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350 MW超临界锅炉机组深度调峰能力试验

更新时间:2016-07-05

0 前言

我国能源结构决定了以煤炭为主的能源格局将长期存在,电力建设以燃煤电厂为主仍然是我国国情的客观选择。截止2015年年底,我国全口径火电装机9.9亿kW,其中煤电装机8.8亿kW,占比为 88.9 %。

译文:…Lusang King kowtowed and died in a sitting posture…

随着我国产业结构的深入调整,用电负荷增长缓慢,发电能力总体富裕、局部过剩,峰谷差越来越大,电网调峰成为常态,且面临压力越来越大。2015年,火电发电设备利用小时创1969年以来的年度最低值 4 329 h,同比下降 410 h;2016 年1—9月,全国火电发电小时数下跌6.5 %,预计在“十三五”期间将继续大幅下降。而以风电、太阳能电力为代表的新能源电力在电网中占的比重越来越大;因其具有随机性与波动性等特性,已成为电网的扰动源。

由于电网承受扰动的能力是有限的,当超过电网容纳能力时,会对电力系统稳定构成威胁。新能源电力同时具有反调峰特性,加剧了电网的峰谷差,给调峰机组带来更大的压力。深度调峰是发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式(一般深度调峰的调峰深度为60 %—70 % BMCR,即负荷下降到 30 %—40 % BMCR 运行)。通过加大调峰容量,给电力系统配置调频电源,保证系统频率在可调范围内。

大型燃煤火电机组作为电网调峰的主力军,普遍面临深度调峰问题,且调峰幅度越来越大,调峰任务也越来越重。为了准确掌握燃煤机组深度调峰的能力,确保调峰在安全稳定、环保排放达标的状态下进行,现对某350 MW超临界锅炉机组的深度调峰运行能力进行了试验。

1 深度调峰试验

1.1 锅炉设备简介

深度调峰试验的第2阶段,降负荷区间从157.5 MW 缓慢滑降至 140 MW(40 % 额定负荷)。为保证主蒸汽和再热蒸汽参数满足汽机安全运行的要求,需同时进行细致的配风调整。此负荷段滑降应缓慢进行,并分别在153 MW,149 MW和144 MW负荷点稳定15 min,严密观测炉膛负压波动和炉膛出口烟温的下降幅度变化情况。通过火焰电视和就地观察等手段监测炉膛火焰燃烧状况,运行比较稳定后继续降负荷至140 MW工况,稳定30 min后开始试验,试验时间约为2 h。

除原油QDII基金外,投资美股市场的QDII基金最近也很受伤。前三季度业绩排在前列的嘉实美国成长人民币年内收益为24.06%。然而10月以来,美股市场暴跌,该基金单位净值快速下跌,将前三季度收益回吐殆尽,截至12月26日,年内业绩仅略涨0.18%。

试验结果显示,锅炉电负荷能够降至140 MW(40 % BMCR),并在此负荷下稳定运行了 2 h。在试验期间,减温水量控制适中,在满足主、再热汽温的同时,无壁温超温现象;在低负荷运行时,汽水、风烟系统参数运行正常,锅炉负压波动较小,火焰燃烧稳定,机组相关辅机设备运行正常。锅炉的着火稳定性方面不存在问题,具有进一步降低负荷的潜力。

表1 锅炉主要设计参数(设计煤种)

过热蒸汽流量,t/h 1 136 1 082 1 005过热蒸汽出口压力,MPa 25.40 25.30 25.12过热蒸汽出口温度,℃ 571 571 571再热蒸汽流量,t/h 956 906 850再热器进口蒸汽压力,MPa 4.73 4.477 4.215再热器出口蒸汽压力,MPa 4.54 4.307 4.048再热器进口蒸汽温度,℃ 326.4 320.7 315.0再热器出口蒸汽温度,℃ 569 569 569.0省煤器进口给水温度,℃ 285.2 281.5 277.0省煤器进口压力,MPa 28.60 28.16 27.67

1.2 试验方法

机组电负荷由350 MW降至175 MW,这属于正常的降负荷运行工况,可按照正常的降负荷曲线进行操作,停运第4,5层燃烧器和对应的磨煤机。深度调峰试验分2个阶段进行。

1.2.1 第 1 阶段

深度调峰试验的第1阶段,降负荷区间从175 MW 开始,逐渐滑降至 157.5 MW(45 % 额定负荷)。根据蒸发量的需要,停运第1层燃烧器和对应的磨煤机,降负荷期间需要停顿2—3个负荷点,观察机组的运行状态,确认没有问题后再继续降至45 %额定负荷。稳定运行30 min后开始正式试验,通过火焰电视和就地观察等手段,观察各燃烧器实际燃烧情况,并记录各项试验参数。

研究对象选用皖电东送1 000 kV淮南至上海特高压交流输电示范工程的SZ3021特高压双回鼓型钢管塔,建立输电塔有限元模型进行分析.该钢管塔呼称高度为45m,整体塔高为101 m,塔底根开尺寸为19.71 m.输电塔主要由Q235和Q345两种钢管构件组成,只有塔头和塔腿的辅材使用了Q235角钢构件.如图1(a)和图1(b)所示为特高压钢管塔顺线路方向和垂直线路方向的立面图.

为适应城市经济社会持续快速发展,保障城市供水安全,市政府作出了在长江口兴建青草沙水源地的重大部署。2012年10月,历经15年论证和5年建设期的青草沙工程全面建成。工程总投资170亿元,日供水规模719万m3,让1300万市民喝上优质长江水的期盼成为现实,同时也有力地促进上海郊区集约化供水工作得以完成。

该机组锅炉由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司设计和制造,为超临界参数变压运行、螺旋管圈水冷壁、单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲、平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的P型直流锅炉,型号为B&WB-1136/25.4-M。锅炉配有无炉水循环泵的内置式启动系统,运转层以下封闭,运转层标高为12.6 m。

锅炉采用美国B&W公司SWUP超临界直流燃煤锅炉的典型布置,汽水分离器及储水箱布置在炉前,炉膛由下部螺旋膜式水冷壁和上部垂直膜式水冷壁构成。炉膛出口布置屏式过热器,折焰角上方布置后屏过热器和高温过热器,高温再热器布置在水平烟道处。尾部竖井由隔墙分隔成前后2个烟道,前部烟道布置低温再热器,后部烟道布置低温过热器和省煤器。前后烟道底部设置烟气调温挡板,以调节再热汽温。

此阶段工况下,需要严密监视脱硝入口烟气温度变化及脱硝出口NOX排放浓度。如果脱硝入口烟气温度降至309 ℃或者NOX排放浓度超过50 mg/Nm3,运行人员应当停止降负荷并作出及时调整。

学生的就业综合能力在面对用人单位面试双向选择时,显得尤为重要。在就业市场里,就业能力强的学生往往能够更好地把握就业机会,选择更好的就业单位。增加就业实践课程内容,对提高学生的就业能力有很大帮助。在市场经济条件下,用人单位对大学生的考察已不再局限于单一的学习成绩,而是从动手能力、实践能力、科研能力、计算机能力、外语能力、社会能力、文字能力等多方面的综合情况来进行素质考察[6]。通过对学生这些能力的培养,提高学生的就业综合能力,挑战职场。如果仅根据教学计划进行理论性的说教则会影响学生的学习兴趣,使得这门课程浮于形式而违背了加强指导、帮助就业的目的[7]。

2 试验结果

锅炉深度调峰的试验结果如表2所示。

表2 锅炉深度调峰试验数据

电负荷,MW 175 157.5 140 140试验时间 23:54 01:05 02:20 02:50环境温度,℃ 25.9 26.0 25.6 25.6主汽流量,t/h 485.4 453.2 400.3 397.2主汽压力,MPa 15.06 14.77 14.30 14.57主汽温度,℃ 570.06 570.03 568.98 568.88再热温度,℃ 567.15 569.09 566.77 564.74排烟温度,℃ 115.6 115.6 115.9 115.4减温水量,t/h 25.36 30.16 20.29 18.67总煤量,t/h 93.0 86.4 78.7 76.8 SCR 入口烟气温度,℃ 317.7 313.4 311.1 310.9 SO2排放浓度,mg/Nm3 14.0 7.9 7.9 14.0 NOx排放浓度,mg/Nm3 21.7 36.6 34.9 42.2烟尘排放浓度,mg/Nm3 1.9 4.1 1.8 1.5

锅炉主要设计参数如表1所示。

1.2.2 第 2 阶段

同时,在深度调峰工况运行期间,机组的NOx 排放浓度为 21.7—42.2 mg/Nm3,SO2排放浓度为 7.9—14.0 mg/Nm3,烟尘排放浓度为 1.5—4.1 mg/Nm3,均低于超低排放的要求,表明此锅炉机组能够在60 % BMCR深度调峰工况下安全稳定运行,同时满足污染物排放的要求。机组在140 MW电负荷下运行时,SCR入口温度降低到310.9 ℃,接近了SCR设备要求的临界值309 ℃,存在一定的风险,若继续降低负荷,SCR系统将会退出运行,导致NOx排放超标。

3 结论

从试验结果总体分析,该350 MW超临界锅炉机组深度调峰能力为60 % BMCR,同时满足各项污染物的超低排放要求,但存在SCR入口烟温过低时会导致SCR系统退出运行的风险。因此,提出60 % BMCR深度调峰安全运行的重点措施或者适当提高深度数值(如45%),以规避SCR系统退出运行的风险,是该电厂亟需考虑和解决的问题。

参考文献:

首先将双极性 DVB/CAR/PDMS(50/30 μm)固相微萃取头置于GC-MS仪进样口进行老化处理,老化温度250 ℃,老化时间为30 min,载气流速为1.3 mL/min,载气为氦气。

1 林 俐,邹兰青,周 鹏,等.规模风电并网条件下火 电机组深度调峰的多角度经济性分析[J].电力系统自动 化,2017,41(7):21-27.

2 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,2016,30(1): 21-23.

3 焦庆丰,雷 霖,李 明,等.国产600 MW超临界机 组宽度调峰试验研究[J].中国电力,2013,46(10):1-4.

赵越,薛泽海,王桂林,边疆
《电力安全技术》 2018年第03期
《电力安全技术》2018年第03期文献

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