(深能合和电力（河源）有限公司 517000)
摘要：随着我国经济、能源和环保形势的发展，新能源的大规模投运造成电网电能过剩及调峰矛盾日益突出。为解决这些问题，国家出台了鼓励火电厂开展灵活性改造的若干政策，各地方政府根据各自区域的实际情况也出台了火电机组深度调峰阶梯电价政策[1]。为更好地适应调峰需求，对我厂600WM超超临界机组低负荷下三台磨与四台磨运行分析对比。
关键词：低负荷、深度调峰、经济安全性
一、研究背景
深能合和电力（河源）有限公司2×600MW锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据三菱重工业株式会社（MHI）提供技术支持而设计、制造的超超临界变压运行直流锅炉，锅炉为单炉膛、Π型布置，配低NOX主煤粉燃烧器，分级燃烧技术和MACT型低NOX分级送风燃烧系统、反向墙式切圆燃烧方式。
为解决低负荷四台磨运行时带来的风煤比失调，氮氧化物超标，单台磨着火稳定、水冷壁超温、火电厂机组运行的经济型和安全性上考虑，火电机组在240MW运行期间，进行了C、D、E三台磨运行和C、D、E、F四台磨运行的性能试验。试验前工况：负荷240MW，给水658t/h，总煤量102t/h，主汽温度593.5℃，再热气温588.2℃。
二、经济性分析
1、三台磨运行比四台磨运行时各主要6KV设备及400V设备电流参数对比（分析数据如图一、图二所示）
图二
C、D、E三台磨运行和C、D、E、F四台磨运行相比，数据上进行粗略分析计算可以得到三台磨电流比四台磨电流减少了22.25A，根据三相对称负载的有功功率，可以计算得出:
ΔP1=1.732*U线*I 线*cosφ相=1.732*6KV*22.25A*0.8=184.98KW。
三台磨运行比四台磨运行时六大风机电流同比减少了17.23A，可以计算得出:
ΔP2=1.732*U线*I 线*cosφ相=1.732*6KV*17.23*0.8=143.24KW。
三台磨运行比四台磨运行时，400V设备2A密封风机电流从137.61A减少至121.65A，可以计算得出:
ΔP3=1.732*U线*I 线*cosφ相=1.732*0.38KV*（137.61-121.65）*0.75=7.88KW。
因此从理论上分析，三台磨每运行一小时所节约的电能：
ΔQ总=(ΔP1+ΔP2+ΔP3)*1h=336.1KW.H。
2、锅炉2A、2B空预器出口排烟温度均值对比（参数如图三所示）：
图三
三台磨运行时，单台磨煤量增加，出力提高，导致冷一次风门关小，热一次风门开大，从而使2A、2B空预器出口排烟温度降低约0.5℃左右，排烟损失减少而锅炉效率与其各项损失密切相关，锅炉的损失主要由排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失，化学不完全燃烧损失，散热损失组成，而在这五项损失中，排烟损失所占的比例最大，约为4%～8%，是锅炉效率的决定因素，直接影响着锅炉经济性[2]。所以排烟损失减少，锅炉效率提高，煤耗降低，经济效益必然提高。
3、对锅炉燃烧的影响
在机组低负荷运行的情况下，由于C、D、E三层磨运行使得火焰更加集中，火焰强度有明显的增强（如图所示），对于我厂四角切圆燃烧方式的锅炉，使得火焰越集中，其中心温度就越高，对煤粉的燃烧效率有所提高。其次三台磨运行时由于煤粉浓度提高，一次风速有所下降，降低了风煤比，更有利于煤粉的稳定燃烧。
4、对环保参数的影响
从下图可以看出，机组负荷240MW下，C、D、E三台磨运行后，在保证A、B侧脱硝环保参数≤35mg/NM3和氨逃逸率≤3ppm的前提下，两侧入口NOX浓度明显下降，供氨量A侧由78.09Kg/h减少至60.80Kg/h，供氨量B侧由82.27Kg/h减少至67.53Kg/h，环保成本有所下降。同时通过及时调整水煤比、烟气挡板、减温水、燃烧器摆角、氧量、AA风开度等技术手段，在低负荷情况下，既能够保证我厂水冷壁不超温、主再热汽温控制在580℃以上，又确保了两侧脱硝进出口温度不低于295℃，保证了环保参数的正常。
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图四
三、存在的风险及技术措施：
1、240MW负荷C、D、E三台磨煤机运行时，为尽量避免出现一台磨煤机跳闸的情况，要求：
1）锅炉燃烧情况稳定：炉膛火焰电视相对明亮且各磨四角火焰强度均大于50%。
2）禁止三台磨运行：入炉煤质较湿，煤质较差，近期时间断煤、堵煤现象频繁，磨煤机爆燃频繁，磨煤机故障频繁，A磨隔离等情况时，禁止三台磨运行。
3）当出现单台磨煤机跳闸事故时：
若C磨煤机跳闸→优先拉等离子启动A磨；
若D磨煤机跳闸→优先启动B磨煤机，其次是F磨煤机；
若E磨煤机跳闸→优先启动B磨煤机或者拉等离子启动A磨煤机。
2、由于D、E两台磨煤机电源分布在工作6kvB段，D、E两台给煤机电源分布在锅炉PC B段，若出现工作6kvB段或者锅炉PC B段失电的事故下，将导致两台磨同时跳闸，此时定会影响机组负荷，如启动备用磨煤机不及时或者启动失败，机组负荷降至200MW以下， 一方面锅炉有可能转入湿态运行，主再热气温下降过快超过50℃/min，将申请打闸停机；另一方面只剩下C磨煤机运行，而A磨等离子稳燃系统未及时启动，燃烧不稳定，容易使锅炉燃烧不稳定造成锅炉灭火，触发锅炉MFT。因此为保证我厂电气设备运行安全稳定可靠性，需要定期维护和检查电气设备，对我厂检修人员提出了更高的要求。
3、我厂两台小机汽源有冷再（暂时不投运）、辅助蒸汽（启停机组时）、四抽（正常运行时）。当低负荷三台磨运行时跳闸一台磨，机组负荷会降低，四抽压力降至0.3Mpa以下，此时，要重点关注两台汽泵转速、小机低调门开度、给水流量的变化。在低负荷时，两台给水泵同时自动运行，容易发生抢水导致给水扰动大，不利于水煤比控制，此时我们可以将一台汽泵解手，或将其中一台退出旋转备用，只保留一台自动调节给水。同时，为了保证机组能够正常上水，及时启动电泵作为备用。
四、分析与总结：
经过上述分析，可以得知，低负荷下C、D、E三台磨运行比C、D、E、F四台磨运行在经济性和锅炉燃烧稳定性上更有优势。但是风险与收益并存，这对我厂设备的可靠性上，运行人员和检修人员的技术水平提出了更高的要求。
参考文献：
[1] 王鑫.火电厂机组深度调峰研究[J].当代电力文化，2019.09.
[2] 黄炽煌。国产600MW锅炉排烟温度高分析及对策[J].广东粤电靖海发电有限公司，2009.03.