引言

现阶段，提高电网可再生能源消耗能力是最经济的措施。为实现机组30%负荷的正常可靠运行，借鉴成熟的工程经验，从解决机组低负荷运行中存在的设备问题、提高机组低负荷运行经济性、提高机组低负荷自动控制水平三个方面进行了系统的研究和实践，取得了理想的效果，大大提高了现场设备的运行水平。这一系列技术措施的应用，可以为同类型机组进行深度调峰提供可行的解决方案。

1、超临界机组深度调峰需求分析

燃煤电厂的发展是基于材料的开发、控制技术的改进和电力工业发展的需要。随着全社会用电量的增加和总装机容量的增加，超临界机组逐渐取代亚临界机组，成为煤炭发展的主要力量。与传统的亚临界装置相比，水冷壁的总吸热率、过热、加热、节煤都发生了很大的变化。由于没有滚筒等大型储热容器，超临界机组本身的储热容量不足，直接影响超临界机组响应电网负载指令的能力。超临界装置的可用热量储存主要来自锅炉工艺中金属热吸收部件和碳酸饮料装置的热惯性。金属元件比碳酸饮料小得多，而金属元件的储热能力有限，因此超临界机组的储热能力主要来自锅炉水冷却壁和组合箱中碳酸饮料的储热。由于滚筒再生量大，废水管道不足，超临界机的再生能力仅为同一滚筒机容量的三分之一左右。随着超临界机组质量参数的提高，截面污染时间缩短，进一步削弱了原有再生能力的不足。随着机组容量的增加，机组温度、压力等参数的增加，以及工作负荷设置深度的调整，对超临界机组的燃烧和机组运行控制提出了更高的要求。深度标准化运行对大负荷范围内关键参数的设置质量提出了新的挑战。参与峰值设置的设备更频繁地控制电网的自动发电。随着单位负荷的降低，锅炉的延迟显著，锅炉侧与蒸汽轮机侧能量匹配的难度进一步增加。此外，在超临界装置的低负载运行中，设备的安全边际大大降低了可变负载能力。特别是在低负荷湿度区工作时，超临界单元作为次临界单元工作，对锅炉、蒸汽涡轮机和自动控制有很大影响。影响锅炉侧燃烧稳定性、粉末系统稳定性、液体力学安全、机构端板安全、给水系统稳定性、机构使用寿命、干湿机组运行控制、第一频响应、负荷响应速度、水冷壁安全等。一般负荷运行的协调控制策略已不能满足单位负荷低湿度运行的需要。同时，由于单元本身具有较强的联轴器、多变量和非线性特性，一般存在烟流偏差和介质电流偏差。控制主蒸汽温度和主蒸汽压力的单位精度进一步提高。在深度单元峰值运行条件下，制定协调控制策略，满足干、湿、干、湿过渡期的控制要求。

2、深度调峰面临问题和风险分析

制约机组深度调峰的主要因素有：

2.1锅炉调峰运行的最低负荷限制

锅炉深度范围内的最小负荷仅限于稳定的燃烧器(油)、为了降低燃料成本，机组提高了印尼煤的熔融比，通常为50%~80%。印尼煤具有温度低、含水量高、低负荷干扰能力差、低负荷运行时火灾不稳定等特点。如果调整不当，水位可能会从干到湿变化，导致温度突然下降和壁温限制。，等等

2.2环保系统调峰限制

当单位负荷过低时，进入氮气的空气温度将低于305℃，必须采取措施提高烟气温度。否则，如果烟气温度低于最低操作温度，就无法正常工作，从而降低催化剂的活性氨蒸气与硫磺氧化物的反应，产生硫酸，从而堵塞空气发生器和真空吸尘器，危及机组人员的安全稳定

2.3协调控制系统调峰限制

implit-ccs原始控制系统的极限负荷较低，导致infiltry-ccs系统自动关闭，导致设备从干到湿，大气温度变化很大。因此，必须对控制系统进行全面升级，以满足深加热下的控制要求。

3、精细化燃烧调节技术

在不改造设备的情况下，进行精细燃烧调整是挖掘锅炉低负荷稳定燃烧性能的最有效手段。其实质是尽可能调整锅炉的燃烧边界，具体措施包括:1)制粉系统的优化调整。煤粉气流的着火是锅炉稳定燃烧的核心问题。调整制粉系统的重点是从煤粉气流本身的角度改善着火条件。具体方法包括：优化调整一次风速及其偏差。在低负荷下适当降低一次风率，有助于降低煤粉气流的热量，减少四角风速偏差，有利于改善炉膛整体燃烧条件；优化调整煤粉细度。随着煤粉细度的降低，煤粉颗粒的比表面积增加，更有利于挥发分的沉淀和颗粒的不均匀着火；调整磨煤机的运行方式。在低负荷阶段，应尽量运行相邻的磨煤机，控制磨煤机的运行平台数量，使锅炉的热负荷更加集中。在低负荷阶段，应尽量避免磨煤机的启停操作。2)配风方式优化调整。低负荷时，锅炉总烟气量减少，二次风箱压力降低，炉膛火焰充满度和炉膛温度也较低。传统的配风调节是由运营商根据主观经验进行定性调节。由于缺乏对炉膛热特性的认识，很难根据煤粉燃烧的需要实现精细的氧气补充。针对这一技术现状，在大量现场实践的基础上，开发了基于阻力系数的二次风精确控制技术。通过对锅炉配风边界的精细控制，将低负荷阶段锅炉主燃区过量空气系数控制在0.9～1.0、提高主燃区温度，提高火焰抗干扰能力，从而提高锅炉低负荷稳燃性能。为保证配风调节效果，需要定期进行燃烧设备状况检查和冷空气动力场试验。3)运行氧量优化调整。炉膛出口氮氧化物高是燃煤锅炉低负荷运行中常见的问题。主要原因是运行氧量高，送风难以进一步降低。低负荷时，应尽量减少运行氧量，同时确保煤粉完全燃尽。可采取的技术措施包括：减少磨煤机运行台数量、送风机单侧运行/单侧停机、送风投入再循环、锅炉尾部增加CO在线监测装置、炉膛本体漏风处理等。以上一系列措施在现场实际应用后，锅炉低负荷运行性能有了很大提高。30%负荷下，锅炉参数稳定，火灾检测强度正常。在保证锅炉燃烧效率的同时，控制炉膛出口氮氧化物的质量浓度为30%～50mg/m3。

结束语

挖掘机的改进潜力将从50%扩大到100%到40%到100%的峰值容量。无论是经济还是安全，机组人员都不得参与不到50%的深度负荷调整。40%以下长期运行时，机组安全得不到保障，现有设备状态下的氮排放也不能保证CO2目标在40%的负荷范围内实现，碳中和，加强需要30%负荷深度的可再生能源的负荷控制机制，最大限度地提高灵活性。