一种亚临界CFB机组间歇压火近零超长深度调峰方法

本发明属于亚临界cfb机组协调控制，具体涉及一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法。

背景技术：

1、在双碳目标下，火电机组深度调峰对促进新型电力系统下火电的低碳灵活高效发展具有深远意义。已有研究指出cfb锅炉可通过焖炉压火方式参与电网深度调峰—近零深度调峰，并证明了以焖炉压火操作进行近零深度调峰相较于对机组灵活性改造或以启停方式参与电网深度调峰，更加安全稳定。但是在近零深调状态下，机组蓄热量仅供维持约60min，为更好适应火电机组深度调峰常态化运行，则需在近零深调过程中进行额外的强化蓄热操作，以延长机组近零深度调峰的时长。因此建立一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法，并将其应用于近零深度调峰实际运行指导中，对保障火电机组安全稳定运行以及应对风电、光伏的不稳定性和极端天气的波动性具有重要现实意义。

2、为适应我国对火电机组深度调峰日益严苛的要求，已有一些研究致力于cfb机组以焖炉压火操作进行深度调峰的技术说明，主要分为两种方式：一种是锅炉压火后汽轮机打闸，通过零负荷在网热备用调峰，调峰结束后机组极热启动，专利cn115200012a中公开了相应的延长备用时长的操作方法，在此专利中通过在机组中增加粉煤仓给煤系统，采用周期性投送煤粉的方式保证床层表面温度，这种方式下汽机重启时，对主蒸汽的参数设置会有更高的要求，且汽缸和转子必须经过先冷却后加热的过程，产生较大的交变应力，引起金属部件热疲劳，缩短汽轮机寿命；另一种是锅炉压火后停炉不停机，以最小蒸汽流量维持汽机接带一定负荷运行，此种方式下蒸汽对汽轮机是一个逐渐的冷却过程，蒸汽参数变化幅度较小，产生的变压力较小，机组运行更加安全，专利cn111322602a、cn111322602a中提出此方式用于cfb机组全负荷段近零深度调峰，在专利cn115539941a中公开了近零深调过程中蓄热量动态理论预测方法，但对于近零深调延长时长的方法还未有报道。

技术实现思路

1、本发明针对目前亚临界cfb机组近零深度调峰过程中锅炉内蓄热不足以满足电网深度调峰需求的实际问题，提供一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法，从而在保证机组安全稳定运行的前提下，延长近零深度调峰时长以更好的满足电网调峰需求。

2、为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

3、一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法，包括：

4、在亚临界cfb机组近零深调过程中加入强化蓄热环节，根据操作流程及机组状态，以负荷为标准划分为四状态和三过程，所述四状态为高参数蓄热态、临界稳燃态、强化蓄热态、安全扬火态，所述三过程为过程释热段、强化蓄热段、安全扬火段；

5、所述高参数蓄热态：电厂接收到压火信号，机组停止给煤、给风时的机组状态；

6、所述过程释热段：机组从高参数蓄热态或强化蓄热态压火至近零负荷的运行过程；

7、所述临界稳燃态：过程释热段后床温到达不投油可稳燃的边界，根据电网要求选择强化蓄热或安全扬火的机组状态；

8、所述强化蓄热段：达到临界稳燃态后，为延长近零深调过程时长，启动风机，点投给煤或翻床使蓄热量回升的运行过程；

9、所述强化蓄热态：经过强化蓄热段后，再次停止给煤给风的机组状态；

10、所述安全扬火态：机组在经历整个近零深调过程后，再进一步则无法保证机组安全，必须进行扬火操作的机组状态；

11、所述安全扬火段：机组在近零深调结束或机组状态达到安全扬火态时进行扬火操作的运行过程。

12、进一步，所述四状态和三过程按照近零深度调峰过程出现顺序依次为：高参数蓄热态、过程释热段、临界稳燃态、强化蓄热段、强化蓄热态、安全扬火态、安全扬火段。

13、进一步，经过所述过程释热段后，机组状态重新到临界稳燃态时，可根据电网及电厂需求，进行多次增强蓄热，即重复强化蓄热段。

14、进一步，所述高参数蓄热态具体为：在计划进行压火20分钟前先进行蓄热参数调整，此时机组负荷为额定负荷的40～50％，监控平均床温在800～950℃，床压满足蓄热高限10±1kpa。机组应投入机前压力自动调节，保压力，自然降流量。

15、进一步，所述过程释热段具体为：

16、1)停运所有给煤机，检查给煤机出口气动插板门关闭严密。

17、2)当床温开始有下降趋势，待氧量涨至5.5％时，手动bt，停运一、二次风机及一台引风机，检查co含量降至最低后，停运引风机；关闭各风道挡板和烟气挡板，防止热量损失。

18、3)当返料器料位下降到一定水平，回料压力接近零时，停运高压流化风机。

19、4)负荷降到1％额定负荷以下时，转功率调节。

20、5)将汽轮机由顺阀切换到单阀运行，过程维持主汽压力变化率＜±0.05mpa且不大于安全高限，调整给水泵出力及上水调门开度，保证汽包水位为±50mm。

21、6)汽机本体每5min拉一次疏水，阀前每10min拉一次疏水，防止汽机水冲击或积水；监视汽轮机高中压缸上下缸温差不大于28℃，温差逐步扩大时可缩小汽轮机本体疏水门手动开启间隔。

22、7)低压缸排汽缸温度随流量减少而上升，控制低压缸排汽温度小于90℃。

23、8)机组负荷降到1％额定负荷以下，使近零深调时间维持约60min。若用于夏季蒸汽供热时，可根据需求将此处锅炉热负荷降至10％额定负荷左右，并在此状态下维持约60min。

24、此过程机组负荷降到额定负荷的1％左右，根据状态及金属壁温作调整，维持主汽压力变化率＜±0.05mpa且不大于安全限高，主汽温度和床温高于安全低限。

25、进一步，所述临界稳燃态具体为：平均床温下降至安全低限以上10℃(后期床温变化速率为2℃/min，床温扬火边界提前5min)，且过程中保证主蒸汽温度、主蒸汽压力，金属壁温等其他安全相关参数未威胁到机组安全。

26、进一步，所述强化蓄热段具体为：

27、1)实行分仓给煤，选择两个原煤仓提前存储粒度小于2mm，挥发分大于30％，热值大于25mj/kg的煤细颗粒，启动引风机，一、二次风机。

28、2)进行点投给煤操作，初始投煤量应为试验时的最低不投油稳燃煤量，给煤量要平稳均匀，及时加大送风量，防止缺氧燃烧。

29、3)同时控制蒸汽量增加，缓慢升参数，控制流量基本不变，控制机组负荷尽量小，协调点投给煤速率和流量，避免局部超温，优先升汽压和汽温，不得高于安全高限。

30、进一步，所述强化蓄热态具体为：提升温度压力控制机组负荷升至额定负荷的10～20％(1-3min)，床温上升至750～850℃，主汽温大致不发生变化时，再次停止给煤给风。

31、进一步，所述安全扬火态具体为：机组的主汽温度、床温和壁温等任意安全相关参数到达安全边界。

32、所述安全扬火段具体为：

33、1)任意参数达到安全扬火边界时，进行安全扬火操作。

34、2)锅炉扬火前维持汽包水位在正常较低水平，启动引风机，维持炉膛负压在合适水平，之后启动高压流化风机，开启各个风烟通道挡板，建立空气通道；

35、3)启动二次风机和一次风机，根据二次风压调整二次风门的开度，加大一次风量，使之达到流化状态可快速给煤，但是要控制床温上升速率，上升速率不宜过快，根据锅炉燃烧煤种以及燃烧情况，当床温过低且有持续下降趋势时，应立即投入油枪助燃，若床温在煤种稳燃温度之上，应根据床温情况启动给煤机给煤，采取点投给煤的方式，少量多次投煤，随着燃烧慢慢稳定，观察床温上升且氧量下降后，可适当增加给煤量，确定燃料已经着火后，尽快升至机组最低稳燃负荷。随着负荷慢慢回升，完成锅炉扬火操作。

36、与现有技术相比本发明具有以下优点：

37、本发明提供的一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法，在亚临界cfb机组近零深调过程中加入强化蓄热环节，根据操作流程及机组状态，以负荷为标准划分为四状态和三过程，其中四状态为高参数蓄热态、临界稳燃态、强化蓄热态、安全扬火态，三过程为过程释热段、强化蓄热段、安全扬火段，可以实现在近零超长深度调峰过程中达到延长近零深度调峰时长的目的。

38、通过本发明提供的一种亚临界cfb机组间歇压火近零超长深度调峰方法，机组近零深度调峰经过四状态和三过程后，在保证机组安全稳定运行的前提下，延长近零深度调峰时长以更好的满足电网调峰需求。