王小波

四川廣安發(fā)電有限責任公司 四川廣安 638000

近年來，我國新能源增長迅速，風電和太陽能發(fā)電在我國電力能源中中的數(shù)量逐漸增多，波動性能源發(fā)展迅速，對此，國家能源局在“十三五”期間對火電機組提出了靈活性改造，而機組在改造后，其最小技術(shù)出力額定容量為30-40%，現(xiàn)階段，在經(jīng)過改造的機組中實現(xiàn)摸底、見證試驗以及審核后發(fā)現(xiàn)，機組在深調(diào)后其經(jīng)濟性能有所下降，這對火電廠的發(fā)展而言產(chǎn)生了較大的影響。

1 亞臨界機組介紹

本文以廣安發(fā)電有限責任公司為例，研究40%以上負荷下亞臨界機組經(jīng)濟性，該火電廠汽輪機型號為N600，其采用反動式和沖動式通流設計，熱耗為7600kj/kwh，其能夠在不同工況下運行，滑壓范圍在30-90%額定負荷。鍋爐型號為DG2028/17．45-II5，效率達到92．8%，制粉系統(tǒng)為中速磨煤機直吹系統(tǒng)，磨煤機配置數(shù)量為6臺。

2 亞臨界機組深度調(diào)峰試驗分析

反平衡試驗選取300MW和240MW兩種工況，考察負荷為40-50%期間煤耗情況。性能試驗主要是了解在低負荷時，機組能耗相對變化情況，因此試驗結(jié)果并未修正可控運行參數(shù)偏差。不同工況下，通過同樣測量計算法，將能耗相對變化情況客觀表現(xiàn)出來。

2.1 汽輪機熱耗率和鍋爐效率

在50%額定負荷下，300WM機組能夠維持2h穩(wěn)定運行，記錄其運行參數(shù)，進行能耗試驗。240MW機組在額定負荷下，其能夠維持24h穩(wěn)定運行。在此期間，對機組汽輪機及其附屬系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行水平進行考察，并進行能耗試驗[1]。如表1所示，在50%額定負荷下，機組的負荷下降到40%，這時，汽輪機組熱耗提升到271kj/kwh。如圖1所示，按照機組汽輪機設計熱耗曲線圖可以看出，其熱耗提升到200KJ，對這種現(xiàn)象出現(xiàn)原因分析可得，在50%負荷工況情況下，為確保汽泵流量最小，單臺汽泵能夠?qū)崿F(xiàn)再循環(huán)，進而調(diào)整門全開現(xiàn)象，汽輪機滑壓情況下，壓力并沒有得到優(yōu)化，導致汽輪機的效率偏低。

試驗過程中，磨煤機停運時保證其不會發(fā)生隔層運行現(xiàn)象，爐膛看火孔正常運行，火焰觀察條件安全完善。試驗前，保證受熱面整潔，不可吹灰，為方便，鍋爐效率根據(jù)ASME規(guī)定修正煤質(zhì)參數(shù)以及溫度，在50%額定負荷下進行試驗，參數(shù)為煤質(zhì)參數(shù)和空預器入口風溫，得到機組工況在下降到40%負荷時，鍋爐效率降低。通過對40%負荷工況過濾效率下的磨煤機進行組合測試得到平均值，在50%負荷情況下的鍋爐效率在92%，240WM負荷時，鍋爐效率達到91．5%，修正到300WM負荷時，鍋爐效率在91．3%，其絕對值有所下降[2]。

表1

2.2 供電煤耗情況

通過上述實驗可以得到，機組深度調(diào)峰到240WM電負荷情況運行時，相較于300WM而言，汽機發(fā)電熱耗有所上升，鍋爐效率則有所下降，供電標準煤耗有所提升。

3 600MW亞臨界機組深度調(diào)峰經(jīng)濟性影響分析

3.1 機組負荷統(tǒng)計

按照機組實際運行情況，對其負荷時間進行了統(tǒng)計，得到在40-50%負荷條件下，機組負荷占比時間為3．6%，根據(jù)年運行時間，機組深度調(diào)峰時間在254．9h。

3.2 負荷經(jīng)濟性影響

通過對年度統(tǒng)計報表中標示的機組各指標完成值計算機組發(fā)電煤耗影響情況。通過簡單算法對45%負荷情況下汽輪機入好以及鍋爐效率進行計算，得到該情況下發(fā)電煤耗，之后利用該機組在40-50%負荷間的時間占比得到深度調(diào)峰多出的煤耗量，進而計算出在40-50%負荷下機組影響煤耗率[3]。如表2所示，45%負荷情況下，發(fā)電煤耗相較于75%負荷下的發(fā)電煤耗明顯要高。

表2

3.3 節(jié)能措施

首先，燃煤電廠在對50%以上負荷情況下的機組進行了滑壓試驗，但是其對40-50%之間及其以下負荷情況下機組有所忽視，需要對其進行深度調(diào)峰滑壓試驗[4]。其次，對燃燒器進行改造增加等離子拉弧裝置，在低負荷時能夠保證機組燃燒穩(wěn)定，防止投入油槍使油耗成本上升。最后，對低負荷情況下的燃燒進行優(yōu)化，將一次風速、二次風壓、磨煤機組合以及煙氣氧量等條件作為基礎(chǔ)，開展氧量試驗，明確鍋爐排煙氧量最佳標準，提高鍋爐的燃燒率[5]。

4 結(jié)語

火電廠機組進行深度調(diào)峰勢在必行，對于火電廠而言，其不僅需要深入分析深度調(diào)峰的經(jīng)濟性影響，同時也需要采取優(yōu)化措施，降低其對機組經(jīng)濟性的影響程度。