如何提高300MW火电机组负荷控制的灵活性探讨

摘要:300MW火电机组在一个电力系统中占有十分重要的地位，它是当代电力发展的代表，然而在电力技术飞速更新发展的今天，在众多新型机组脱颖而出的情况下,300MW火电机组在负荷控制下的灵活性受到了限制，需要对原有的火电机组工作模式进行改造，主要从运行灵活性及燃料灵活性两方面入手，本文在现有新技术、新系统的基础上，初步探讨优化其应用、提升灵活性的具体技术改造形式。

关键词:300MW火电机组;负荷控制;灵活性

在我国电力发展阶段,300MW火电机组作为其主力机组，发挥着不可替代的重要作用，见证了我国电力发展的改革变迁，由弱到强大的发展历程。然而在当今社会，随着电力技术的发展，人们对环境保护意识的增强，以燃煤为主要能量的300MW火电机组不再适用于我国现阶段的发展要求，现阶段我国步入了新电力发展时期，以600MW 及以上机组为代表的新型机组的产生随之带来的是更加经济、实用、环保的产业运行模式，这种情况下,300MW火力机组的实用性、灵活性优势逐渐消失那么如何在这种竟争激烈的大环境中让300MW火力机组体现自身的优势，继续应用，提升其在负荷控制下的灵活性，实用性成为摆在我们面前的问题。本文结合自身在工作中总结的些许内容，从几个方面对提升300MW火电机组，在负荷控制的灵活性上提出建议。

1 低负荷稳燃(即：运行方式灵活性)

低负荷稳燃可能涉及到等离子燃烧器，磨煤机改造，火焰监视器等的应用，按照最低不投油稳燃负荷的原则，另外输进能量的方法，例如加入氧气、天然气、液化天然气等方法。然而机组在低负荷下燃烧十分不稳定，达到我们预期的结果十分困难，进而影响机组的安全运行。那么如何做到安全的低负荷稳燃就是现在亟需解决的问题，现在已经出现了一些解决方案，如对300MW火电机组进行低负荷稳燃实验，确定机组最小的投油最低稳燃负荷，并分析和提出相关的安全措施，针对影响机组安全性的危险因素进行预防，这是实现低负荷稳燃必须经历的步骤，其中需要收集关于测定机组最低稳燃负荷的影响因素，从各个角度全方位的进行实验。得出最准确的最低稳燃负荷，提高300MW火电机组的灵活性。

目前大多数的发电厂以及燃料厂，所采用的点火和燃烧的方式多采用比较传统的手段，包括天然气或者是燃油等等。近两年，世界范围内能源消耗速度增加，其中燃油的价格不断上涨，在这样的情况下，传统发电厂的生产越来越受到限制。在此背景之下，为了减少传统燃料的消耗和保护环境，比较常见的做法是把煤粉精磨，提高质量和细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，或者是选用一些比较小的油抢对其进行点火的操作。但是如果想要继续减少燃油的消耗，甚至是做到没有燃油的消耗，就必须采用全新的工艺方法。

等离子点火的原理，是通过大于200安培的直流电流，大气压大于0.1MPA的背景条件之下，通过接触产生引弧，当磁场的强度达到定要求时，就会产生稳定的直流电流等离子体，这种等离子体在燃烧的过程中，会瞬间产生T5000K的梯度极大的的局部高温区，温度上升极快，煤粉颗粒在此条件之下迅速发生反应，在10秒左右的时间内迅速释放岀挥发物，使得煤粉颗粒破碎的速度提高，燃烧速度加快，同时反应的区域是气体物质，使混合物组分的大小也会随之发生变化，使得燃烧充分并且速度加快，加少了大部分在燃烧过程中所需要的实际燃料，有效保证燃烧的持续。

2 过程控制的重要性

2.1控制好锅炉总风量锅炉空气流量的使用不仅影响锅炉效率，而且过量的风量会增加给水和风机的单耗带来压力，从而增加电厂电耗，影响供电煤耗，为了保持适当的空气流量，氧值可以观察到约34%是最为合适的数值对于不同类型的煤，在不增加飞灰含碳量的情况下，可以考虑低氧燃烧，以减少排烟损失。但根据锅炉燃烧煤的结渣特性，注意尽量保持锅炉出口烟气温度的软化温度低于灰，以减少结渣程度对于易结渣煤可以保持较高的氧，避免还原气的过多参与，从而达到减少结渣的要求。

2.2降低排烟温度

在控制锅炉火焰中心位置的情况下，热蒸汽温度过热，在这种情况下火焰可调中心向下，可调节喷涂在下层燃烧的空气量，每个分配装置都需要进行适当调节，可以尝试增加温度空气预热器中的温度般不小于20℃(冬季空气预热器)，以帮助加强燃烧，特别是在低负荷阶段，氧含量往往是比较高的，不仅对燃烧不利，也增加了资源的正常消耗。可以在此过程中收集锅炉吹灰，利用吹灰的过程，确保受热面清洁，防止空气预热器堵灰在压力差的作用下较好的运行，这是由入口和出口来确定的，适当增加压差可以减少堵灰的时间。

2.3降低飞灰含碳量

飞灰含碳量是飞灰中碳的百分比(%)。粉煤灰的含量更能耗的损就更大，其中涉及到很多影响因素，包括有：灰损失系数、煤粉燃烧率、动力场、炉内温度水平，风煤锅炉比，总风量、空气、体积比风速等等，这些因素必须经过合理的配比试验，才能达到最佳的操作条件，以获得粉煤灰的最小损失。确定煤粉细度，使煤粉细度符合最大的经济要求，在此基础之上，绘制出粉煤灰的曲线，以及粉煤灰的单耗曲线，对应于两曲线的交点是煤粉细度的使用效率和燃烧功率消耗率之间的最佳组合。在锅炉的调整中，风的使用应根据煤质的特点次风的确定原则应满足挥发分燃料燃烧的需要，同时考虑到煤磨的干燥能力和通风能力，寻找三点之间的最佳点，确定合适的风煤比线是保证制粉系统安全经济运行的重要依据，强调在主燃烧区适当少加氧，在燃尽阶段增加一定氧气，从而得以实现完全燃烧。

3 技术分析

3.1等离子点火装置在2003年首次投入使用，并且在观察期内使用均为正常，煤粉着火正常，锅炉内部的燃烧情况也比较稳定。当等离子点火装置实际投入使用后，只有一台磨煤机处于运行状态，给煤机的给煤量为16~18th，在燃烧的过程中没有收到任何油燃料，锅炉燃烧过程正常，燃烧稳定，同时锅炉内的负压稳定。

3.2在对锅炉进行三个月的调试之后，等离子点火装置均处于正常工作的状态。在冲转以实现断油，较好的节约了柴油资源。

3.3作为正压直吹式制粉系统，在点火的最初阶段还是需要有一部分燃油的供给的。在此后的阶段中，需要添加一根热风管，来完成冷炉制粉的过程，利用等离子点火装置就可以保证无油点火。

4 结束语

300MW火电机组在目前的电力市场中使用极为广泛，电力发展离不开此项技术的进步，在许多机组不断创新的情况之下,300MW 火电机组在负荷控制下的灵活性受到了限制，随之带来的是更加经济、实用、环保的产业运行模式，这种情况下,300MW火力机组的实用性、灵活性优势逐渐消失。在竞争激烈的大环境中让300MW火力机组体现自身的优势，继续应用，提升其在负荷控制下的灵活性，这是我们目前必须时刻关注的话题。

参考文献

[1]张孝勇.等离子点火技术在烟煤锅炉上的应用[J].中国电力，2016(12).

[2]李文蚁.煤粉气流在交变电磁场与高温壁面协同作用下着火过程的机理研究[J].锅炉技术,2015,(3).

[3]国家电力公司.电站锅炉等离子点火技术应用指南[Z].国家电力公司,2015,(10).

[4]山西省电力工业局.汽轮机设备运行[M].中国电力出版社,1997.

[5]华东电业管理局.汽轮机运行技术问答[M].中国电力出版社，1997.

[6]翦天聪.汽轮机原理[M].水利电力出版社,1985..