一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法

本发明属于火电机组调峰，具体涉及一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法。

背景技术：

1、近年来，随着新能源发电的快速发展，电力系统出现了“双峰双高”和“双侧随机性”的特点，这给电力系统带来了巨大的影响。为了应对新能源发电的不稳定性和极端天气的波动性，火电机组急需一种深度调峰的方法。

2、根据调峰负荷的范围，火电机组调峰通常可分为基本调峰和深度调峰。现阶段的电网调峰需求量较大，基本调峰已不适用，而目前常用的火电机组深度调峰的技方法有深度变负荷、热电解耦和机组启停调峰。火电机组采用启停方式调峰成本比较高，频繁的启停机组也会使机组使用寿命缩短。热电解耦调峰只适合抽汽机组在供暖期使用，也有一定的局限性。因此，深度变负荷调峰就成为火电机组调峰的主要途径。

3、在火电机组中，相较于传统的煤粉锅炉而言，循环流化床锅炉天然具有运行灵活性高的特质，且循环流化床锅炉机组蓄热量足够大，利用循环流化床机组蓄热大的特点，机组需要升负荷时，可直接投煤启动，显著降低启动成本。通过进行高参数压火调峰方式，停炉不停机，发电机不解列，以最低负荷近零深度调峰为新能源消纳让渡更大的空间。在新能源发电负荷下降时迅速恢复机组运行，快速响应电网升负荷要求，机组调峰灵活性大大提高。因此，在循环流化床锅炉焖炉压火过程中，如何提高压火及扬火运行的安全性和便利性，保证机组在压火调峰期间的安全稳定运行就成了循环流化床机组参与电网深度调峰需要解决的重要问题。

技术实现思路

1、为了进一步保证循环流化床机组在焖炉压火过程中安全稳定运行，本发明将火电机组近零调峰期间分解为深调前准备阶段、深调阶段和深调后恢复阶段；在深调前准备阶段进行床料置换以及全面吹灰，退出各种保护；在深调阶段，控制机组功率进入可深调的范围，并逐步控制锅炉及其辅机设备停运，汽轮机组降负荷至设定值，汽轮机组带近零出力的负荷运行；在深调后恢复阶段，重新启动锅炉及其辅机设备，汽轮机组逐步增加出力，使火电机组恢复正常运行状态。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，所述方法包括深调前准备阶段、深调阶段和深调后恢复阶段，

4、所述深调前准备阶段包括如下依次进行的操作：床料置换；全面吹灰；控制锅炉床压；启动燃油系统进行循环备用；退出机组保护；辅汽系统汽源、厂用电系统均切至邻机接带；停运炉内脱硫系统，关闭压缩空气气动门；

5、所述深调阶段包括如下依次进行的操作：控制机组负荷与锅炉床温；停运给煤、排渣系统；关闭过热、再热减温水阀；控制一次风流量，对锅炉进行一次大风量扰动；监测床温有下降趋势、烟气氧量涨至预设阈值时，停运一、二次风机及一台引风机；监测co含量降至最低时，停运所有引风机；汽轮机由顺序阀切换至单阀运行；控制主汽压力与主汽温；降低机组负荷；启动空冷风机，控制机组背压；调整给水泵出力及上水调门开度，控制汽包水位变化；在汽包停止上水时，开启省煤器再循环门；调整引风机出入口插板门以及一、二次风风门，控制炉膛负压；关键参数触发安全边界时停止深调，进入恢复阶段；

6、所述深调后恢复阶段包括如下依次进行的操作：开启各风烟挡板，建立空气通道：检查风室、返料器风室及省煤器入口co含量，当其不在预设阈值内，启动引风机；监测co含量无变化后，启动一、二次风机；锅炉一次风量调整至最小流化风量后，启动给煤机，采取点投给煤的方式，确认燃煤可以燃烧后持续给煤，逐步增加给煤量至正常负荷，其余操作按照并网操作进行。

7、进一步地，在所述深调前准备阶段中，控制锅炉床压在7.5-8kpa，保证锅炉床压与炉膛差压之和不低于8.5kpa；退出机组保护包括退出机炉电负荷大连锁保护、锅炉退出总风量保护以及锅炉退出最小流化风量保护。

8、进一步地，在所述深调阶段中，控制机组负荷为130-150mw，锅炉床温在900℃以上；烟气氧量的预设阈值为8％；控制主汽压力不大于16mpa，主汽压力的变化范围小于0.05mpa，主汽温不低于538±5℃；降低机组负荷至3-5mw；控制机组背压为4-5kpa；控制汽包水位为±50mm；控制炉膛负压在500pa以内；关键参数包括锅炉蓄热量、主汽蒸汽温度、主汽蒸汽压力、再热蒸汽温度、床温以及床压。

9、进一步地，在所述深调后恢复阶段中，co含量的预设阈值为12.5-74.2％。

10、进一步地，在所述深调后恢复阶段中，启动给煤时若未着火，且床温快速下降，立即降低一次风量至最小流化风量，同时投入油枪助燃；启动冷渣器将床压降至6kpa；按照机组点火启动操作进行。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

12、(1)本发明利用循环流化床机组的特点，通过进行高参数压火调峰方式，停炉不停机，发电机不解列，以最低负荷近零深度调峰为新能源消纳让渡更大的空间，在电网调峰后，机组能快速恢复至正常运行水平，减少了机组并网时的操作时间，灵活性大大提高。该方法可有效减少运行人员的操作步骤，大大降低了误操作的可能性，提高了循环流化床锅炉在焖炉压火过程中压火及扬火运行的安全性和便利性，进而保证机组在压火调峰期间的安全稳定运行。

13、(2)本发明可以适应电网调峰需求，在新能源发电高峰期，保证机组不解网低负荷运行1-2小时，高水平消纳新能源，同时也能获得深度调峰补偿满足电厂盈利要求。

技术特征：

1.一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，包括深调前准备阶段、深调阶段和深调后恢复阶段，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，其特征在于，在所述深调前准备阶段中，控制锅炉床压在7.5-8kpa，保证锅炉床压与炉膛差压之和不低于8.5kpa；退出机组保护包括退出机炉电负荷大连锁保护、锅炉退出总风量保护以及锅炉退出最小流化风量保护。

3.根据权利要求1所述的一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，其特征在于，在所述深调阶段中，控制机组负荷为130-150mw，锅炉床温在900℃以上；烟气氧量的预设阈值为8％；控制主汽压力不大于16mpa，主汽压力的变化范围小于0.05mpa，主汽温不低于538±5℃；降低机组负荷至3-5mw；控制机组背压为4-5kpa；控制汽包水位为±50mm；控制炉膛负压在500pa以内；关键参数包括锅炉蓄热量、主汽蒸汽温度、主汽蒸汽压力、再热蒸汽温度、床温以及床压。

4.根据权利要求1所述的一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，其特征在于，在所述深调后恢复阶段中，co含量的预设阈值为12.5-74.2％。

5.根据权利要求1所述的一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法，其特征在于，在所述深调后恢复阶段中，启动给煤时若未着火，且床温快速下降，立即降低一次风量至最小流化风量，同时投入油枪助燃；启动冷渣器将床压降至6kpa；按照机组点火启动操作进行。

技术总结
本发明属于火电机组调峰技术领域，具体涉及一种基于亚临界循环流化床机组的近零深度调峰控制方法。该方法包括深调前准备阶段、深调阶段和深调后恢复阶段；在深调前准备阶段进行床料置换以及全面吹灰，退出各种保护；在深调阶段，控制机组功率进入可深调的范围，并逐步控制锅炉及其辅机设备停运，汽轮机组降负荷至设定值，汽轮机组带近零出力的负荷运行；在深调后恢复阶段，重新启动锅炉及其辅机设备，汽轮机组逐步增加出力，使火电机组恢复正常运行状态。本发明可以适应电网调峰需求，在新能源发电高峰期，保证机组不解网低负荷运行1‑2小时，高水平消纳新能源，同时也能获得深度调峰补偿满足电厂盈利要求。

技术研发人员：王琦,刘祥,王孝全,肖澳琪,聂浩,柴宇唤,刘百川,张培华
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16