火力发电机组深度调峰技术研究

火力发电机组深度调峰技术研究
摘要:目前,随着我国工业建设以及经济建设的速度不断加快,人们在日常生产生活中对于电力能源的需求量也在不断增加,但是在国家双碳减排的大背景下,新能源发电占比持续增长,火电在节假日及新能源发电突增的情况下,火电机组的深度调峰能力提出了新的要求。在节能减排的发展号召下,火力发电的环保性问题同时也备受社会各界的关注,但是火力发电仍然是我国电力行业中的中坚力量,是我国电力事业发展过程中最为关键的构成部分。尤其是在当前安全生产的环境背景下,对于一些容量较大的发电机组在超过安全负荷下进行深度调峰的过程中,也存在较大的安全风险问题。因此,如何能够采用科学且合理的操作手段,有效地降低火力发电机组深度调峰工作中所面临的安全风险问题,更成为了保障火力发电机组平稳运行的关键切入点。本文主要以某火力发电厂引入的超临界发电机组为例,分析了目前火力发电机组深度调峰过程中所面临的各类型问题,并且就解决深度调峰问题的有效对策进行了探讨,希望能够为确保火力发电机组的平稳运行提供参考意见。
关键词:火力发电机组;深度调峰技术;应用
引言
随着人民物质生活水平的持续提升,人们在日常生活中对于电力能源的需求量以及供应稳定性的要求更加严格。可以说,电力事业是国民经济生产和发展的基础条件,近年来,国家也加大了对于电力行业的投资以及相关技术的研究力度,但是随着不同行业的用电量增加的速度不断加快,电网运行过程中的峰谷差异性也呈现出了逐年攀升的趋势,这也让电网调度工作成为了备受社会各界所关注的热点话题。而火力发电作为我国电力事业中最为关键的构成部分,其针对大型火力发电机组的深度调峰工作,更是关系到了电网的调度性能。目前,深度调峰技术的应用已经不仅成为了电网调度的实际需求,更是火力发电厂在市场竞争中增强自身软实力的前提条件。
1 火力发电机组概况
我国某火力发电厂引入了两台1000MW的超临界机组锅炉,该锅炉为国产的超临界锅炉,锅炉内部采用的是单炉膛的形式,整体结构为钢架悬吊式结构,采用的是w型的燃烧方式,燃烧设备在下炉膛出口区域。而火力发电机组的冷却设备采用的是低质量流速的垂直管圈水冷壁,其中并没有设置中间混合箱,只是通过集箱设备实现水冷壁的循环和过渡功能。
2 雀榕叶火力发电机组在深度调峰工作中所面临的主要问题
2.1 经过工程改造后无法掌握锅炉燃烧的特性
该火力发电厂在引入两台1000mw的超临界机组锅炉之后,针对锅炉内部的结构采取了各类型的改造工程,目前已知的改造工程包括锅炉的火嘴改造工程、脱硫脱硝改造工程、受热面积改造工程等等,而在多项改造工程之后,锅炉的构造也与原本的构造之间发生了翻天覆地的变化。这也导致原有的运行指导方案以及深度调峰技术手段无法适应现在的目前燃烧工程情况,再加上锅炉燃烧过后所投入的炉煤煤质前后差异性巨大,导致锅炉在燃烧过程中出现了工作不稳定的问题,很多运行管理人员在没有科学指导措施的条件下,只能在确保机组安全稳定的基础条件下在细微之处进行调整,但却无法更好地满足锅炉深度调峰的实际需求材料架[1]离合器盘
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2.2 稳定性需求与深度调峰工作相互冲突
当锅炉机组在低负荷的状况下运行时,由于送到锅炉机组内部的燃料量会明显减少,一次以及二次的加风量也会随之减少,此时,锅炉中的热风温度将会有所下降。在这种情况下,
锅炉内部的含氧量相对较高,再加上汽化潜热增加,锅炉内的总体热负荷以及炉膛的温度相对较低,而目前这两台机组由于二次风挡板和三次风挡板的调节性能存在薄弱点,因此,在低负荷运行条件下,锅炉的燃烧稳定性相比于其他机组来说更差。
2.3 掺杂劣质燃烧煤后无法适应机组的深度负荷能力
火力发电厂的电机组在深度调峰的过程中,最低的负荷取决于锅炉燃烧过程中的最低稳定性,而通常情况下,火力发电厂所给定的最低燃烧稳定性负荷量,是根据燃烧用煤的品质所确认的,但是在锅炉实际燃烧的情况中,锅炉最低燃烧稳定性的负荷又会受到煤炭种类以及煤炭质量等多方面因素所带来的影响。而很多锅炉在运行过程中,如果其中掺杂了一些劣质的燃烧煤种,锅炉机组运行时就会出现较为显著的问题。其中,最关键的问题包括劣质煤泥分含量较大、水分含量较高,因此,在燃烧过程中会出现热量高度较低的问题,而在磨煤机内部,如果劣质煤的掺杂量过大,极有可能会导致磨煤机出口的温度相对较低,而磨煤机的热风在火力全开的情况下也依然无法改变,磨煤机内部风力和粉尘之间的比例,最终导致煤粉量波动性较大、燃烧区域出现不稳定的问题[2]
3 火力发电机组的深度调峰技术
3.1 低负荷运行条件下的调峰技术
在低负荷运行的条件下,可以通过根据给水泵的流量特征,当机组的负荷总体低于50%的情况下,最容易出现给水泵的汽化以及抢水问题。此时,必须要强化气泵的再循环能力,这样才能够有效地避免给水泵出现大幅度的波动性变化,并且能够做好自动化的参数调节工作。与此同时,还要注意辅助气联箱的压力不能低于0.7Mpa,并且保障给水处理的条件。还要时刻监视小汽轮机的密封以及轴风压力等相关的参数。在低负荷的运行条件下,锅炉的压力阀门也会呈现关闭状态,此时就要提高减温水压,这样才能够避免锅炉内部的受热面出现温度超标的问题,也可以根据锅炉内部的燃烧情况,适当地减少燃料的投放量,如果在减少燃料投放量的条件下,依然无法控制受热面的温度,就应当及时地调节锅炉的运行状态[3]
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3.2 最低燃烧负荷稳定性确认技术
首先,考虑到不同煤炭的品质以及种类会对锅炉运行的效果产生极大的影响,在掺杂过多劣质煤的情况下,还会导致锅炉运行的安全性以及稳定性受到影响,同时,劣质煤如果后续在燃烧过程中出现着火的现象,还会导致其中的固定碳被引燃,容易引发锅炉着火的问
题。其次,考虑到煤粉粒直径会直接影响到锅炉的着火状况,随着煤炭粉粒直径的逐步缩减,煤的平均表面活化程度也会随之增大,此时更容易导致锅炉内部在运行过程中出现着火的问题,而根据锅炉的燃烧机理可知,当煤炭粉尘的浓度相对较低时,锅炉内部煤炭颗粒的升温速度相对较慢,但此时,热解所产生的挥发性相对较低,不足以使整个煤粉气流均匀地着火,因此,此时的着火指数会降低。但是,当煤炭粉尘的浓度相对较高时,整个气流中的挥发浓度也会逐渐增加,此时也会导致锅炉内部的煤炭升温速度明显减慢。因此,必须要到锅炉燃烧过程中所对应的最小着火温度,以及其所对应的最佳煤炭粉尘浓度,当煤炭粉尘浓度大于或小于该标准浓度时,就会出现着火困难或着火超标的问题。
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3.3 其他注意事项
锅炉调峰技术中,锅炉在低负荷阶段运行时,操作人员必须要注重制粉系统的运行状态,及时解决制粉系统中存在的封堵或断裂等多方面的问题,始终维持磨煤机处于正常状态。
4 结语
综上所述,火力发电厂是我国发电事业中最为关键的构成部分,而随着目前国家不同行业
的用电量逐渐增加,深度调峰工作更成为了国家电网所关注的热点话题。而在火力发电机组的调峰技术中,更应当通过注重控制煤粉粒直径、做好低负荷条件下的调峰措施等多措并举的方式才能确保锅炉发电机组的平稳运行。
参考文献:
[1]苏显贺.基于深度调峰技术的1000MW火力发电机组性能试验分析[J].科学技术创新,2022(36):47-50.
[2]李佳,司瑞才,王忠言,刘希闻,姚卓宏,周驰.新型电力系统规划下的火力发电机组深度调峰技术[J].吉林电力,2022,50(05):50-52.
[3]陈文静.基于新能源消纳背景下火力发电机组深度调峰的分析与研究[J].冶金动力,2022(05):5-8.

本文发布于:2024-09-22 05:37:58,感谢您对本站的认可!

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标签:锅炉   调峰   深度   运行
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