锅炉深度调峰低负荷运行时,电厂低负荷限制主要取决于锅炉侧,锅炉低负荷限制主要取决于低负荷稳定燃烧和水动力运行可靠性。因此,它将对锅炉侧产生影响,包括经济性.安全性.环保等。针对锅炉运行中可能出现的问题,综合考虑各方面的相互作用,确保机组安全可靠运行,更好地满足机组深度峰值调整的需要。
一.目前我国火电机组控制情况
目前我国火电机组控制均采用DCS(配电控制系统)将为大型火电机组配备协调控制系统。确保火电机组安全。.稳定.经济运行,使火电机组灵活.有效提高了深度调峰能力,需要升级火电机组协调控制系统。在深度调峰工作中,指标指标。.参数是影响火电机组运行供电质量的主要因素。火电机组负荷响应速度.稳定性.主蒸汽压力.主蒸汽温度因火电机组锅炉热纯延迟.高阶惯性特性的影响,简单使用DCS协调控制系统不能满足当前火电机组控制系统中的控制算法.战略,不能达到理想的效果。
二.对安全的影响
1.锅炉燃烧稳定性。许多电厂在使用燃煤锅炉发电时,将燃煤锅炉的最低稳定燃烧负荷控制在燃煤锅炉额定负荷的50%左右。但深度调峰要求机组燃烧负荷一般为40%BMCR在燃烧条件下,甚至有些电厂也要求达到30%BMCR燃烧条件。因此,在火电机组深度调峰期间,燃煤锅炉的最低运行负荷将低于电厂的最低稳定燃烧负荷。这样,燃煤锅炉中的煤粉量将进一步降低,炉内的平均温度将进一步降低,火灾将不稳定,燃烧火焰的稳定性将降低,这可能导致燃烧过程中的灭火现象。当然,在燃煤锅炉的运行中,其稳定性和锅炉形状.煤种.磨煤机的运行质量和性能与许多其他因素有关。因此,为了更好地保证燃煤锅炉的燃烧稳定性,我们需要从许多方面入手。例如,燃煤电厂可以在燃煤锅炉中引入一些先进的.高稳定性和新型低负荷燃烧器,燃煤锅炉运行合理.科学调整风量比等。
2.氧化皮加重产生和剥落。超临界大容量火电机组的深度调峰不仅会对燃煤锅炉的燃烧运行安全产生重大影响,还会严重影响电厂汽水系统的运行安全。在深度调峰过程中,电厂燃烧锅炉部分设备的管道容易产生氧化皮,随着时间的推移,氧化皮会逐渐脱落。为了更好地改善这一现象,使燃煤锅炉运行更加安全,可以从以下几个方面入手:①在燃煤锅炉运行中,为了进一步避免加热表面温度过高,可以尽量减少燃烧火焰的中心位置,在深度峰值调节期间,主再热蒸汽的温度尽可能稳定,防止蒸汽温度的大波动影响氧化皮的产生和脱落。②深度调峰时,应严格控制燃烧锅炉水温变化,避免波动过大。③为避免燃煤锅炉吹灰时受热面结焦,大面积脱焦导致壁温超限,应合理安排燃煤种类,确保燃煤灰熔点在一定范围内。此外,合理安排锅炉吹灰,保证锅炉加热面温度可控,是防止氧化皮产生和脱落的有效手段。
3.管壁温度不均匀,容易超温。在深度峰值调节期间,燃煤锅炉可能在低负荷下长时间运行。在这种情况下,燃煤锅炉的蒸汽压力将处于低状态,其水动力将不足。这些原因将直接导致燃煤锅炉水冷壁超温。此外,燃烧锅炉运行过程中吹灰次数的减少将严重影响燃烧过程的调整,容易导致燃烧锅炉壁管加热不均匀。为避免上述情况,检查锅炉尺寸时,应根据运行中各管壁的温度进行检查,并安排合理的改造和节流工作,确保各管壁的流量平衡,低负荷时管壁的温度不均匀。在燃烧锅炉运行过程中,超临界机组由湿向干转变过程中,机组壁管经常出现加热不均匀和超温现象。为避免运行过程中管壁加热不均或超温,应从以下几个方面进行改进:一方面应尽可能调整燃烧条件,以减少转态过程中锅炉壁温的热偏差。另一方面,严格控制燃煤锅炉的水煤比是防止管壁超温的有效手段。
4.尾烟道及尾加热面。锅炉在低负荷下运行时间长.负荷低.炉温低.燃烧不完全,烟气流量低,使含有可燃物的飞灰容易在对流烟道中积聚。同时,烟气中氧气过多,为烟道再燃创造了条件。
在低负荷调峰过程中,负荷经常发生变化,锅炉排烟温度.空气预热器壁温.尾部烟速波动大,排烟温度高.尾部受热面壁温.烟气流量也降低,导致尾部加热面积灰和腐蚀增加;同时,锅炉低负荷运行时,空气过量系数大,会产生更多SO3、导致腐蚀进一步加剧。
三.对经济的影响
1.对锅炉效率的影响。在深度峰值调整期间,燃煤锅炉长期低负荷运行。在这种情况下,再热蒸汽的温度相对较低,这将严重影响燃煤锅炉的运行效率。燃煤锅炉低负荷运行时,大部分燃煤过程不能完全燃烧,导致燃煤锅炉运行效率严重降低。在这种状态下,大量的热量会随着烟气的流失而流失。此外,如果燃煤锅炉在很低的负荷下运行,将无法吹灰,这将严重影响燃煤锅炉的运行效率。为尽可能提高燃煤锅炉的运行效率,可采取以下措施:①根据实际运行情况,科学合理地提高机组再热器温度,适当增加燃煤锅炉蒸发,更好地应对燃煤锅炉低负荷运行;②根据燃煤锅炉的实际运行情况,科学合理地选择磨煤机的运行方式;③为了更好地保证锅炉燃烧的稳定性,可以根据燃煤锅炉的实际运行情况,科学合理地调整各层磨煤机组增加的燃煤品种。
2.对辅助机器的影响。在超临界大容量机组深度峰值调整期间,整个发电厂系统将处于低负荷状态。此时,部分辅助机器将偏离其设计的运行条件,严重影响辅助机器的工作效率,增加燃煤锅炉的煤耗。可见,在低负荷条件下,一方面辅助机器运行经济性不高,另一方面由于锅炉燃烧不足,烟气中含有大量不能完全燃烧的介质,可能导致空气预热器燃烧.腐蚀和堵塞给燃煤锅炉的运行带来了安全风险。为有效避免燃煤锅炉的安全问题,提高辅机的运行效率和质量,可加强深度峰值调整期间辅机的运行和维护,确保其安全可靠运行。
3.主汽温和再热汽温蒸汽温度降低。随着锅炉负荷的降低,主蒸汽温度和再热蒸汽温度不能达到设计值,影响锅炉的经济性。如果采用变压运行模式,虽然蒸汽温度可以在较宽的负荷范围内保持稳定,但在深度峰值调整后,当负荷低到一定程度时,蒸汽温度仍会随着负荷的降低而降低。可采取以下措施:①适当提高过剩空气系数;②上燃烧器运行;③适当降低煤粉细度;④适当增加外供热量。
四.对环境保护的影响
1.对除尘和脱硝的影响。在深度峰值调整期间,燃煤锅炉将长期处于低负荷状态,此时排放的烟气将减少。随着烟气温度的降低,除尘器的除尘效率会提高,但如果烟气温度过低,很可能导致除尘器故障。为了避免这种情况,可以采取一些有效的措施:一方面适当提高燃烧锅炉的烟气温度;另一方面,燃煤锅炉的一些设备可以升级,以提高烟道进口处的烟气温度。此外,当脱硝系统的烟气温度较低时,脱硝反应区的催化剂会失效,甚至由于化学反应产生粘性物质,导致催化剂堵塞,最终影响烟气系统的阻力。因此,在低负荷运行时,必须适当提高烟气温度,以确保脱硝系统的安全。
2.脱硫的影响。当燃煤锅炉低负荷运行时,由于大部分燃煤没有完全燃烧,燃烧时会产生更多的硫化物。此外,当油在低负荷下稳定燃烧时,可能会发生脱硫浆中毒,严重影响脱硫系统。因此,应注意脱硫浆和脱硫石膏的分析过程。在此环节,可采取相应措施,如燃烧锅炉的燃烧条件,最大限度地保证无油燃烧过程的稳定性。