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300MW机组锅炉深度调峰运行优化摘要：本篇论文主要针对陕西能源集团有限公司清水川发电公司一期2×300MW机组锅炉在深度调峰运行时存在问题，提出了锅炉运行优化，通过优化运行，解决机组存在问题，使该机组达到深度调峰的能力关键词：300MW机组；锅炉运行；系统优化1.背景概述近年来，随着我国电力市场和国家能源政策的不断变化，火力发电厂在电力结构中所占比例开始下降，火力发电厂发电量和年利用小时数大幅降低，特别是陕北地区，受限于电网输电能力和快速崛起的新能源发电，火力发电受到压力更加强烈。
但是火力发电有着其他能源没有的优势，运行稳定可靠，成本较低，调峰能力较强。
因此火力发电厂具有深度调峰能力将是火力发电厂未来在电力市场求得生存的法宝。
清水川发电公司一期2×300MW机组锅炉是上海电气集团上海锅炉有限公司生产的亚临界压力自然循环燃煤汽包锅炉，型号为SG-1065/17.2-M890，每台锅炉设计5套正压冷一次风直吹式制粉系统，每台磨煤机出口4个一次风管对应一层燃烧器，炉膛采用直流燃烧器四角切圆燃烧。
2008年4月投入商业运行，2012年和2013年一、二号锅炉分别进行低氮燃烧器和脱硝改造。
2017年6月一号机组完成超低排放改造。
2.影响机组深度调峰能力的因素2.1 低负荷锅炉燃烧稳定毫无疑问，300MW机组锅炉深度调峰，最核心的问题是锅炉低负荷要求燃烧稳定，否则频繁灭火则无法实现低负荷深度调峰的目标。
清水川发电公司燃煤采用冯家塔煤矿烟煤，该煤低位发热量18.5MJ/kg，含碳量41%，挥发分27%，灰分30%，属于品质较差烟煤。
上海锅炉厂设计时已考虑该煤质对锅炉的影响。
因此机组燃用该煤质时最低稳燃负荷为150MW。
但是深度调峰要求锅炉能在更低负荷稳定运行。
根据实际运行经验，负荷低至140MW以下，锅炉必须投等离子或油燃烧器助燃。
但是目前投大油枪时会对电除尘和石灰石脱硫浆液造成污染，因此必须重视稳燃改造。
300MW锅炉深度调峰运行调整的探索和实践摘要:对锅炉进行深度调峰运行调整，有利于在不改变设备条件水平上，通过优化燃烧方式实现经济效益最大化。
因此，300MW锅炉深度调峰运行调整的探索和实践对优化电力燃烧方式，提升企业经济利润有着重要的现实作用。
本文主要论述了，如何通过锅炉深度调峰运行调整，实现机组低负荷安全运行。
关键词:锅炉深度调峰低负荷运行一、锅炉深度调峰运行存在问题1.1锅炉不稳定燃烧锅炉深度调峰运行存在的主要问题便是锅炉在低负荷的情况下不能稳定燃烧，锅炉的低负荷运行导致了锅炉内的低压，限制了燃料进入锅炉的数量，造成锅炉内的火焰温度不均匀，温度过低，使锅炉内原料不能持续稳定燃烧。
当锅炉的温度不足导致机组功率低于某一数值时，会影响其他机组设备的正常运行，阻碍生产的进度。
1.2降低催化剂效率锅炉在低负荷运行的情况下，容易造成锅炉炉内燃烧温度过低，过低的温度可能导致锅炉内的反应物发生复杂的化学反应，在催化剂表面形成一层顽固的附着物，减少了催化剂与反应物的接触面积，进而减小催化剂的催化活性，降低了生产效率。
并且，温度过低造成的副反应产物也容易附着在锅炉内壁，导致锅炉积灰，引起锅炉污染。
1.3给水事故的发生机组设备的低负荷运行还会造成给水事故的发生，给生产带来严重影响的同时还极易引起生命财产损失。
在实际操作中，锅炉的低负荷运行可能会导致锅炉的燃烧不稳定，而锅炉的燃烧不稳，会造成设备给水流量低，减温水的经常调节更加恶化了水循环系统，水动力体系的异常造成给水泵瞬间开放，如果问题没有被及早发现，及时解决，那么可能会发生严重的给水事故。
二、锅炉深度调峰运行调整方案2.1优化燃烧方式为维持锅炉在低负荷条件下的稳定运行，保证锅炉的稳定燃烧，就必须优化锅炉的燃烧方式，在不改变锅炉设备的情况下，仅通过燃烧方式的优化，完全锅炉深度调峰运行调整，使锅炉在低负荷下正常运行。
优化燃烧方式途径之一便是确保等离子正常使用。
在锅炉燃烧期间，工作人员应该对锅炉燃烧进行监视，通过火焰温度的实时检测，密切关注锅炉内的温度，气压以及水位变化，当发现炉内温度，气压，水位等指标出现异常波动时，并及时根据火焰检测的情况及时往锅炉内加入等离子，稳定锅炉原料的燃烧。
中国国电集团公司文件国电集生[2011]269号关于印发《火电机组运行优化导则（试行）》的通知有关分（子）公司:现将《火电机组运行优化导则》（试行）印发给你们，请结合实际认真贯彻落实。
二○一一年四月二十八日— 1 —火电机组运行优化导则（试行）1 总则1.1 为推动火电机组节能降耗工作深入开展，指导和促进火电企业节能降耗各项措施的实施，制定本导则。
1.2 火电机组运行优化技术是以最优化理论为指导，依据机组主辅机设备实际运行情况，从运行角度入手，通过全面优化试验的结果及综合分析，制定切实可行的操作措施，使机组能在各种工况下保持最佳的运行方式和最合理的参数匹配。
1.3 运行优化应在设备健康状态良好、确保机组安全稳定的条件下进行。
缺陷管理是设备健康状态保证基础，应严格执行缺陷管理制度；机组负荷和煤种变化对运行方式优化有较大影响，应根据实际情况，在机组运行主要的负荷区段，燃用实际煤种情况下，开展运行优化工作。
1.4 运行优化的内容包括全厂的运行管理及机组主辅系统的运行方式优化，重点是锅炉、汽轮机组及相关辅助系统的运行优化和设备治理。
1.5 汽轮机组运行优化的目的是提高各负荷下汽轮机和热力循环效率，降低辅机耗电率。
主要通过提高机组通流效率、凝汽器真空，减少系统泄漏和冷源损失以及优化进汽参数、辅助系统和辅机运行方式等手段来实现。
1.6 锅炉运行优化的目的是提高锅炉效率，降低锅炉辅机— 2 —耗电率，优化各负荷下蒸汽参数。
主要通过提供相对稳定且满足锅炉运行要求的燃煤，维持良好的燃烧状态，保持受热面烟气侧和汽水侧清洁，合理的参数控制，采用良好的保温以及优化辅机运行方式等手段来实现。
1.7 本细则主要适用于300MW及以上燃煤发电机组，其它可参照执行。
2 运行管理2.1 指标管理加强能耗指标过程管理。
根据年度供电煤耗、厂用电率计划目标，应逐月分解落实；在执行过程中，做到闭环管理，及时控制偏差。
细化对标管理。
以全国、集团公司、分子公司（所属区域）三个层面，对照同类型先进和自身设计水平，深入开展对标工作，查找不足，分析原因，制定措施，提升指标。
目录1选题背景 (2)1.1引言 (2)1.2设计目的及要求 (2)2方案论证 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (4)3过程论述 (5)3.1总体设计 (5)3.2详细设计 (6)3.2.1信号的测量部分 (6)3.2.2单冲量控制方式 (10)3.2.3串级三冲量控制方式 (11)3.3信号监测 (12)3.3.1给水旁路调节阀控制强制切到手动 (12)3.3.2电动给水泵强制切到手动 (13)3.3.3汽动给水泵强制切到手动 (13)3.4工作方式 (13)3.5切换与跟踪 (13)3.5.1切换 (13)3.5.2跟踪 (14)3.6控制器选型 (14)4结论 (14)5课程设计心得体会 (15)6参考文献 (15)1选题背景：1.1引言火电厂在我国电力工业中占有主要地位，大型火力发电机组具有效率高，投资省，自动化水平高等优点，在国内外发展很快，如今随着科技的进步，大型火力发电厂地位显得尤为重要。
但由于其内部设备组成很多，工艺流程的复杂，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作和控制，这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行，并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性。
大型发电单元机组是一个以锅炉，高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。
锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用，根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。
其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
给水全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下，都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。
1.2设计目的及要求本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统，该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应，维持汽包水位在规定的范围内。
第４期（总第１６１期） ２０１０年８月 山 西 电 力
ＳＨＡＮＸＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ Ｎｏ．４（Ｓｅｒ．１６１）
Ａｕｇ．２０１０
３００ ＭＷ机组低负荷给水泵运行方式优化 解 涛 （山西漳山发电有限责任公司，山西长治０４６０２１）
摘要：为了实现低负荷下单台给水泵运行的安全性和经济性，提出了较为完善的技术改进措施， 即给水泵运行涉及到的热控联锁保护合理修改，对给水调节系统进行了改造，优化了给水调节系 统，减小给水调节的波动；在运行方面制定详细的措施，减轻了对调节系统的影响。经过改进， 成功实现了在低负荷下单台给水泵运行，给电厂每年节约大量资金，效益明显。 关键词：给水泵；运行方式；节能 中图分类号：ＴＫ２２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０３２０（２０１０）０４－００４６－０３
Ｏ 引言 目前，由于电力市场晚高峰过后，电网容量处 于过剩状态，机组在低负荷运行时间较长，给水泵 转速较低，没有运行在最佳工况，而且耗用了大量 的厂用电，使得厂用电率增高。为了节约厂用电， 提高经济效益，经过技术人员和运行人员的共同攻 关，提出了单台给水泵运行方案，并获得成功。当机 组负荷率在６Ｏ 左右时，单台电动给水泵运行单耗较 双台电动给水泵运行单耗下降１．６７（ｋＷ・ｈ）／ｔ，耗 电率降低０．５６ ，即发电厂用电率降低０．５６ ９／６。 １工程简介 山西漳山发电有限责任公司一期工程（２× ３００ ＭＷ）每台机组配置３台电动给水泵。正常运 行时，２台工作１台备用，每台电动给水泵容量均 为锅炉给水量的５０ ，电动给水泵向锅炉连续供 水并向锅炉过热器、再热器及汽轮机高压旁路提供 减温水，机组采用带基本负荷并参与调峰方式 运行。 ３台电动给水泵的特性曲线完全一致，在所有 机组运行工况范围内，２台电动给水泵并列运行时 的负荷分配差限制在５ 以内。如果其中一台电动 给水泵发生故障，则备用电动给水泵能在３０ Ｓ内 投运并达到所需压力，与另一台主给水泵并联运 收稿日期：２００９—１２－２０，修回日期：２０１０—０５—２４ 作者简介：解涛（１９７６一），男，山西朔州人，２０００年毕业于太 原理工大学热能工程系，工程师，主要研究方向为发电 厂节能。 ・４６・ 行。此时，电动给水泵能在最大工况点下长期连续 运行，同时又能满足各种运行工况下锅炉给水的要 求。电动给水泵在额定工况点下的各项参数（含流 量、扬程、效率）均予以保证，在最大工况点下的 流量及扬程也予以保证＿１］（见表１）。 表１单台给水泵设计参数 泵组进水泵组进水泵组进水流量效率泵组出水流量 一 温度／℃压力／ＭＰａ／（ｔ・ｈ—ｉ） ／ ／（ｔ・ｈ一１）
正常运行点 １６７ ０．８５ ４８７ 至８２ ４６２ 最大运行点 １７２ ０．９５ ６１７ 妻８２ ５９２ 为了实现山西漳山发电有限责任公司的节能降 耗的目的，达到深挖潜、降成本的效果，通过大量 调研和计算，推行电动给水泵低负荷单台运行，并 制定了措施。与此同时，为了实现单台电动给水泵 运行的安全性和经济性，该电厂热工和运行技术人 员集体攻关，提出了较为完善的运行技术改进措 施，电动给水泵运行涉及到的热控联锁保护也做了 适当合理的修改。
２低负荷单台电动给水泵运行措施改进 ２．１ 在低负荷时段实施单台电动给水泵的条件 ａ）要加强和调度的联系，根据调度计划，及 时掌握机组低负荷运行时段，保证单台电动给水泵 的顺利运行。 ｂ）电动给水泵单泵运行仅限于晚高峰过后至 早高峰到来之前的时段。在晚高峰后，当机组的负 荷小于１９０ Ｍｗ持续３０ ｍｉｎ时，可停运ｌ台电动 给水泵，仅用１台电动给水泵给锅炉上水；在早高 峰到达前，机组负荷达到１９５ Ｍｗ后，应启动备 用电动给水泵，保持２台电动给水泵给锅炉上水。 ２０１０年８月 解涛：３００ ＭＷ机组低负荷给水泵运行方式优化 发电技术 ２．２电动给水泵启停过程中的注意事项 ａ）运行中双台电动给水泵向单台电动给水泵 切换时，运行电动给水泵投入自动控制，退出冷态 备用电动给水泵的联锁，将准备停运的电动给水泵 手动逐渐降低转速，同时检查再循环门是否开 启正常，该泵不向锅炉上水后，降低转速到 ２ ０００ ｒ／ｍｉｎ，运行１０ ｍｉｎ，检查机组无异常后可 以停运。最后，将停运的电动给水泵和冷态备用电 动给水泵联锁块投入Ｌ２］。 ｂ）运行中单台电动给水泵向双台电动给水泵 切换时，保持运行电动给水泵的自动运行，退出预 选电动给水泵的联锁块，手动启动第２台电动给水 泵，启动后检查该泵运行是否正常，逐渐升高电动 给水泵转速，同时检查原运行电动给水泵也应同时 降低转速，以便调节汽包水位正常。当两台电动给 水泵的转速差接近１Ｏ 左右时，可投人第２台电 动给水泵自动，观察两台电动给水泵并泵正常，汽 包水位保持在稳定状态。 ｃ）每台机组的电动给水泵停运采用轮换制， 即按１号一２号一３号一１号循环进行停运切换。 ｄ）为减少电动给水泵的寿命损耗及运行安全， 停运的电动给水泵再次启动时，间隔至少为４ ｈ （事故情况除外）；如在４ ｈ之内启动第２台电动给 水泵时，应启动冷态的备用电动给水泵。 ｅ）停用电动给水泵和并列电动给水泵操作， 必须由有多次操作经验的运行人员操作，发现汽包 水位异常波动时要果断处理，防止汽包水位事故的 发生。 ｆ）单台电动给水泵运行期间，加强对运行及 备用电动给水泵的检查，加强对其他汽水系统参数 的检查。如汽包水位、减温水压力、主／再热汽温、 除氧器水位等、电动给水泵工作转速、勺管位置、 工作油压力和温度、润滑油压力和温度、轴承温 度、推力轴承温度，特别是工作区状态、联锁块状 态等，同时加强对备用电动给水泵的巡回检查。 ｇ）单台电动给水泵运行期间，转速不得超过 ５ ２００ ｒ／ｍｉｎ，人口流量不得超过６００ ｔ／ｈ，否则有 超出工作区的危险。 ｈ）单台电动给水泵运行期间，加强对备用电 动给水泵电机的检查及测绝缘工作，发现异常立即 通知设备维护部门处理。 ３ 电动给水泵相关热工逻辑方面改进 ３．１关于电动给水泵ＲＢ回路逻辑修改 电动给水泵计算ＲＢ最大负荷延时由１ Ｓ改为 ５ ｓ，ＲＢ允许负荷由１８０ Ｍｗ修改为２００ Ｍｗ。 ３．２关于电动给水泵联锁逻辑修改 投入联锁的备用电动给水泵勺管自动跟踪运行 泵勺管开度最大值，备用电动给水泵联锁启动 后勺管自动参与水位调节（延时１ Ｓ，给３ Ｓ脉冲 投自动）。 当运行方式为单台电动给水泵Ａ泵运行时， 如果Ｂ、Ｃ泵都投入联锁，则优先启动Ｂ泵，２ Ｓ 内启动不成功，则启动Ｃ泵Ｂ段，如果还是不能 启动，延时２ Ｓ启动Ｃ泵Ａ段；如果Ｂ、Ｃ泵只有 １个投入联锁，则启动投入联锁泵（Ｃ泵有２个电 源，由Ａ段、Ｂ段分别接带且相互闭锁）。 当运行方式为单台电动给水泵Ｂ泵运行时， 如果Ａ、Ｃ泵都投入联锁，则优先启动Ａ泵，２ Ｓ 内启动不成功，则启动Ｃ泵Ａ段，如果还是不能 启动，延时２ｓ启动Ｃ泵Ｂ段；如果Ａ、Ｃ泵只有 １个投入联锁，则启动投人联锁泵。 当运行方式为单台电动给水泵Ｃ泵Ａ段运行 时，如果Ａ、Ｂ泵都投入联锁，则优先启动Ｂ泵， ２ Ｓ内启动不成功，则启动Ａ泵；如果Ａ、Ｂ泵只 有１个投入联锁，则启动投入联锁泵。 当运行方式为单台电动给水泵Ｃ泵Ｂ段运行 时，如果Ａ、Ｂ泵都投入联锁，则优先启动Ａ泵， ２ Ｓ内启动不成功，则启动Ｂ泵；如果Ａ、Ｂ泵只 有１个投入联锁，则启动投入联锁泵。 原Ｃ泵联锁启动选择电源６ ｋＶ Ａ段、Ｂ段逻 辑中，将联启另一段延时由５ ｓ改为２ Ｓ。 ３．３关于锅炉主保护的修改 ３台电动给水泵全停触发ＭＦＴ信号延时由５ Ｓ 改为１０ Ｓ。 ３．４关于电动给水泵勺管工作区曲线修改 关于勺管工作区曲线修改：根据单台电动给水 泵运行工作曲线，修改勺管工作曲线限制条件 。 ３．５关于电动给水泵保护的修改 电动给水泵人口压力低于１．１ ＭＰａ延时３０ Ｓ 跳给水泵，修改为人口压力低于０．８ ＭＰａ延时３０ Ｓ 跳给水泵。
４实际运行中低负荷单台电动给水泵和双 台给水泵参数比较
ａ）２００９年９月３日Ｉ４日２号机组２台电动 给水泵运行过程参数见表２，单台电动给水泵运行 过程参数见表３。
・ ４７ ・ 发电技术 山西电力 ２０１０年第４期 ５单台电动给水泵的经 分析 喜 蚜 助降 奎 ：． 在 ： ！． ’ ６结论 只要执行了改进措施，实行单台电动给水泵运行， …。 则泵体运行良好，给水调节稳定，汽包水位波动在 近年来，随着全国节能减排、供电形势改变以 规定范围内。从总体上看，停运１台电动给水泵后 及火力发电厂用煤日趋紧张，煤价节节攀升等影 每小时可节约厂用电量约１ ０００ ｋＷ・ｈ左右，即 响，对发电机组经济运行、节能降耗的要求也大大 增加上网电量大约为每小时１ ０００ ｋＷ・ｈ算。维 提高，低负荷单台电动给水泵运行明显的经济效益 持单台给水泵厂用电率降低０．５６ ，单台机组每 必将对发电企业保证发电、供电带来积极的意义。 小时直接经济收入０．３２５ ３×１ ０００—３２５．３元，按 参考文献： 照每天停运６ ｈ，全年３００ ｄ停运给水泵计算，２台 ［１］ 糜若虚，宋元明・大型电动调速给水泵［Ｍ］・北京：水利
机苎全年可节约电费１１８万元左右，经济效益 ｒ２］ 给水泵汽轮机的优 ］－电 显著。 力设备，２０ｏ６（５）：１ｏ １１． 应该注意的是，单台电动给水泵运行时，必须 ［３３ 王玉召．电站锅炉给水泵节能改造［ｊ］．节能，２００２（７）：
在保证电动给水泵汽蚀余量的前提下，可适当降低 １２—１３． Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ ｏｆ Ｌｏｗ－ｌｏａｄ Ｆｅｅｄｗａｔｅｒ Ｐｕｍｐ ｏｆ ３００ ＭＷ Ｕｎｉｔｓ ＸＩＥ Ｔａｏ （Ｓｈａｎｘｉ Ｚｈａｎｇｓｈａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｚｈｉ，Ｓｈａｎｘｉ ０４６０２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔＯ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ．ｓ￣ｆ％ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ ｌｏａｄ，ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｅｃｈｎｉ— ｃａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｆｏｒｍｅｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ，ａｎｄ ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｗｈａｔ ｉｓ ｍｏｒｅ， ｓｏｍｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｉｔｓ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｍｅｎ— ｔｉｏｎｅｄ ａｂｏｖｅ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ—ｌｏａｄ ａ ｓｕｃｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｑｕｉｔｅ ｍｏｎｅｙ—ｓａｖｉｎｇ ｆｏｒ ｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ；ｍｏｄｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ
