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摘要：随着新能源电力的不断发展，大容量燃煤发电机组调峰辅助服务需求剧增。当前，华东电网1 000 MW超超临界机组40%额定出力调峰已常态化，但大容量机组低负荷运行期间锅炉燃烧不稳定，在异常天气情况下易发生给煤机断煤异常，极易造成机组非计划停运。现就某1 000 MW超超临界机组深度调峰期间，受极寒天气影响，一台给煤机入口冻煤堵塞导致两次断煤事故的成功处理经验进行总结，为燃煤发电机组处理和防范深度调峰期间给煤机断煤提供经验参考。
关键词：深度调峰;断煤;安全运行
0 引言
2020年9月，中国在联合国大会上向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。截至2020年底，全国可再生能源发电累计装机容量9.34亿kW，同比增长约17.5%，占全部电力装机的42.5%，其中水电装机3.7亿kW（其中抽水蓄能3 149万kW），风电装机2.81亿kW，光伏发电装机2.53亿kW，生物质发电装机2 952万kW[1]。可再生能源装机容量的不断增大，对传统燃煤发电机组的辅助调峰服务提出了新的要求。同时，随着电力市场煤电供需的变化，燃煤机组大量掺烧经济煤种，低负荷时制粉系统运行方式薄弱，加之掺烧经济煤种，锅炉燃烧稳定性变差，此时给煤机断煤将对机组运行安全造成不利影响，严重威胁电网供电安全稳定性。因此，正确处理和防范机组深度调峰期间给煤机断煤异常，是保障机组安全运行和电网供电电源可靠的重要举措。
1 设备概况
某电厂2台1 000 MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的超超临界变压运行直流炉，型号为HG-3077/28.25-YM4，锅炉采用П型布置、单炉膛、一次中间再热、低NOx主燃烧器和高位燃尽风分级燃烧技术，反向双切圆燃烧方式，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，带循环泵启动系统。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每炉配6台磨煤机。锅炉共布置3层油枪，全炉共24支机械雾化式油枪，油枪的总输入热量为20%B-MCR工况下输入热量，用于锅炉点火和低负荷稳燃，每支油枪均配有高能点火装置。汽轮机为上海电气集团股份有限公司生产的超超临界、一次中间再热、反动式、单轴、四缸四排汽、單背压、凝汽式汽轮机，型号为N1050-27/600/610。发电机为上海电气集团上海电机厂有限公司制造的THDF-125/67型三相交流隐极式同步发电机。
2 事故经过及处理过程
2.1 磨煤机原煤仓加仓方式
此次深度调峰期间采用C、D、E三套制粉系统运行方式（C、D、E仓平5与印尼褐煤掺烧，比例为1：1.2），煤种煤质如表1所示。
2.2 事故过程及操作
（1）某日15：10，2号机组深度调峰，机组负荷395 MW，C、D、E制粉系统运行，总燃料量162 t/h，给水流量1 007 t/h，总风量1 618 t/h，C磨煤机煤量59 t/h，C给煤机电流3.3 A。（2）15：12，C给煤机电流快速上升，最大至6.3 A，给煤机煤量由58 t/h逐渐下降至20 t/h，立即手动投运CD层1、3、5、7号角油枪稳燃。20 s后下煤恢复正常，C给煤机电流恢复至3.3 A。立即安排人员就地检查，并通知检修专业配合检查。（3）15：24，就地检查未发现明显异常，锅炉燃烧稳定，逐步退出CD层各角油枪。（4）15：28，C给煤机电流再次快速上升至6.3 A，给煤机煤量由58 t/h逐渐下降至0，给煤机电流维持在5 A左右，立即恢复投入CD层1、3、5、7号角油枪稳燃，安排人员就地检查。（5）15：30，将机组控制方式切至TF，D、E给煤机煤量瞬时达87 t/h，降低给煤量至80 t/h。监盘人员发现E磨煤机入口一次风量由125 t/h逐渐降低，立即降低E给煤机煤量至65 t/h，热风调门开至90%，分离器频率降至16.5 Hz，增加一次风压吹通后，E磨煤机入口一次风量逐渐恢复正常。（6）15：33，联系调度结束机组深度调峰。启动B磨煤机正常，逐渐增加机组负荷。隔离C给煤机，通知锅炉检修专业处理给煤机入口堵煤。（7）16：04，机组负荷升至480 MW，启动A磨煤机运行正常，逐步退出CD层油枪。（8）16：37，锅炉检修告C给煤机入口被冻煤堵塞，已清理完毕，启动C磨煤机。（9）16：47，检查C磨煤机运行正常，机组各参数稳定，投入2号机组AGC。
异常处理主要参数如图1所示。
3 事故处理操作总结及经验反馈
3.1 深度调峰断煤操作总结
（1）发现给煤机断煤，立即投入对应层油枪，确保燃烧稳定。（2）将机组控制方式切至TF，视磨煤机运行情况调整给煤机煤量，防止运行磨煤机堵煤。（3）全开断煤磨煤机冷风调门，全关热风调门和热风插板门，控制磨煤机出口温度在跳闸值以下。（4）结束机组深度调峰，启动备用磨煤机，增加机组负荷，增强炉内燃烧稳定性。（5）油枪投运后及时通知除灰专业调整电除尘运行方式。（6）通知检修人员协助给煤机断煤处理。（7）恢复四套制粉系统运行稳定后逐步退出各角油枪。
3.2 深度调峰断煤经验反馈
（1）机组深度调峰时，燃烧稳定性差，一旦出现制粉系统断煤或跳闸，应以稳定燃烧为首要任务，果断投入油枪稳燃，两炉膛至少对角投入4支油枪，视磨煤机火检情况，必要时增投油枪，油枪投入后及时开大油燃料风，增强油燃烧强度。（2）深度调峰过程出现燃烧不稳定时，应主动将安全关口前移，及时结束深度调峰，增加机组负荷，提高炉内燃烧稳定性。（3）给煤机高出力断煤时，应及时将机组切至TF控制方式，避免协调方式下运行磨煤机短时煤量增加较多造成运行磨煤机堵煤。磨煤机有堵煤迹象时，应快速减少给煤量，降低分离器转速，增大一次风量进行吹扫，避免事故情况下按常规方式缓慢操作。（4）机组控制方式AGC、CCS、TF等投切时，操作前后应观察各系统参数无异常，稳定一段时间后再继续操作，出现异常时，待原因查清后再继续操作。（5）运行中出现制粉系统断煤或跳闸需要紧急启动备用制粉系统时，优先考虑启动相邻层有磨煤机运行且煤量大于50 t/h的制粉系统，若为隔层制粉系统启动，应做好点火能量强制，防止启动后点火能量不满足跳闸。（6）锅炉油枪投入后及时进行空预器吹灰，防止低负荷煤油混燃不充分，引起二次燃烧，并通知除灰专业调整电除尘系统运行方式。（7）正常运行给煤机电流在4 A以内，此次给煤机入口冻煤卡堵电流上升至5 A以上，运行中应加强给煤机电流监视，发现给煤机电流不正常变大，立即派人带上工具就地检查给煤机运行情况，并做好给煤机断煤处理准备。同时建议给煤机电流大于4.5 A时进行语音报警，以提醒监盘人员加强关注。（8）目前，机组深度调峰调用不易预测，深度调峰调用时入炉配煤方式无法及时调整，建议在深度调峰时进行相应油枪试投，保证各角油枪可靠备用。（9）深度调峰断煤时应采用油枪程控层投功能，减少油枪投运间隔时间和监盘人员事故情况下操作量。（10）加强各岗位人员培训，提高应对低负荷事故处理能力，做到事故处理时指挥得当，分工明确，操作到位，各岗位间协调配合。
3.3 深度调峰断煤预防措施
（1）加强上煤系统各设备运行维护，防止碎煤不彻底或有异物进入原煤仓内，影响原煤仓下煤。（2）保证原煤仓旋转清堵装置可靠备用，在长期掺烧高水分煤种时，原煤仓易出现棚煤引起给煤机断煤，可考虑在原煤仓加装振动器，这是当前解决原煤仓棚煤最有效的方式。一般情况下，将振动器安装于原煤仓高度2/3的位置效果较佳。（3）做好入炉煤掺配时的水分控制，面对异常天气情况，各专业应加强对上煤情况的了解，提前提醒巡检人员、监盘人员可能出现的异常情况，做好相关的事故预想，同时控制好集控室内人员，保证异常情况下人员充足。（4）加强煤场取煤配煤管理，控制好入炉煤水分。冬季露天煤场底层煤含水量较大，容易发生冻结，应提醒燃运部门，避免取冻煤进行掺配。冻煤进入原煤仓易造成给煤机入口管堵塞，影响机组运行安全，同时清理冻煤的难度也较大。
4 结语
通过不断总结深度调峰期间的断煤处理经验，提高运行人员的处理水平，同时，加强上煤管理和优化配煤掺烧方式，极大地减少了机组深度调峰期间断煤异常，有效保障了机组运行安全。
[参考文献]
[1] 国家能源局关于2020年度全国可再生能源电力发展监测评价结果的通知：国能发新能〔2021〕31号[A].
收稿日期：2021-07-19
作者简介：杨学平（1985—），男，云南昆明人，助理工程师，从事电厂集控运行工作。
关键词：深度调峰;断煤;安全运行
0 引言
2020年9月，中国在联合国大会上向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。截至2020年底，全国可再生能源发电累计装机容量9.34亿kW，同比增长约17.5%，占全部电力装机的42.5%，其中水电装机3.7亿kW（其中抽水蓄能3 149万kW），风电装机2.81亿kW，光伏发电装机2.53亿kW，生物质发电装机2 952万kW[1]。可再生能源装机容量的不断增大，对传统燃煤发电机组的辅助调峰服务提出了新的要求。同时，随着电力市场煤电供需的变化，燃煤机组大量掺烧经济煤种，低负荷时制粉系统运行方式薄弱，加之掺烧经济煤种，锅炉燃烧稳定性变差，此时给煤机断煤将对机组运行安全造成不利影响，严重威胁电网供电安全稳定性。因此，正确处理和防范机组深度调峰期间给煤机断煤异常，是保障机组安全运行和电网供电电源可靠的重要举措。
1 设备概况
某电厂2台1 000 MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的超超临界变压运行直流炉，型号为HG-3077/28.25-YM4，锅炉采用П型布置、单炉膛、一次中间再热、低NOx主燃烧器和高位燃尽风分级燃烧技术，反向双切圆燃烧方式，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，带循环泵启动系统。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每炉配6台磨煤机。锅炉共布置3层油枪，全炉共24支机械雾化式油枪，油枪的总输入热量为20%B-MCR工况下输入热量，用于锅炉点火和低负荷稳燃，每支油枪均配有高能点火装置。汽轮机为上海电气集团股份有限公司生产的超超临界、一次中间再热、反动式、单轴、四缸四排汽、單背压、凝汽式汽轮机，型号为N1050-27/600/610。发电机为上海电气集团上海电机厂有限公司制造的THDF-125/67型三相交流隐极式同步发电机。
2 事故经过及处理过程
2.1 磨煤机原煤仓加仓方式
此次深度调峰期间采用C、D、E三套制粉系统运行方式（C、D、E仓平5与印尼褐煤掺烧，比例为1：1.2），煤种煤质如表1所示。
2.2 事故过程及操作
（1）某日15：10，2号机组深度调峰，机组负荷395 MW，C、D、E制粉系统运行，总燃料量162 t/h，给水流量1 007 t/h，总风量1 618 t/h，C磨煤机煤量59 t/h，C给煤机电流3.3 A。（2）15：12，C给煤机电流快速上升，最大至6.3 A，给煤机煤量由58 t/h逐渐下降至20 t/h，立即手动投运CD层1、3、5、7号角油枪稳燃。20 s后下煤恢复正常，C给煤机电流恢复至3.3 A。立即安排人员就地检查，并通知检修专业配合检查。（3）15：24，就地检查未发现明显异常，锅炉燃烧稳定，逐步退出CD层各角油枪。（4）15：28，C给煤机电流再次快速上升至6.3 A，给煤机煤量由58 t/h逐渐下降至0，给煤机电流维持在5 A左右，立即恢复投入CD层1、3、5、7号角油枪稳燃，安排人员就地检查。（5）15：30，将机组控制方式切至TF，D、E给煤机煤量瞬时达87 t/h，降低给煤量至80 t/h。监盘人员发现E磨煤机入口一次风量由125 t/h逐渐降低，立即降低E给煤机煤量至65 t/h，热风调门开至90%，分离器频率降至16.5 Hz，增加一次风压吹通后，E磨煤机入口一次风量逐渐恢复正常。（6）15：33，联系调度结束机组深度调峰。启动B磨煤机正常，逐渐增加机组负荷。隔离C给煤机，通知锅炉检修专业处理给煤机入口堵煤。（7）16：04，机组负荷升至480 MW，启动A磨煤机运行正常，逐步退出CD层油枪。（8）16：37，锅炉检修告C给煤机入口被冻煤堵塞，已清理完毕，启动C磨煤机。（9）16：47，检查C磨煤机运行正常，机组各参数稳定，投入2号机组AGC。
异常处理主要参数如图1所示。
3 事故处理操作总结及经验反馈
3.1 深度调峰断煤操作总结
（1）发现给煤机断煤，立即投入对应层油枪，确保燃烧稳定。（2）将机组控制方式切至TF，视磨煤机运行情况调整给煤机煤量，防止运行磨煤机堵煤。（3）全开断煤磨煤机冷风调门，全关热风调门和热风插板门，控制磨煤机出口温度在跳闸值以下。（4）结束机组深度调峰，启动备用磨煤机，增加机组负荷，增强炉内燃烧稳定性。（5）油枪投运后及时通知除灰专业调整电除尘运行方式。（6）通知检修人员协助给煤机断煤处理。（7）恢复四套制粉系统运行稳定后逐步退出各角油枪。
3.2 深度调峰断煤经验反馈
（1）机组深度调峰时，燃烧稳定性差，一旦出现制粉系统断煤或跳闸，应以稳定燃烧为首要任务，果断投入油枪稳燃，两炉膛至少对角投入4支油枪，视磨煤机火检情况，必要时增投油枪，油枪投入后及时开大油燃料风，增强油燃烧强度。（2）深度调峰过程出现燃烧不稳定时，应主动将安全关口前移，及时结束深度调峰，增加机组负荷，提高炉内燃烧稳定性。（3）给煤机高出力断煤时，应及时将机组切至TF控制方式，避免协调方式下运行磨煤机短时煤量增加较多造成运行磨煤机堵煤。磨煤机有堵煤迹象时，应快速减少给煤量，降低分离器转速，增大一次风量进行吹扫，避免事故情况下按常规方式缓慢操作。（4）机组控制方式AGC、CCS、TF等投切时，操作前后应观察各系统参数无异常，稳定一段时间后再继续操作，出现异常时，待原因查清后再继续操作。（5）运行中出现制粉系统断煤或跳闸需要紧急启动备用制粉系统时，优先考虑启动相邻层有磨煤机运行且煤量大于50 t/h的制粉系统，若为隔层制粉系统启动，应做好点火能量强制，防止启动后点火能量不满足跳闸。（6）锅炉油枪投入后及时进行空预器吹灰，防止低负荷煤油混燃不充分，引起二次燃烧，并通知除灰专业调整电除尘系统运行方式。（7）正常运行给煤机电流在4 A以内，此次给煤机入口冻煤卡堵电流上升至5 A以上，运行中应加强给煤机电流监视，发现给煤机电流不正常变大，立即派人带上工具就地检查给煤机运行情况，并做好给煤机断煤处理准备。同时建议给煤机电流大于4.5 A时进行语音报警，以提醒监盘人员加强关注。（8）目前，机组深度调峰调用不易预测，深度调峰调用时入炉配煤方式无法及时调整，建议在深度调峰时进行相应油枪试投，保证各角油枪可靠备用。（9）深度调峰断煤时应采用油枪程控层投功能，减少油枪投运间隔时间和监盘人员事故情况下操作量。（10）加强各岗位人员培训，提高应对低负荷事故处理能力，做到事故处理时指挥得当，分工明确，操作到位，各岗位间协调配合。
3.3 深度调峰断煤预防措施
（1）加强上煤系统各设备运行维护，防止碎煤不彻底或有异物进入原煤仓内，影响原煤仓下煤。（2）保证原煤仓旋转清堵装置可靠备用，在长期掺烧高水分煤种时，原煤仓易出现棚煤引起给煤机断煤，可考虑在原煤仓加装振动器，这是当前解决原煤仓棚煤最有效的方式。一般情况下，将振动器安装于原煤仓高度2/3的位置效果较佳。（3）做好入炉煤掺配时的水分控制，面对异常天气情况，各专业应加强对上煤情况的了解，提前提醒巡检人员、监盘人员可能出现的异常情况，做好相关的事故预想，同时控制好集控室内人员，保证异常情况下人员充足。（4）加强煤场取煤配煤管理，控制好入炉煤水分。冬季露天煤场底层煤含水量较大，容易发生冻结，应提醒燃运部门，避免取冻煤进行掺配。冻煤进入原煤仓易造成给煤机入口管堵塞，影响机组运行安全，同时清理冻煤的难度也较大。
4 结语
通过不断总结深度调峰期间的断煤处理经验，提高运行人员的处理水平，同时，加强上煤管理和优化配煤掺烧方式，极大地减少了机组深度调峰期间断煤异常，有效保障了机组运行安全。
[参考文献]
[1] 国家能源局关于2020年度全国可再生能源电力发展监测评价结果的通知：国能发新能〔2021〕31号[A].
收稿日期：2021-07-19
作者简介：杨学平（1985—），男，云南昆明人，助理工程师，从事电厂集控运行工作。