1、概述

华电能源股份有限公司富拉尔基热电厂“上大压小”扩建工程1×350MW锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司制造的超临界参数变压运行直流炉，型号为：HG-1115/25.4-HM3锅炉，采用单炉膛、平衡通风、一次中间再热、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、π型布置、紧身封闭。制粉系统为风扇磨煤机直吹式制粉系统，配置6台MQF3400型风扇磨煤机，燃烧设计煤种（扎尼河煤60%与伊敏煤40%混煤）时，BMCR工况下5台运行，一台备用，煤粉细度R₉₀=45%。锅炉采用六角切圆燃烧，每台磨煤机各引出四根煤粉管道连接到锅炉同一角对应的四层燃烧器，6台磨煤机带6角燃烧器。

2、深度调峰期间锅炉运行安全性分析

深度调峰就是受电网负荷峰谷差较大影响而导致各发电厂降出力运行，发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式，深度调峰的负荷范围超过电厂锅炉最低稳燃负荷以下，由于炉膛热负荷较低，送入炉膛燃烧量减少，热风温度降低，使得炉膛热负荷和炉温降低，燃烧稳定性降低。

富热电厂350MW机组参与深度调峰夏季负荷最低减至140MW，冬季负荷最低减至123MW，深调期间三台磨煤机运行存在水冷壁受热面频繁超温、锅炉燃烧不稳、磨煤机压磨等现象，对机组的安全运行威胁较大，如处理不当将可能导致锅炉灭火。参与深度调峰的锅炉运行安全性分析如下：

2.1 锅炉的稳燃性

2.1.1由于炉膛热负荷较低，低负荷燃烧时火检信号强度较弱。

2.1.2每次试投油枪时都会出现缺陷，不能保证每支油枪都能点火成功。

2.1.3混配掺烧市场煤、低负荷时易发生燃烧不稳投油现象。

2.2 锅炉燃烧问题

2.2.1深调时由于火焰分布不均，受热面易超温影响主、再热蒸汽温度低。

2.2.2深调时炉膛烟气温度左右偏差大，无调整手段。

2.2.3深调时燃烧不稳炉膛负压、过热度、给水流量波动大。

2.2.4低负荷时炉膛温度低煤粉机械不完全燃烧严重，灰渣含碳量大.

2.3 受热面超温问题

富热电厂350MW机组锅炉为六角切圆燃烧，每台磨煤机带一个角燃烧器，由于磨煤机运行方式不同，无法有效形成切圆燃烧，易发生火焰偏斜，引起受热面璧温超温，在低负荷运行，在煤质稍有波动时，也会影响受热面璧温大幅度超温。

2.4 制粉系统问题

2.4.1富热电厂煤质多变，大量掺烧市场煤，由于混配煤不均，在掺烧劣质煤时，磨煤机出力下降，经常发生磨煤机压磨现象。

2.4.2富热电厂风扇磨煤机煤粉细度偏高，曾经3次对磨煤机粗粉分离器进行改造，使磨煤机出力下降。

2.4.3富热电厂锅炉6台风扇磨煤机带6角燃烧器，保持3台磨煤机运行若磨煤机组合方式不合理极易发生火焰偏斜，造成受热面大面积超温。

2.4.4风扇磨煤机运行稳定性较差，经常出现非计划停运磨煤机现象。

2.5 烟风系统问题

富热电厂350MW机组锅炉一、二级干渣机采用直排方式，渣仓重力翻板极易发生卡涩造成炉底漏风量过大，这样在锅炉低负荷运行时，致使锅炉大风箱压差较低，二次风刚性较差，同时炉底大量漏风会使火焰中心上移造成锅炉燃烧不稳。

2.6 脱硝入口烟温状况

机组深度调峰期间由于炉膛热负荷较低，送入炉膛燃料量减少，烟气温度降低，致使脱硝入口烟温低于300℃，严重影响脱硝系统安全运行。

3、深度调峰期间锅炉运行优化措施

3.1机组深度调峰前保持炉前燃油压力油压在2.5-3.0MPa之间，试投油枪，保证油枪处于备用状态。

3.2值长根据省调每日深调、旋备启动预测，依据混配煤管理办法及煤质混配计算表，确保混配煤的合理性和精确度，深度调峰期间尽量上宝日、伊敏、扎泥河等单一煤种或设计煤种，严禁大比例掺烧市场煤，确保锅炉燃烧稳定，加减负荷灵活。

3.3机组参与调峰时，升、降负荷速率在50%BMCR负荷以下控制在0.5%BMCR/min，在50%BMCR以上控制在1%BMCR/min ,在增、减负荷时要平稳，不得急剧增加和减少热负荷，防止锅炉燃烧恶化或受热面超温。

3.4机组深度调峰由高负荷减至低负荷过程中需要停止一台或两台磨煤机运行，保留三台磨煤机运行时，应尽量保证磨煤机投煤量一致、热负荷均匀、减小烟温偏差。

3.5因富热电厂每台磨煤机各引出四根煤粉管道连接到锅炉同一角对应的四层燃烧器，三台磨煤机运行时必须考虑磨煤机最佳组合方式，方能保证炉内热负荷均匀，不发生偏烧现象，确保受热面不超温。三台磨煤机运行组合方式原则如下：

3.5.1考虑磨煤机电源分布，原则上禁止使用同一段母线运行的磨煤机，如#1、3、5或#2、4、6磨煤机组合方式。

3.5.2为防止锅炉发生偏烧现象，原则上不选择一侧相邻3台磨煤机运行方式，如：#1、2、3或#4、5、6等磨煤机组合方式。

3.5.3三台磨煤机运行最佳组合方式见下表1。

表1  富热电厂1号锅炉三台风扇磨煤机运行最佳组合方式

3.5.4磨煤机检修时，若发生3台相邻磨煤机运行造成炉内偏烧时，应提前切换磨煤机运行，防止发生偏烧现象。

3.5.5异常情况下发生锅炉偏烧时，锅炉值班员应及时调整二次风及炉内燃烧工况，保持两侧烟气温差不超过50℃。

3.6保留三台磨煤机最佳组合方式，继续进行减负荷至AGC负荷指令，在降负荷过程中应密切监测炉膛内燃料着火情况、炉膛负压及过量空气系数。当观察到出现不稳定的燃烧迹象时(如火焰脉动，火焰亮度下降，炉膛负压波动大)应及时停止减负荷，如果燃烧恶化或炉膛压力波动过大等情况，应立即投入相应油枪稳定燃烧，根据情况缓慢增加锅炉负荷，恢复锅炉的稳定运行。

3.7三台磨煤机运行时，锅炉值班员应加强受热面璧温监视和调整，必要时降低主、再热汽温运行，防止受热面超温，但主、再热汽温，不得长时间低于550℃。同时时刻监视运行磨煤机密封风量和电流是否正常，防止磨煤机压磨。

3.8三台磨煤机运行时，根据机组深度调峰负荷情况，若给煤量大于40t/h时，考虑启动备用磨煤机，防止继续加负荷时，一台磨煤机故障，其他磨煤机煤量过大造成磨煤机压磨。

3.9三台磨煤机运行期间，如遇燃烧不稳定应及时投油。投油前应注意运行磨煤机有 2/4以上火焰证实，防止投油不当发生爆燃。发现炉膛灭火或已有局部灭火并濒临全部灭火时，禁止投助燃油枪，应立即停止所有油枪、制粉系统后，及时进行启动前的预吹扫工作，吹扫时间不低于10分钟。吹扫结束后方可重新点火，严禁用爆燃法点火。

3.10三台磨煤机运行时，若有一台磨煤机跳闸，应立即检查其它两台磨煤机OA层油枪是否联投成功，否则及时手动投入大油枪稳定燃烧，及时解除运行磨煤机煤量自动防止发生压磨现象，调整水煤比和汽温，注意防止给水流量低于268t/h，启动备用磨煤机恢复正常运行。

3.11机组低负荷运行时，停止运行磨煤机的出口挡板及给煤机盖子关闭，对应喷燃器的二次风风门关至5%，以减少锅炉进冷风量，提高炉膛温度。

3.12提高监盘质量，加强对各个参数的监视。不管是正常运行中还是在启停磨初期，均要加强对给煤量、磨煤机出入口温度、磨煤机电流等参数的监视，发现有异常时应及时查找原因，采取措施处理，防止在操作过程中误判断发生压磨、跳磨等事故。

3.13机组深度调峰运行时，磨煤机内煤量相对较少，可能会发生磨煤机振动现象，巡检应加强对磨煤机的检查，发现异常应及时调整给煤量或轮换磨煤机运行。

3.14机组深度调峰运行时，加强燃烧调整保证燃烧稳定，巡检加强对给煤机销子和链子检查，发现异常及时进行磨煤机轮换，防止磨煤机跳闸造成锅炉MFT。

3.15机组深度调峰运行时，进行磨煤机切换注意控制总煤量变化平稳，保证正常的煤水比，防止主汽压力大幅度波动。

3.16机组深度调峰期间，严格控制中间点温度，要求变化平稳，防止大幅度波动造成锅炉干湿态反复转换或主汽温度大幅度波动；根据受热面壁温要求将过热度控制在15-20℃之间.变化速率控制在1.5℃/min。

3.17机组深度调峰期间，若因调整不当造成机组进入湿态运行，应严密监视贮水箱液位，防止贮水箱液位过高，造成过热器进水发生水塞。

3.18机组深度调峰期间，炉膛氧量应控制在4-5%,及时调节二次风挡板保证燃烧稳定，减少两侧烟气温差，并密切监视尾部烟气温度及排烟温度，不超过规定值，防止发生尾部烟道再燃烧。

3.19机组深度调峰期间，炉膛负压维持在-10Pa至-30Pa之间运行，不可保持过高，防止炉膛负压过大，造成脱火。

3.20机组深度调峰期间，为降低炉膛底部漏风，可关闭炉底液压关断门，锅炉排渣方式由连续排渣改为间断排渣，同时减少锅炉非组织漏风（锅炉人孔门、看火孔关闭严密，干渣机各检查口不漏风）。

3.21锅炉间断排渣时，干渣机所有大、小检查孔、冷风门全部关闭，炉检的定期钢带检查只能通过观察窗检查，禁止开启干渣机后部大门检查钢带，避免大量冷风漏入炉膛，降低炉膛温度，影响燃烧，如果必须开干渣机冷风门，必须先通知集控，得到同意后，方可开启。

3.22机组深度调峰期间，禁止进行锅炉受热面吹灰工作（空预器吹灰除外）。在高负荷运行时应及时进行吹灰，防止结焦对锅炉燃烧造成影响。

3.23机组深度调峰期间，适当开大再热器尾部烟道挡板，关小过热器尾部烟道挡板，并通过调整二次风门保证SCR区入口温度不低于315℃，防止脱硝系统退出造成NOX超标。

3.24深度调峰期间运行人员加强监盘和设备巡视，做好燃烧不稳、磨煤机跳闸、锅炉灭火、风机失速喘振、主要参数不达标的预想工作，并做好相应的处理及调整预案，严禁擅自解除各种保护，以保证锅炉安全运行。

4、结语

深度调峰期间，因机组负荷较低、超临界直流炉风扇磨煤机的设计特点,在深度调峰时锅炉容易出现燃烧不稳、两侧烟温偏差大、受热面超温、脱硝入口烟温低等情况,本文结合以上问题，经过不断调整优化，成功解决了以上难题，对同类型机组在深度调峰期间的安全稳定运行有一定参考价值。

参考文献：

[1]HG-115/25.4-HM3《锅炉运行说明书》

[2]Q/HDFR 10201.01-2023《350MW机组集控运行规程》

[3]关于调整东北电力辅助服务市场运营规则的通知[2024]

作者简介：叶海波，男，1970年10月出生，汉族，中专，富拉尔基热电厂运行分场锅炉专工。