300MW循环流化床锅炉机组深度调峰探讨
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300MW循环流化床锅炉机组深度调峰探讨
发布时间:2021-09-28T07:13:18.083Z 来源:《中国电业》2021年15期 作者: 薛红军
[导读] 随着节能环保意识不断增强,诸多新能源(如风电、太阳能、水电等)技术的快速发展应用
薛红军
陕西新元洁能有限公司 陕西 府谷 719400
摘要:随着节能环保意识不断增强,诸多新能源(如风电、太阳能、水电等)技术的快速发展应用,能源结构比例发生很大的改变,加之“双碳”概念的提出,到力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的重大战略决策,逐步压缩了火电企业的生存空间。为适应电
力市场发展需求,快速推动了火电企业参与深度调峰的进程,机组深度调峰的运维已经成为发电企业常态化管理的重要内容之一。如何保证
机组安全、环保、经济运行,将机组深度调峰成果固化将作为企业长期探索目标。
本文将以某电厂300MW机组深度调峰为例,对机组深度调峰所产生的各种影响及预期事故进行分析浅谈,确保锅炉的安全、环保、经济运行。
关键词:循环流化床锅炉、300MW、深度调峰、双碳、安全、环保 一、设备概述
某电厂为2×300MW亚临界循环流化床锅炉机组。锅炉型号是DG1058/17.4-Ⅱ1,由东方锅炉(集团)股份有限公司生产,型式为单炉膛、单汽包、自然循环、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、循环流化床锅炉。
汽轮机型号是NZK300-16.67/538/538,由上海电气集团公司生产,型式是亚临界、单轴、双缸双排汽、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机。
发电机为上海发电机厂制造的QFSN-300-2三相隐极式同步发电机,冷却方式为水氢氢,即定子线圈和出线瓷套管水内冷,转子线圈氢内冷,定子铁芯及结构件氢表冷。
脱硫方式为炉内喷石灰石粉加炉后半干法(电石渣)。
脱硝方式为炉内SNCR(尿素)加炉后臭氧系统(COA)。 二、深度调峰目的
某电厂地处陕北区域,是陕西电网的末端,远离电网负荷中心;电厂受电网结构和新能源消纳两方面的影响,长期处于单机运行状态,利用小时数少,负荷率低;盈利能力弱,经营压力大,介于上述情况,希望通过机组深度调峰服务市场,减轻经营压力。
三、机组深度调峰30%额定负荷风险点
(一)机组AGC、AVC无法适应深调的风险。
(二)机组主保护不适应深调风险。
(三)汽包水位可能自动退出,水位不稳的风险。
(四)主蒸汽流量小,锅炉过、再热器受热面管壁超温风险。
(五)锅炉旋风分离器入口烟道温度低,尿素反应温度低于最佳窗口反应温度,脱硝效率低,氨逃逸大,NOx排放超标风险。
(六)再热器蒸汽温度存在偏低风险。
(七)二次风机出口压力低,烟气反窜,二次风管烧红风险。
(八)锅炉风量偏低,脱硫塔退床风险。
(九)主蒸汽压力、温度偏低,汽轮机轴封压力偏低,轴封漏气风险。四、机组深度调峰30%额定负荷数据采集 五、机组深度调峰30%额定负荷结论
机组深度调峰30%额定负荷90MW时,锅炉燃烧稳定,各项参数正常。石灰石、电石渣用量较少,几乎未投,SO2排放达标;尿素流量在0.2-0.3m3/h,氨逃逸小于8ppm,COA运行平均功率为398kw,COA运行平均流量为298Nm3/h,NOX排放达标;
汽轮发电机振动正常,各轴承温度、回油温度均在合格范围内,各辅机设备运行正常,各加热器水位、压差均正常、稳定。
发电机各部温度正常,AVC动作正常,发电机定子电压及6KV电压正常,一次调频运行正常。 六、机组深度调峰30%额定负荷需要优化的主、辅保护逻辑
1.AGC指令信号量程由130MW-320MW修改为80MW-320MW,省调处修改一致。
2.AGC允许投入条件中负荷大于145MW允许投入定值改为85MW。
3.AGC自动切除条件中负荷小于140MW自动切除定值改为80MW。
4.一次调频自动切除条件中负荷小于140MW自动切除定值改为85MW。
5.负荷低于120MW时,MFT:"总风量低"保护自动退。
6.负荷低于120MW时,BT:"二次风机全停"保护自动退出。
7.一次风量低于18万Nm3/h延时20s跳给煤机,修改为一次风量低于16万Nm3/h延时20s跳给煤机。 七、机组深度调峰30%额定负荷措施优化及成果固化
(一)机组深调时注意事项
1.做好单台二次风机、单体给水泵运行跳闸事故预想。
2.严禁金属壁温超温,若金属壁温超温时。
3.深调时调整需缓慢多次操作,严禁大幅度调整。
4.严禁床温、氧量大幅波动,防止由于床温及氧量波动导致氨逃逸及NOX超标。
5.深调变工况时,及时通知灰硫,做好炉内炉外协调配合。
6.严禁氨逃逸及环保参数超标,减负荷过程中,炉后COA功率提前增大且优先使用COA。
7.严密监视锅炉翻床,若有翻床现象,加大排渣量,适当增加一次风。
8.单台二次风机运行,时刻保证二次风机出口压力大于炉膛密相区压力0.2KPa,防止烟气反窜烧损二次风风管及管道。
9.一次风量减至18万Nm3/h左右时,注意锅炉各区域床温变化,若有个别测点突变,应及时增加一次风量,防止结焦发生。 (二)机组深调负荷90MW时参数调整目标
1.降负荷至90MW,降负荷率为2MW/min。
2.主蒸汽压力7.5-8MPa之间,CCS阀位指令≥40%。
3.主蒸汽温度540℃,再热蒸汽温度530℃;二级减温水前温度≤482℃。(若金属壁温超温时,可适当放低主蒸汽温度)。
4.一次风18万Nm3/h,二次风12万Nm3/h。
5.锅炉氧量控制在2-2.5左右,风室压力8.5—9KPa,床压5KPa左右。
6.播煤风关至20%,上、下二次风调门关至10%,单台二次风机运行时入口调门关至25%。
7.尿素流量<0.2mg/m3,氨逃逸<8ppm,COA功率400KW。(优先使用COA)。八、机组深度调峰30%额定负荷时建议
由于现阶段大量掺烧湿煤泥,建议后期做锅炉燃烧优化试验及深调期间掺烧湿煤泥试验。参考文献:
[1]翟琳瑞, 郭才旺. 330MW循环流化床机组深度调峰试验研究[J]. 山东工业技术, 2019, 279(01):197.