660MW级机组启停调峰应用与分析

660MW级机组启停调峰应用与分析

蒋成

（神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750000）

摘要：随着当前超临界及超超临界大容量机组的广泛应用，电力体制改革进一步深化，大用户直供电及火电机组竞价上网机制试行，660MW级超临界机组在电力市场竞争压力越来越大，通过积累机组启停调峰运行方式可以充分发挥我厂机组容量大，调峰深度大优势，从而适应电力市场需求。通过对鸳鸯湖电厂660MW机组启停调峰，分析存在的问题，提出注意事项及改进建议，对机组今后适应电力市场需求很有必要。

关键词：660MW级超临界机组；应用与分析

1概况

随着新能源机组容量的增加，宁夏电网及西北电网逐步推进辅助服务运营市场，以降低弃风弃光率。要求弃风弃光率不大于5%，因此火电机组的深度调峰及启停调峰已成为必然。

宁夏电网于2018年3月22日下发《关于宁夏电力辅助服务市场运营规则的通知》，主要目的是优先在省内有效促进风电、光伏等新能源的消纳。

国家电网西北电力调控分中心于2019年1月2日下发《关于印发西北区域省间调峰服务市场运营规则的通知》，进一步推进省间调峰服务，有效促进风电、光伏等新能源的消纳。

国家电网西北电力调控分中心于2019年2月22日下发《国家电网西北电力调控分中心关于直调火电企业继续推进机组深调改造工作的通知》。要求继续推进系统调峰能力建设，进一步提升并网机组调峰能力，促进新能源在更大范围内的消纳。西北电力调控分中心鼓励各火电企业继续推进机组深调改造工作，增强在辅助服务市场中的竞争力，扩大企业盈利。

火电机组启停调峰运行，一方面要控制启停过程中机组各高温部件寿命损耗在最低程度，确保长期运行的安全，另一方面在机组热态启动时，锅炉能较快速度升温，以满足汽轮机启动时缸温及并网带负荷，减少启停热损失，提高机组经济性。

鸳鸯湖电厂为2*660MW级机组，机炉主机分别为：汽轮机设备为东方电气集团生产的超临界空冷汽轮机，型号为：NZK660-24.2/566/566；型式为：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机；该机组额定出力660MW；最大连续出力为711.9MW。该汽轮机采用复合变压运行方式；汽轮机具有七级非调整回热抽汽，设计寿命不少于30年。锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢构架、紧身封闭布置、固态排渣、全悬吊结构Π型锅炉。锅炉采用等离子点火助燃系统。

2机组启停调峰过程与控制

2019年03月28日按电网调度要求鸳鸯湖电厂#1机组进行了日内启停调峰，于当日早08:50打闸停机，28日14:48锅炉点火，16:50汽轮机冲转至3000rpm，17:01并网归调。

2019年03月29日按电网调度要求鸳鸯湖电厂#2机组进行了日内启停调峰，于当日早09:50打闸停机，29日13:20锅炉点火，14:15汽轮机冲转至3000rpm，15:20并网归调。

3滑参数方式减负荷

减负荷与停机通过滑参数控制方式。首先滑参数停机具有较高的运行经济性和快速降负荷的适应性，其次可以大大降低机组寿命损耗；关键有效降低汽轮机缸体和转子温度，为后续极热态开机的主蒸汽参数达到冲转条件做准备，另外也有利于对汽轮机胀差控制。本次停机主、再热汽温滑至525、531℃。

锅炉MFT后保持大风量吹扫后就停运送、引风机，关闭相应烟气挡板进行闷炉，使锅炉保持在较高温度水平，为缩短机组热态启动创造条件。

4停机过程中注意事项

停机前进行设备试验，试运润滑油系统联锁、顶轴油泵、盘车装置、等离子拉弧试验，辅汽至轴封供汽暖管，抽汽逆止门活动试验，将辅汽汽源切换至#1机。

提前将A、B磨烧空仓或者提前更换成点火煤种，为启动点火做准备。

打闸停机前及时开启汽轮机本体、各段抽汽、高低压旁路管道疏水手动门。

停机后运行人员正常监盘，运行系统参数按正常要求控制，轴封由辅汽联箱供汽，温度和压力控制在正常范围，防止汽轮机进冷气，大机盘车运行正常。

机组停运后，保持轴封系统正常运行，不破坏真空，根据背压情况，减少真空泵运行时间，维持机组真空，为机组顺利启动节省时间

5机组再启动过程控制

机组再启动的关键在于主蒸汽参数的选择，应该以汽轮机调节级金属温度的最佳匹配为依据。严格按照锅炉与起来军机的热态启动曲线执行，通过调整锅炉燃烧和高、低旁阀开度控制锅炉升温升压速率。锅炉点火后，应尽快提高汽温，以适应汽轮机冲转要求。机组启动时严格按照热态启动曲线进行各参数控制，通过调整锅炉燃烧和高、低旁阀开度控制锅炉升温升压速率。锅炉点火正常后立即启动第二台磨煤机运行，快速增加炉膛热负荷，提高烟气温度，增加蒸汽流量，一方面控制主再热蒸汽温度升温率，一方面控制受热面壁温，保持参数稳定和设备安全。汽轮机冲转控制。冲转前主蒸汽温度必须大于汽轮机调节级金属温度50~60℃以上，防止水冲击；本次#2机冲转前汽缸温度为430℃，冲转参数为主汽压9.2Mpa，再热汽压1.1Mpa，主、再热蒸汽温度515、517℃，背压15Kpa，高旁流量314t/h;

机组启动过程中还要加强汽水品质监督，停机前及时加大供氨量，提高水质PH，开机过程中及时开启凝泵出口放水门进行换水，本次启停机汽水品质均在化学监督品质合格范围内。

6机组启停过程中存在问题与改进措施

辅汽至空预器吹灰电动门法兰漏汽；由于辅汽至空预器吹灰用汽汽源来于辅汽至锅炉用汽管路，该管路还带有暖风器用汽，由于近来天气转暖，暖风器未投，管道内有积水严重；锅炉MFT后吹灰系统压力泄尽，积水由暖风器管路窜至辅汽至空预器吹灰管路，在开机前暖管时汽水两相混合，导致辅汽至空预器吹灰电动门法兰漏汽，短时无法检修；因点火前主汽压在4Mpa，采用吹灰主路供汽，投入空预器吹灰。

7机组启停调峰经济性分析

7.1两个细则补偿情况

单台机组启停调峰1次，按西北电网《两个细则》实施细则规定，每次补偿66*20分=1320分，按照1000元/分，每次启停调峰补偿132万元。

两次启停调峰耗时情况

每次启停调峰进行启停过程优化，缩短锅炉点火至并网、并网至330MW的时间，近三次锅炉点火至并网时间逐步缩短，为多发电量做贡献。

同时按照两个细则实施细则管理规定，积极与调度沟通提前进行并网操作，为多发电量做贡献。

两次启停调峰期间能耗情况

机组停运、启动主再热蒸汽温度控制：

机组停运前将主再热蒸汽温度降低，能有效降低汽轮机金属温度，便于汽轮机冲转参数控制。

8机组启停调峰安全性分析

1、机组启停调峰，汽缸和转子将承受一次交变应力的循环，造成机组寿命缩短。

2、机组启停调峰锅炉过热器、再热器管壁金属将承受较大交变应力和热冲击；启停调峰操作较多较集中，主辅机缺陷常会暴露出来，稍有不慎就会造成事故而不能正常带负荷。

总结

优先新能源发电，降低弃风弃光率，火电机组启停调峰已成为必然。

启停调峰过程坚持利益最大化原则，通过优化启停调峰过程、做到“降成本，增收益”。

通过两次次启停调峰，根据两个细则要求，积极与网调沟通，按调度令提前进行并网，为电量做贡献。

运行在一个班组完成机组由330MW至机组解列、锅炉点火到并网带负荷所有操作，锻炼了队伍，运行人员操作技能水平进一步提高。

机组启停调峰时间短，设备启停间隔时间短，检验设备可靠性，防止由于设备故障导致并网延时，两个细则考核。