，即多增加一台磨煤机备用。
2.5 锅炉器壁的金属部件应力
锅炉厚壁金属部件包括汽包、过热器联箱、三通管。在实际运行中，承受低疲劳应力最大的元件即汽包。在应力大且变化扰动程度较大时，焊缝位置就可能出现裂缝。常规负荷向最小负荷运行中降低锅炉厚壁元件疲劳应力主要限制变负荷速度。
2.6 运行人员的水平限制
火力电厂调峰能力除了受到上述参数的影响外，运行人员的管理和运行水平也是影响调峰能力的关键因素。在调峰过程中，工作人员先要严格遵守运行规程，其次要制定严格的制度，保证每个运行人员都能按章办事。提升自身专业素养，增强对于电厂锅炉运行原理的了解是提升自身水平和装置运行能力的关键。
3深度调峰调整措施及经济性分析
结合某电厂的600MW锅炉对深度调峰能力进行相关的介绍，并对运行的经济性进行分析。
该电厂的600MW锅炉为亚临界、单轴、一次中间加热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。锅炉为亚临界、控制循环、四角切向燃烧、一次中间再热、固态排渣，采用正压直吹式制粉系统。锅炉为2台。
为了提升机组的深度调峰能力，可以采取负荷的合理分配、运行燃烧方式调整、输煤的合理参配等方式来实现。
3.1 负荷的合理分配
燃煤的优劣性影响机组的负荷。燃用较好的煤质该机组的负荷可以达到240MW，燃用较差煤质时采用等离子拉弧，可以降低负荷。例如，2台锅炉的调峰为400MW时，可以一台机组选用优质煤质达到240MW，另一个选用较差煤质控制160MW。
3.2 输煤参配的方案
煤场中的准煤堆放要进行分区处理，不能与其他煤种混堆。在煤种的配煤过程中，应保证调峰期间，1台锅炉的2个磨煤机为准煤，不添加其他煤种，另一台锅炉中的1个磨煤机也需要进行同样的设置。在输煤过程中，需要保证皮带上的余煤或者煤泥全部输送到煤斗内。提高巡防人员的检查力度和频次，保证相关设备运行的稳定性。图1 位相关煤种的指标。
图1 燃煤煤质分析指标
3.3 运行调整
(1)班组人员接到调度员的调峰任务时，要及时把相关指令下达到除灰、脱硫和输煤的工段。相关工段的工作人员要及时对装置的运行状况和调峰前的装置准备做好，如果有运行问题及时报告。
(2)在机组调峰之前，解除机组的协调能力。机、炉的调整采用手动调整方式。另外，解除锅炉的送风为手动调整。
(3)风门调节过程中，需要燃烧状况的变化和炉膛内负压的波动情况，进行缓慢操作。严密关闭磨煤机的出入口的风门挡板。
(4) 在负荷低于210MW时，等离子拉弧设备必须拉弧进行稳燃。
(5) 调峰过程中，燃烧器摆角应维持在炉膛的水平位置。禁止吹灰和打焦操作。
该电厂的调峰时间为每天23:00到凌晨的7:00。以往的调峰方式为投油助燃方式运行，每台锅炉使用1支油枪助燃。每支油枪1.2t/h，调峰期间用油约14万元，月费用达到420万元。采取上述措施后，双机实现了深度调峰不投油，每月即可节约420万元。
5结语
提升电厂的调峰能力是未来电厂的必然趋势，是应对新能源入电网的重要措施。为提升燃煤电厂的深度调峰的能力，应该着重研究自身电厂相关负荷运行的参数，以机组的耗煤特性为依据，确定深度调峰的经济补偿措施和成本及风险成本的补偿。另外，还需加强对于深度调峰时的安全措施管控。
参考文献
[1] 秦小阳.600MW超临界火电机组不投油深度调峰技术分析应用[J].中国电业：技术版,2015(5).
[2] 周江涛.600MW机组深度调峰分析研究[J].科技资讯,2016,14(26):27-27.
论文作者:龙文斯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：负荷论文; 锅炉论文; 机组论文; 电厂论文; 能力论文; 深度论文; 煤质论文; 《电力设备》2017年第8期论文;