葉飛 朱逸夫 戴睿杰 侯星熠 楊坤

摘? 要：在火電廠運(yùn)行中，火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間，若能加強(qiáng)磨煤機(jī)協(xié)調(diào)控制，可增加機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性，故而需重視低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式優(yōu)化效果。在此之上，該文簡要分析了火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行影響，經(jīng)由調(diào)整磨煤機(jī)數(shù)量、優(yōu)化磨煤機(jī)參數(shù)策略，改進(jìn)火電機(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式，并通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)性能、注重輔機(jī)跳閘控制、積極開展跳閘試驗(yàn)等路徑，為火電機(jī)組良性運(yùn)作給予保障。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組? ?低負(fù)荷? ?磨煤機(jī)? ?制粉系統(tǒng)

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）07（c）-0039-03

Abstract： During the operation of the thermal power plant， during the low-load operation of the thermal power unit， if the coordinated control of the coal mill can be strengthened， the operation stability can be increased， so more attention should be paid to the optimized operation mode of the low-load grinding unit.Above this， this paper briefly analyzes the impact of low load operation of thermal power units， improves the operation mode of coal mills， optimizes the parameters of coal mills， improves the operation mode of the control system， pays attention to the trip control of auxiliary machines， and actively guarantees the benign operation of thermal power units.

Key Words： Thermal power unit; Low-load; Coal mill; Powder making system

火電機(jī)組在其低負(fù)荷運(yùn)行方式下，易影響火力發(fā)電系統(tǒng)安全性及其靈活性。在國家號召下，需針對火電機(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式實(shí)施改造，由此確保低負(fù)荷運(yùn)行中能夠維護(hù)火電機(jī)組穩(wěn)定狀態(tài)，為后續(xù)磨煤機(jī)正常運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。對此，應(yīng)圍繞火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行中磨煤機(jī)需求，編制機(jī)組控制方案，消除跳閘影響。

1? 火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行影響

1.1 熱耗高

火電機(jī)組運(yùn)行中，在其負(fù)荷量達(dá)到500 MW時，基本上能夠維持正常的熱耗狀態(tài)。然而，在低負(fù)荷運(yùn)行中，熱耗率將有所提高，且呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，尤其在日益降低的情況下，火電機(jī)組產(chǎn)生的發(fā)電量顯然無法符合實(shí)際開發(fā)要求，而且其間也會導(dǎo)致給水泵、引風(fēng)機(jī)等輔機(jī)出現(xiàn)難以調(diào)節(jié)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。因此，低負(fù)荷運(yùn)行易產(chǎn)生高熱耗后果。

1.2 耗電多

火電機(jī)組在其運(yùn)行中，若處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，此時鍋爐以及配套設(shè)施所消耗的電能也會隨之升高。特別是感應(yīng)式電動機(jī)，將在低負(fù)荷運(yùn)行方式下加大電路損耗量。此時只能通過節(jié)能設(shè)計予以調(diào)節(jié)。

1.3 不穩(wěn)定

火電機(jī)組若能保持正常的運(yùn)行負(fù)荷，其穩(wěn)定性良好，而在其進(jìn)入低負(fù)荷運(yùn)行方式中，此時的鍋爐與磨煤機(jī)等發(fā)電設(shè)施都會受到低負(fù)荷的影響，無法保持穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，其消耗的成本也會有所增加。一般在火電機(jī)組中，進(jìn)入低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)后，對應(yīng)的設(shè)施、輔機(jī)運(yùn)行效率也會減小1.31%，磨煤機(jī)消耗能量會上升10.5 g/kW h。所以，需針對火電機(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式做出相應(yīng)優(yōu)化，使之保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，由此提高火力發(fā)電率。

2? 火電機(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式改進(jìn)策略

2.1 調(diào)整磨煤機(jī)數(shù)量

針對火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行中出現(xiàn)的種種問題，需從磨煤機(jī)數(shù)量上予以應(yīng)對。磨煤機(jī)是火力發(fā)電中的重要設(shè)施，經(jīng)過磨煤機(jī)運(yùn)行后，能夠提供充足燃料。對于制粉系統(tǒng)跳閘事件，它會在其跳閘后破壞原定機(jī)組參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示，導(dǎo)致磨煤機(jī)燃料需求量有所增加。此時，若能保證磨煤機(jī)數(shù)量充足，盡管部分磨煤機(jī)中的制粉系統(tǒng)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，其余磨煤機(jī)也能保持正常的燃煤供應(yīng)量，由此確保低負(fù)荷運(yùn)行下的火電機(jī)組，能夠維持原有運(yùn)行狀態(tài)。因此，需加強(qiáng)制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計，新增磨煤機(jī)，以便火電機(jī)組擁有穩(wěn)定的燃煤供應(yīng)條件。

由表1所示，在一臺磨煤機(jī)條件下，火電機(jī)組若處于500 MW低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，在制粉系統(tǒng)跳閘后，負(fù)荷量將增加，主汽溫與主汽壓的下降，而且還將提升給煤量，造成爐膛壓力出現(xiàn)變化。所以，需采用3臺磨煤機(jī)，維護(hù)火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定性與靈活性。隨著火電機(jī)組負(fù)荷量的下降，其主汽溫將從601 ℃增加到603 ℃，主汽壓有所降低。

2.2 優(yōu)化磨煤機(jī)參數(shù)

在火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行中，還可通過布置3臺磨煤機(jī)，加強(qiáng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性。首先，在磨煤機(jī)給煤量上參數(shù)的調(diào)節(jié)，可適當(dāng)進(jìn)行上調(diào)，以9 500 t/24 h為主;其次，功率需將其設(shè)定為2 304 kW左右，與以往功率比較，對應(yīng)的功率也將有所增加;最后，磨煤機(jī)中的送風(fēng)機(jī)以及引風(fēng)機(jī)電流需要予以上調(diào)。至于一次風(fēng)機(jī)電流需在原有基礎(chǔ)上有所下降，保證調(diào)整后的磨煤機(jī)擁有優(yōu)良性能，能夠?yàn)榛痣姍C(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式的過渡帶來安全保障。只有磨煤機(jī)能夠保持良好狀態(tài)，才能實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行[1]。

3? 火電機(jī)組低負(fù)荷磨組運(yùn)動方式的控制優(yōu)化路徑

3.1 調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)性能

火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行還需要加強(qiáng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，一是能切實(shí)預(yù)防磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)故障問題;二是能強(qiáng)化火電機(jī)組運(yùn)行安全性，促使火電鍋爐能夠始終實(shí)現(xiàn)燃煤的持久燃燒。其中針對投料功能的有效控制，由于在火電機(jī)組運(yùn)行中選用3臺磨煤機(jī)后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)磨煤機(jī)給煤量的設(shè)定，對其燃料的投放功能予以控制。相關(guān)人員需先行判斷運(yùn)行中的兩臺磨煤機(jī)的給煤量極限值，而后與故障前系統(tǒng)的實(shí)際投放能力進(jìn)行比較，分為兩種情況對其進(jìn)行差異化控制設(shè)計，第一，在磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)尚未出現(xiàn)跳閘等故障前它的出力值偏大，此時優(yōu)選手動控制模式，并按照具體的最大給煤量設(shè)定磨煤機(jī)參數(shù);第二，無故障前系統(tǒng)出力值較小，此時也需將控制模式由主控調(diào)整為手動模式，至于磨煤機(jī)的給煤量需要進(jìn)行上調(diào)，對于制粉系統(tǒng)出力值可不予更改[2]。

3.2 注重輔機(jī)跳閘控制

在采用控制技術(shù)時，需按照分類控制的方式，對火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行下的磨煤機(jī)等輔機(jī)予以控制，這是源于在同一種控制方法下，很容易在解決跳閘問題的前提下，造成磨煤機(jī)參數(shù)出現(xiàn)波動，此時反而會破壞原有系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。所以，在火電機(jī)組中，需從風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)、給水泵輔機(jī)中提出對應(yīng)的控制優(yōu)化策略。其中在風(fēng)機(jī)控制上，對于跳閘控制事項(xiàng)的調(diào)整，需進(jìn)一步規(guī)范控制流程。在控制系統(tǒng)運(yùn)行中，在低負(fù)荷運(yùn)行下，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)跳閘，此時需判斷側(cè)風(fēng)機(jī)的出力是否有所增加，在增加條件下，可對其進(jìn)行超馳控制，之后針對磨煤機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。直到側(cè)風(fēng)機(jī)的風(fēng)力保持穩(wěn)定，此時將進(jìn)入到汽機(jī)跟隨模式，始終保證鍋爐風(fēng)機(jī)出力值的恒定，最終也能保持汽輪機(jī)壓力的平穩(wěn)[3-4]。

3.3 積極開展跳閘試驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證火電機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行中，磨煤機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化效果，還應(yīng)當(dāng)積極開展跳閘試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果中分析當(dāng)前控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，是否能夠?yàn)槟ッ簷C(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來保障。首先，相關(guān)人員需先行關(guān)閉火電機(jī)組中的某一臺磨煤機(jī)，在其關(guān)閉后能夠產(chǎn)生與跳閘現(xiàn)象相同的效果。其次，在跳閘情況下，火電鍋爐將啟動手動控制模式，此時假設(shè)磨煤機(jī)的給煤量為396 t/h。與其余正在運(yùn)行中的磨煤機(jī)出力最大值進(jìn)行比對，即未達(dá)到預(yù)定給煤量，故而將保持磨煤機(jī)最大出力，并且需對其給煤量進(jìn)行上調(diào)[5-6]。至于制粉系統(tǒng)的出力可保持原有參數(shù)，維持給水泵等輔機(jī)設(shè)施功能的正常運(yùn)行。最后，需對整個跳閘過程中低負(fù)荷運(yùn)行工況中磨煤機(jī)參數(shù)進(jìn)行測定記錄。由此可發(fā)現(xiàn)：其中機(jī)組負(fù)荷量基本上可以保持500 MW低負(fù)荷運(yùn)行，甚至從某次低負(fù)荷試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在其負(fù)荷量達(dá)到30%時依舊能夠正常運(yùn)行。主汽壓力則為15.67 MPa，主汽溫在601 ℃穩(wěn)定值變化中。對于其他參數(shù)驗(yàn)證后都證實(shí)能夠保持平穩(wěn)變化。

4? 結(jié)語

綜上所述，火電機(jī)組在其低負(fù)荷磨組運(yùn)行方式控制中，需采用3臺磨煤機(jī)運(yùn)行方式，確?；痣姍C(jī)組鍋爐能夠保持持久燃料供應(yīng)狀態(tài)，并調(diào)整磨煤機(jī)具體參數(shù)，從控制系統(tǒng)性能、輔機(jī)跳閘控制、跳閘試驗(yàn)等方面著手，保證火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行方式，切實(shí)得到有效保護(hù)與合理控制，提升低負(fù)荷運(yùn)行可靠性。

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