摘要：现阶段我国火电作为发电的重要主体地位短期内难以动摇，随着电改的不断推进，新能源电力在电网中所占比例越来越大。电网日常运行中负荷的峰谷差不断增大，而火电具有较好的调峰性能。火电机组在新能源电力的快速发展背景下持续低负荷运行或者深度调峰将成为常态，针对这一问题，本文以国内某630MW超临界机组为研究对象，研究、总结出提高630MW超临界机组深度调峰安全性的手段与方法。
关键词：超临界；深度调峰；安全性
目前越来越多的火电机组参与到深度调峰之中。而深度调峰时将对锅炉的稳定燃烧以及设备的安全运行带来影响，本文通过对国内某630MW超临界机组进行总结、研究，得出提高深度调峰期间安全性的手段与方法。
1设备简介
深度调峰就是受电网负荷峰谷差较大影响而导致各发电厂降出力、发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式。
1.锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG－1900/25.4－YM4型一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉。型式为单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、全钢架悬吊结构、固态排渣，π型布置，燃烧器前后墙对称布置、对冲燃烧方式。
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图1锅炉系统流程图
机组配置6套正压直吹式辊式磨煤机，每台磨煤机出来的风粉混合物分别进入同一层的8组燃烧器，每组燃烧器均配备1组油枪。设有两台50%容量的动叶可调轴流式一次风机，提供一次热、冷风输送煤粉。采用两台动叶可调引风机和两台动叶可调送风机。锅炉带基本负荷并参与调峰。不投油最低稳燃负荷不大于锅炉的30%B-MCR，并在最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。正常运行时机组设定最低稳定运行负荷为300MW。
3深度调峰风险分析
①燃烧扰动。当锅炉的燃烧工况低于设计的最低稳定运行负荷时，炉膛温度大幅下降，炉膛内部各流场发生变化，煤粉的快速着火条件恶化。同时由于进入炉膛的风量下降以及煤粉浓度的降低将会进一步降低炉膛内燃烧的稳定性，可能造成火焰稳定性差，火检失去等现象，甚至造成炉膛灭火、放炮等重大事故。②蒸汽过热度降低。机组负荷降低后，进入炉膛的燃料量将会减少，炉膛温度降低将会造成蒸汽过热度降低，将可能造成受热面进水。同时由于炉膛内部空气流场发生改变主再热汽温两侧可能出现较大偏差，甚至可造成单侧主汽温降低至机组保护值或汽轮机发生水冲击。③对机组振动的影响。低负荷时，流入低压缸的蒸汽量减少，鼓风效应增强，可能导致低压缸排汽温度升高。排汽温度上升可引起轴承位置变化从而导致机组振动增大。同时由于进入汽缸的主再热蒸汽温度降低，将会使机组胀差、轴向位移发生变化，从而引起振动变化。④给水流量、送风及负压扰动。深度调峰时，由于两台小机汽源切换以及两台小机出力低等因素影响，可对机组给水流量造成一定的影响。由于两台送、引风出力均降低至较低值有可能造成风机抢风现象发生造成送风量或负压扰动。⑤对脱硝装置的影响。由于机组出力降低，将会造成炉膛排烟温度下降，严重时将造成脱硝装置因入口烟温低保护动作。⑥对各带调速功能辅机影响。由于辅机进行调速改造，在深度调峰期间，辅机运行功率或转速在额定功率或转速50%一下。容易造成油润不佳、与并列辅机抢出力、辅机振动加大、瓦温升高等现象。
4总结
根据上述分析以及对该机组历次深度调峰过程进行总结、分析，得出了提高其深度调峰安全性的手段与方法：
①提前创造深度调峰有力条件。根据负荷曲线，提前对中下层油枪进行试点火，保证锅炉燃烧不稳时能快速投入油枪助燃。通过值长协调上煤，保证底层磨煤质具有较高的挥发分、热值以提高煤粉着火条件。调峰期间，务必保持中下层磨对冲燃烧，并保证底层磨具有相对较高煤量。②合理进行燃烧调整。调节煤水比，维持较高的过热度，防止发生受热面进水现象。关小燃尽风门，保持中下层燃烧器具有充足风量。根据再热汽温情况调节烟气挡板。通过燃尽风、减温水等方式调节过热器两侧偏差。③严密监视汽机参数。严密监视大机振动以及低压缸排汽温度，若振动明显增大应停止进行深度调峰，维持机组负荷，待查明原因后再进行操作。若低压缸排汽温度较高可通过开启低压缸后缸喷水降低排汽温度。④维持给水稳定。负荷较高时提前进行小机汽源切换，并严密注意检查小机进汽调门动作正常，小机转速、流量稳定。当给水泵流量接近给水泵最小流量阀开启值时应将最小流量阀开至一定开度，防止最小流量阀动作引起给水流量低保护动作。⑤维持机组风场稳定。降负荷过程中，尽量降低减负荷率，监视好炉膛负压、火检强度，负压出现明显波动或负压波动到±200Pa时，机组停止降低负荷。投入油枪助燃，同时干预调整引风机负压偏置。低负荷运行时应注意避免风量大幅波动，防止风机出现失速、喘振，一旦出现风机喘振现象应立即稳定负荷并消除喘振现象。⑥保持脱硝系统正常投入。深度调峰前，暂停锅炉吹灰，以维持较高的排烟温度。投入暖风器提高锅炉送风温度。维持较高给水温度、开大再热器侧烟气挡板等措施降低烟温损失。通过以上措施可以保持脱硝SCR入口温度在保护动作值以上。⑦加强带调速功能辅机监视。可通过开启辅机运行旁路、开启备用用户通道、停运并联辅机等方式增加带调速辅机的出力，保证其出力在正常范围之内。
经实行以上方法后，该机组深度调峰期间运行稳定，未发生设备故障及机组故障停运事件。对于保障机组安全、高效运行具有重要意义。
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