深度調(diào)峰模式下超超臨界機組控制策略

張飛

摘要：本文主要針對深度調(diào)控模式下超超臨界機組控制策略進行了深入的探討和詳細的研究。同時介紹了660MW超超臨界燃煤機組的相關信息，針對機組運行過程當中所產(chǎn)生的問題進行了簡單的贅述。希望能夠為同行業(yè)工作者提供有效的參考。

關鍵詞：超臨界;深度調(diào)峰;調(diào)峰模式;控制策略

引言：

在新的時代背景之下，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钣秒姾蜕a(chǎn)用電量與日俱增，進而使得電網(wǎng)的負荷不斷增長。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，我國南方某省電網(wǎng)在2020年的統(tǒng)調(diào)最高用電負荷11512.49萬千瓦，同比增長7.43%。由于電網(wǎng)系統(tǒng)具有較強的季節(jié)性特點，在夏季和冬季負荷相對較高，除此之外，受風電和光伏發(fā)電等新能源的影響，電網(wǎng)存在著較大的負荷時差和峰谷差。因此，火電機組必須具備一定的調(diào)峰能力，才能滿足當下電網(wǎng)的需求?，F(xiàn)階段情況下，我國多數(shù)超臨界火電機組均進行了深度調(diào)峰改造以滿足電網(wǎng)負荷的調(diào)節(jié)需求。下文以某超超臨界火電機組為基礎分析了超超臨界機組參與深度調(diào)峰需要的優(yōu)化邏輯，并且在此基礎之上提出了調(diào)峰過程中的注意事項，使機組在干態(tài)協(xié)調(diào)模式下能夠運行至較低的負荷。

1、超超臨界機組的深度調(diào)峰背景

隨著各行各業(yè)的用電需求量與日俱增，使得電網(wǎng)系統(tǒng)機組負荷變得越來越大，峰谷差也在此基礎之上逐年增大。在這種情況之下，逐步的提高了對于基礎設備的要求，增加了電網(wǎng)調(diào)峰的壓力。由于在新的生產(chǎn)環(huán)境之下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨變，因此，對于我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也造成了嚴重的影響。進而使得各行各業(yè)的平均用電量不斷增加。使得高峰用電期和低峰用電期呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。間接的增加了電網(wǎng)負荷峰谷差的數(shù)額，為電網(wǎng)的調(diào)控壓力帶來了更大的難度。除此之外，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的日常生活用電需求量變得越來越大。這在一定程度上也為電網(wǎng)調(diào)峰帶來了極大的困難。同時，由于我國的自然資源變得日益短缺，因此國家制定了相關政策大力開發(fā)節(jié)能型新能源，例如光伏發(fā)電、風能發(fā)電和潮汐發(fā)電等清潔新能源。除此之外，借助清潔能源所產(chǎn)生的電量使得裝機容量不斷增加，在這種情況之下也進一步的促進了電網(wǎng)調(diào)控壓力。由此可見，上述幾點原因共同造成了電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰壓力逐步增大。

2、系統(tǒng)概述

我國南方某電廠建設了兩臺660MW超超臨界燃煤機組，所用鍋爐型號為SG-2037/26.15-M626，該鍋爐為超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，四角切圓燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼架的Π型直流爐，鍋爐采用擺動式四角切圓燃燒技術，帶啟動循環(huán)泵系統(tǒng)。汽輪機型號為SQ660-25/600/600，采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

3、邏輯及參數(shù)優(yōu)化

3.1給水泵再循環(huán)閥邏輯優(yōu)化

給水泵在運行過程當中再循環(huán)閥不需要人工干涉便可以進行自動調(diào)節(jié)，從而大幅度的減少事故發(fā)生的概率。由于給水泵在其日常工作過程當中采用的是PID控制系統(tǒng)，因此較難滿足系統(tǒng)的實際需求。必須要設計可以滿足再循環(huán)閥自動控制工作的系統(tǒng)。該項目在其實際運行過程當中采用的是雙線控制系統(tǒng)控制再循環(huán)閥的安全工作。由一條線控制開啟線路，另一條線控制關閉線路。此二者循環(huán)工作能夠有效地實現(xiàn)自動控制的目的。絕大多數(shù)情況下，由于閥門的開度較小因此會對設備產(chǎn)生沖刷力。進而腐蝕閥門影響閥門的完整性，降低閥門的工作效率?；诖?，必須要進一步的優(yōu)化閥門寬度從而降低小開度引起的沖刷效果。具體操作過程當中可以采取以下措施：閥門的開度小于15%時保持15%開度，小于0.1%后關下閥門，如果閥門由0%往大開，開度小于15%時保持0%的開度。大于15% 后開到16%后再線性開啟。下圖1為再循環(huán)閥線路控制圖

3.2負荷速率變化參數(shù)優(yōu)化

在機組處于低負荷運行狀態(tài)的過程中，鍋爐燃料總量較少，給水流量相對較低，機組抗干擾能力差，一旦機組負荷變化速率過快，就會對機組運行造成較大的影響。由于微分前饋不能過大，因此需要放慢負荷速率。

3.3煤量基準線優(yōu)化

當機組處于低負荷運行狀態(tài)的過程當中，為了能夠促使機組正常運轉(zhuǎn)就必須要將煤量基準線向下進行延伸。當負荷為0MW時，煤量為0;當負荷為160MW時，煤量為66噸;當負荷量為240MW時，煤量為96噸;當負荷量為300MW時煤量為120噸;當負荷量為400MW時，煤量為160噸;當負荷為500MW時，煤量為200噸;當負荷為600MW時，煤量為230噸;當負荷為660MW時，煤量為245噸。

4、深度調(diào)峰注意事項

機組深度調(diào)峰時要嚴密監(jiān)視汽輪機中壓調(diào)門開度，控制DEH中調(diào)門輸出指令OSB大于60%，防止OSB指令過小造成中調(diào)門關閉，觸發(fā)短甩KU邏輯。同時深度調(diào)峰時由于鍋爐熱負荷相對較低，制粉系統(tǒng)發(fā)生故障時，鍋爐易進入濕態(tài)運行，可能造成鍋爐給水流量低或者汽溫急劇下降等事故，因此深度調(diào)峰前應深入評估調(diào)峰風險，必要時進行設備穩(wěn)燃改造。

5、深度調(diào)峰機組的經(jīng)濟性

深度調(diào)峰機組的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在對于各項設備的經(jīng)濟指標進行評估，有效地提高設備的工作效率方面。例如，鍋爐的工作效率。通過借助這些評估指標從而評價深度調(diào)峰時機組的耗煤狀況。由此可以被日后的相關技術改進工作提供可靠的依據(jù)，進而在此基礎之上不斷的優(yōu)化機組。同時深度調(diào)峰的機組可以從電網(wǎng)得到一定量的調(diào)峰補償，電廠可以充分利用電網(wǎng)補償規(guī)則，挖掘機組的調(diào)峰潛力，從而不斷提高機組的調(diào)峰收益。

6、結(jié)束語

綜上所述，上文簡單的贅述了超超臨界機組的相關調(diào)查背景以及660MW超超臨界燃煤機組的相關信息，同時深入地分析了超超臨界機組運行過程中所遇到的一些問題，并提出了具有針對性地解決策略。由此可見，如果機組在處于低負荷狀態(tài)下進行運行時，改變相關的技術參數(shù)可以進一步的提升機組的使用性能和工作效率。

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