摘要：隨著新能源電力的不斷發(fā)展，大容量燃煤發(fā)電機(jī)組調(diào)峰輔助服務(wù)需求劇增。當(dāng)前，華東電網(wǎng)1 000 MW超超臨界機(jī)組40%額定出力調(diào)峰已常態(tài)化，但大容量機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間鍋爐燃燒不穩(wěn)定，在異常天氣情況下易發(fā)生給煤機(jī)斷煤異常，極易造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)?，F(xiàn)就某1 000 MW超超臨界機(jī)組深度調(diào)峰期間，受極寒天氣影響，一臺(tái)給煤機(jī)入口凍煤堵塞導(dǎo)致兩次斷煤事故的成功處理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，為燃煤發(fā)電機(jī)組處理和防范深度調(diào)峰期間給煤機(jī)斷煤提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞：深度調(diào)峰;斷煤;安全運(yùn)行

0 引言

2020年9月，中國在聯(lián)合國大會(huì)上向世界宣布了2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。截至2020年底，全國可再生能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量9.34億kW，同比增長約17.5%，占全部電力裝機(jī)的42.5%，其中水電裝機(jī)3.7億kW（其中抽水蓄能3 149萬kW），風(fēng)電裝機(jī)2.81億kW，光伏發(fā)電裝機(jī)2.53億kW，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)2 952萬kW[1]?？稍偕茉囱b機(jī)容量的不斷增大，對傳統(tǒng)燃煤發(fā)電機(jī)組的輔助調(diào)峰服務(wù)提出了新的要求。同時(shí)，隨著電力市場煤電供需的變化，燃煤機(jī)組大量摻燒經(jīng)濟(jì)煤種，低負(fù)荷時(shí)制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式薄弱，加之摻燒經(jīng)濟(jì)煤種，鍋爐燃燒穩(wěn)定性變差，此時(shí)給煤機(jī)斷煤將對機(jī)組運(yùn)行安全造成不利影響，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)供電安全穩(wěn)定性。因此，正確處理和防范機(jī)組深度調(diào)峰期間給煤機(jī)斷煤異常，是保障機(jī)組安全運(yùn)行和電網(wǎng)供電電源可靠的重要舉措。

1 設(shè)備概況

某電廠2臺(tái)1 000 MW機(jī)組，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造的超超臨界變壓運(yùn)行直流爐，型號(hào)為HG-3077/28.25-YM4，鍋爐采用П型布置、單爐膛、一次中間再熱、低NOx主燃燒器和高位燃盡風(fēng)分級(jí)燃燒技術(shù)，反向雙切圓燃燒方式，爐膛為內(nèi)螺紋管垂直上升膜式水冷壁，帶循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)。制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)。鍋爐共布置3層油槍，全爐共24支機(jī)械霧化式油槍，油槍的總輸入熱量為20%B-MCR工況下輸入熱量，用于鍋爐點(diǎn)火和低負(fù)荷穩(wěn)燃，每支油槍均配有高能點(diǎn)火裝置。汽輪機(jī)為上海電氣集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的超超臨界、一次中間再熱、反動(dòng)式、單軸、四缸四排汽、單背壓、凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為N1050-27/600/610。發(fā)電機(jī)為上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司制造的THDF-125/67型三相交流隱極式同步發(fā)電機(jī)。

2 事故經(jīng)過及處理過程

2.1 ? ?磨煤機(jī)原煤倉加倉方式

此次深度調(diào)峰期間采用C、D、E三套制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式（C、D、E倉平5與印尼褐煤摻燒，比例為1：1.2），煤種煤質(zhì)如表1所示。

2.2 ? ?事故過程及操作

（1）某日15：10，2號(hào)機(jī)組深度調(diào)峰，機(jī)組負(fù)荷395 MW，C、D、E制粉系統(tǒng)運(yùn)行，總?cè)剂狭?62 t/h，給水流量1 007 t/h，總風(fēng)量1 618 t/h，C磨煤機(jī)煤量59 t/h，C給煤機(jī)電流3.3 A。（2）15：12，C給煤機(jī)電流快速上升，最大至6.3 A，給煤機(jī)煤量由58 t/h逐漸下降至20 t/h，立即手動(dòng)投運(yùn)CD層1、3、5、7號(hào)角油槍穩(wěn)燃。20 s后下煤恢復(fù)正常，C給煤機(jī)電流恢復(fù)至3.3 A。立即安排人員就地檢查，并通知檢修專業(yè)配合檢查。（3）15：24，就地檢查未發(fā)現(xiàn)明顯異常，鍋爐燃燒穩(wěn)定，逐步退出CD層各角油槍。（4）15：28，C給煤機(jī)電流再次快速上升至6.3 A，給煤機(jī)煤量由58 t/h逐漸下降至0，給煤機(jī)電流維持在5 A左右，立即恢復(fù)投入CD層1、3、5、7號(hào)角油槍穩(wěn)燃，安排人員就地檢查。（5）15：30，將機(jī)組控制方式切至TF，D、E給煤機(jī)煤量瞬時(shí)達(dá)87 t/h，降低給煤量至80 t/h。監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)E磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量由125 t/h逐漸降低，立即降低E給煤機(jī)煤量至65 t/h，熱風(fēng)調(diào)門開至90%，分離器頻率降至16.5 Hz，增加一次風(fēng)壓吹通后，E磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量逐漸恢復(fù)正常。（6）15：33，聯(lián)系調(diào)度結(jié)束機(jī)組深度調(diào)峰。啟動(dòng)B磨煤機(jī)正常，逐漸增加機(jī)組負(fù)荷。隔離C給煤機(jī)，通知鍋爐檢修專業(yè)處理給煤機(jī)入口堵煤。（7）16：04，機(jī)組負(fù)荷升至480 MW，啟動(dòng)A磨煤機(jī)運(yùn)行正常，逐步退出CD層油槍。（8）16：37，鍋爐檢修告C給煤機(jī)入口被凍煤堵塞，已清理完畢，啟動(dòng)C磨煤機(jī)。（9）16：47，檢查C磨煤機(jī)運(yùn)行正常，機(jī)組各參數(shù)穩(wěn)定，投入2號(hào)機(jī)組AGC。

異常處理主要參數(shù)如圖1所示。

3 事故處理操作總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)反饋

3.1 ? ?深度調(diào)峰斷煤操作總結(jié)

（1）發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)斷煤，立即投入對應(yīng)層油槍，確保燃燒穩(wěn)定。（2）將機(jī)組控制方式切至TF，視磨煤機(jī)運(yùn)行情況調(diào)整給煤機(jī)煤量，防止運(yùn)行磨煤機(jī)堵煤。（3）全開斷煤磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)門，全關(guān)熱風(fēng)調(diào)門和熱風(fēng)插板門，控制磨煤機(jī)出口溫度在跳閘值以下。（4）結(jié)束機(jī)組深度調(diào)峰，啟動(dòng)備用磨煤機(jī)，增加機(jī)組負(fù)荷，增強(qiáng)爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定性。（5）油槍投運(yùn)后及時(shí)通知除灰專業(yè)調(diào)整電除塵運(yùn)行方式。（6）通知檢修人員協(xié)助給煤機(jī)斷煤處理。（7）恢復(fù)四套制粉系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后逐步退出各角油槍。

3.2 ? ?深度調(diào)峰斷煤經(jīng)驗(yàn)反饋

（1）機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)，燃燒穩(wěn)定性差，一旦出現(xiàn)制粉系統(tǒng)斷煤或跳閘，應(yīng)以穩(wěn)定燃燒為首要任務(wù)，果斷投入油槍穩(wěn)燃，兩爐膛至少對角投入4支油槍，視磨煤機(jī)火檢情況，必要時(shí)增投油槍，油槍投入后及時(shí)開大油燃料風(fēng)，增強(qiáng)油燃燒強(qiáng)度。（2）深度調(diào)峰過程出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)主動(dòng)將安全關(guān)口前移，及時(shí)結(jié)束深度調(diào)峰，增加機(jī)組負(fù)荷，提高爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定性。（3）給煤機(jī)高出力斷煤時(shí)，應(yīng)及時(shí)將機(jī)組切至TF控制方式，避免協(xié)調(diào)方式下運(yùn)行磨煤機(jī)短時(shí)煤量增加較多造成運(yùn)行磨煤機(jī)堵煤。磨煤機(jī)有堵煤跡象時(shí)，應(yīng)快速減少給煤量，降低分離器轉(zhuǎn)速，增大一次風(fēng)量進(jìn)行吹掃，避免事故情況下按常規(guī)方式緩慢操作。（4）機(jī)組控制方式AGC、CCS、TF等投切時(shí)，操作前后應(yīng)觀察各系統(tǒng)參數(shù)無異常，穩(wěn)定一段時(shí)間后再繼續(xù)操作，出現(xiàn)異常時(shí)，待原因查清后再繼續(xù)操作。（5）運(yùn)行中出現(xiàn)制粉系統(tǒng)斷煤或跳閘需要緊急啟動(dòng)備用制粉系統(tǒng)時(shí)，優(yōu)先考慮啟動(dòng)相鄰層有磨煤機(jī)運(yùn)行且煤量大于50 t/h的制粉系統(tǒng)，若為隔層制粉系統(tǒng)啟動(dòng)，應(yīng)做好點(diǎn)火能量強(qiáng)制，防止啟動(dòng)后點(diǎn)火能量不滿足跳閘。（6）鍋爐油槍投入后及時(shí)進(jìn)行空預(yù)器吹灰，防止低負(fù)荷煤油混燃不充分，引起二次燃燒，并通知除灰專業(yè)調(diào)整電除塵系統(tǒng)運(yùn)行方式。（7）正常運(yùn)行給煤機(jī)電流在4 A以內(nèi)，此次給煤機(jī)入口凍煤卡堵電流上升至5 A以上，運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)給煤機(jī)電流監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)電流不正常變大，立即派人帶上工具就地檢查給煤機(jī)運(yùn)行情況，并做好給煤機(jī)斷煤處理準(zhǔn)備。同時(shí)建議給煤機(jī)電流大于4.5 A時(shí)進(jìn)行語音報(bào)警，以提醒監(jiān)盤人員加強(qiáng)關(guān)注。（8）目前，機(jī)組深度調(diào)峰調(diào)用不易預(yù)測，深度調(diào)峰調(diào)用時(shí)入爐配煤方式無法及時(shí)調(diào)整，建議在深度調(diào)峰時(shí)進(jìn)行相應(yīng)油槍試投，保證各角油槍可靠備用。（9）深度調(diào)峰斷煤時(shí)應(yīng)采用油槍程控層投功能，減少油槍投運(yùn)間隔時(shí)間和監(jiān)盤人員事故情況下操作量。（10）加強(qiáng)各崗位人員培訓(xùn)，提高應(yīng)對低負(fù)荷事故處理能力，做到事故處理時(shí)指揮得當(dāng)，分工明確，操作到位，各崗位間協(xié)調(diào)配合。

3.3 ? ?深度調(diào)峰斷煤預(yù)防措施

（1）加強(qiáng)上煤系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行維護(hù)，防止碎煤不徹底或有異物進(jìn)入原煤倉內(nèi)，影響原煤倉下煤。（2）保證原煤倉旋轉(zhuǎn)清堵裝置可靠備用，在長期摻燒高水分煤種時(shí)，原煤倉易出現(xiàn)棚煤引起給煤機(jī)斷煤，可考慮在原煤倉加裝振動(dòng)器，這是當(dāng)前解決原煤倉棚煤最有效的方式。一般情況下，將振動(dòng)器安裝于原煤倉高度2/3的位置效果較佳。（3）做好入爐煤摻配時(shí)的水分控制，面對異常天氣情況，各專業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對上煤情況的了解，提前提醒巡檢人員、監(jiān)盤人員可能出現(xiàn)的異常情況，做好相關(guān)的事故預(yù)想，同時(shí)控制好集控室內(nèi)人員，保證異常情況下人員充足。（4）加強(qiáng)煤場取煤配煤管理，控制好入爐煤水分。冬季露天煤場底層煤含水量較大，容易發(fā)生凍結(jié)，應(yīng)提醒燃運(yùn)部門，避免取凍煤進(jìn)行摻配。凍煤進(jìn)入原煤倉易造成給煤機(jī)入口管堵塞，影響機(jī)組運(yùn)行安全，同時(shí)清理凍煤的難度也較大。

4 結(jié)語

通過不斷總結(jié)深度調(diào)峰期間的斷煤處理經(jīng)驗(yàn)，提高運(yùn)行人員的處理水平，同時(shí)，加強(qiáng)上煤管理和優(yōu)化配煤摻燒方式，極大地減少了機(jī)組深度調(diào)峰期間斷煤異常，有效保障了機(jī)組運(yùn)行安全。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 國家能源局關(guān)于2020年度全國可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測評價(jià)結(jié)果的通知：國能發(fā)新能〔2021〕31號(hào)[A].

收稿日期：2021-07-19

作者簡介：楊學(xué)平（1985—），男，云南昆明人，助理工程師，從事電廠集控運(yùn)行工作。