超临界大容量火电机组深度调峰对燃煤锅炉的影响

陈臻

摘   要：进入21世纪以来，人们对电量的需求量越来越大，现阶段各种发电方式中，应用最为广泛的就是火力发电。随着科学技术的不断提高，大容量机组应用越来越频繁，如何对其进行深度调峰已经成为影响燃煤锅炉的重要因素。本文就现阶段超临界大容量火电机组深度调峰过程中对燃煤锅炉的影响进行详细分析，并针对实际情况中出现的具体状况提出了相应的措施，以期超临界大容量火电机组在运行中能够更加稳定、高效。

关键词：超临界  大容量  火电机组  深度调峰  燃煤锅炉

中图分类号：T K227                               文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）09（a）-0050-02

随着社会的进步以及科技的提升，很多火电厂都应用到了超临界大容量的发电机组，而这些发电机组在进行深度调峰的时候，很有可能会长时间处于一种较低负荷的状态下运行，这一过程不仅会影响到超临界大容量发电机组使用过程中的经济性还很有可能影响到其运行安全。文章从这类机组在深度调峰过程当中对燃煤锅炉造成的影响进行了详细的分析，并针对现阶段深度调峰过程产生的影响提出了一些应对措施。

1  对安全性的影响

1.1 锅炉燃烧稳定性

使用燃煤锅炉进行发电时，很多发电厂将燃煤锅炉的最小稳定燃烧负荷控制在燃烧锅炉额定负荷的50%左右。然而深度调峰要求机组燃烧负荷一般情况下在40%BMCR时燃烧工况，甚至要求有部分电厂能够达到30%BMCR时的燃烧工况。因此，火电机组在进行深度调峰时，燃煤锅炉将会出现最低运行负荷比电厂最小稳定燃烧负荷还要低的情况，这样燃煤锅炉内的煤粉量进一步减少，炉内的平均温度进一步降低，着火不稳定，燃烧火焰稳定性降低，可能导致燃烧过程很容易出现灭火的情况。当然，燃煤锅炉在运行过程当中，其稳定性与多方面因素有关，例如锅炉的形状、燃煤的品种、磨煤机的运行质量与性能等等。由此可见，要更好地保障燃煤锅炉的燃烧稳定性，就需从多方面入手，例如，燃煤发电厂可以引进一些先进的、稳定性高的，新型低负荷燃烧器运用到燃煤锅炉中，同时还合理科学的调整燃煤锅炉运行中风量配比等等。

1.2 氧化皮加剧生成和剥落

超临界大容量火电机组在进行深度调峰时，不仅对燃煤锅炉燃烧运行安全会有很大的影响，还会严重影响到电厂当中汽水系统的运行安全。在深度调峰的过程当中，电厂燃烧锅炉当中的一些设备的管路容易生成氧化皮，随着时间的推移这些氧化皮会逐渐脱落。为了使这一现象得到更好地改善，从而使燃煤锅炉运行更为安全，可以从以下几方面入手：第一，在燃煤锅炉运行过程当中，为了进一步避免受热面的温度超温现象，可以将其燃烧火焰的中心位置尽可能的调低一些，在进行深度调峰的时，尽可能保持主再热蒸汽温度的稳定，防止蒸汽温度的大幅波动量影响氧化皮的产生及脱落。第二，在进行深度调峰的时候，要对燃烧锅炉水温变化进行严格的控制，避免其波动太大。第三，为了避免燃煤锅炉在吹灰过程中对锅炉受热面结焦大面积掉焦导致壁温超限，应对燃烧煤种进行合理安排，确保煤种灰熔点在一定范围之内，另外要对锅炉的吹灰进行合理的安排，确保锅炉受热面的温度可控是避免氧化皮产生及脱落的有效手段。

1.3 管壁温度不均匀和易超温

在进行深度调峰时，燃煤锅炉可能会有很长的一段时间里都会处在低负荷的情况下进行运行。在这种情况下，燃煤锅炉内的汽压会处于较低的状态，其水动力也会处于不足状态，这些原因将会直接造成燃煤锅炉中的水冷壁出现超温现象，再加之燃烧锅炉运行过程中吹灰次数减少，将严重影响到燃烧过程的调整，这样一来很容易导致燃烧锅炉壁管受热出现不均的情况。为避免以上情况，在锅炉进行大小修期间应根据运行期间各管壁温度情况进行检查并安排合理的改造节流工作，确保各管壁流量平衡，在低负荷时不产生管壁温度不均匀情况。在燃烧锅炉运行过程中，使机组壁管出现受热不均以及超温情况，多发生在超临界机组从湿态向干态转变的过程中。为避免管壁在运行过程当中出现受热不均匀或者是超温的情况，需要从一下几方面进行改进。一方面，尽可能调整燃烧工况，降低转态过程锅炉壁温热偏差的产生。另一方面，对燃烧锅炉当中的煤与水的比例进行严格的控制是防止管壁超温有效的手段。

2  对经济性的影响

2.1 对锅炉效率的影响

在进行深度调峰时，燃煤锅炉会长时间处于较低负荷状态下运行，这种情况下再热蒸汽的温度比较低，会严重影响到燃煤锅炉的运行效率。在燃烧锅炉在低状态下工作时，燃煤过程多数不能燃烧完全，这就导致燃煤锅炉的运行效率严重降低，在这种状态下，会使大量的热量随着烟气而流失。此外，燃煤锅炉如果一直处于很低的负荷下运行，那么就一直不能进行吹灰作业，这样会严重影响到燃煤锅炉的运行效率。为了尽可能提高燃煤锅炉的运行效率，可以采取一下措施：第一，可以根据实际运行情况，科学合理的提升机组再热器的温度，适当地增加燃煤锅炉的蒸发量，以此方式来更好地应对燃煤锅炉的低负荷运行;第二，根据实际燃煤锅炉运行情况，科学的、合理的选择磨煤机的运行方式;第三，为了更好地确保锅炉燃烧的稳定性，可以根据燃煤锅炉运行的实际情况，科学的、合理地对各层的磨煤机组中所加入的燃煤品种进行合理调整。

2.2 对辅机的影响

超临界大容量机组在进行深度调峰时，发电厂整个体系都会处于低负荷状态，这时候一些辅机在运行时跟其设计时的运行工况会有一定的偏差，这样会严重影响到辅机的工作效率，增大燃煤锅炉的耗煤量。由此可见，在低负荷情况下，一方面辅机在运行时并没有较高的经济性，另一方面还有可能由于锅炉燃烧不充分，烟气中含有大量未能完全燃烧的介质，可能导致空气预热器发生燃烧、腐蚀与堵塞，给燃煤锅炉运行带来安全隐患。为了有效地避免燃煤锅炉出现安全问题，提升辅机的运行效率与质量，可以采用在深度调峰时，加强辅机的运行维护工作，确保其安全可靠运行。

3  对环保性的影响

3.1 对除尘与脱硝的影响

在进行深度调峰的时候，燃煤锅炉很长时间都会处于低負荷状态下，这时排放的烟气就会降低，而随着烟气的温度降低，其除尘器的除尘效率反而会增加，但是如果烟气的温度过低，很有可能导致除尘器出现故障。为了避免这种情况发生，可以采取一些有效的措施：一方面，可以适当提高燃烧锅炉中烟气的温度;另一方面，可以对燃煤锅炉当中的一些设备进行升级改造，以此来提升烟道进口处烟气的温度。另外，脱硝系统在烟气温度低时，会使脱硝反应区催化器失效，甚至会由于化学反应产生粘性物质，导致催化器堵塞，最终影响风烟系统阻力，所以在低负荷运行时，一定要适当提高烟气温度，确保脱硝系统安全。

3.2 脱硫影响

燃煤锅炉在处于低负荷运行时，由于有很大一部分燃煤并没有完全燃烧，这样一来在燃烧时会产生更多的硫化类物质，另外在低负荷投油稳燃时，可能会有脱硫浆液中毒的情况出现，严重影响到脱硫系统，因此应对脱硫浆液和脱硫石膏的分析过程加以重视。在这一环节，可以采取相应的措施，例如，对燃烧锅炉进行燃烧条件，最大程度确保无油燃烧过程的稳定性等等。

4  结语

在进行深度调峰时，火电发电厂的燃煤锅炉处于低负荷运行状态，超临界大容量发电机组在进行相应的深度调峰时，应对火电发电厂整体系统进行综合的考虑，尤其要考虑到对燃煤锅炉的影响，然后根据实际情况，采取科学的、合理的措施，提升机组的运行安全与运行效率，使其能够满足深度调峰的需求。

参考文献

[1] 沈利，徐书德，关键，等.超临界大容量火电机组深度调峰对燃煤锅炉的影响[J].发电设备，2016（1）：21-23.

[2] 李平，赵适宜，金世军，等.基于热网与建筑物储热解耦的调峰能力提升方案[J].电力系统自动化，2018（13）：20-28.