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丰电二期深度调峰创江西省火电新纪录

2021年9月17日23时,丰电二期集控室内,该厂五号机组深度调峰试验正在紧张进行。

运行人员坐在操作盘前,精心操作、细心记录,全身心投入试验中;生技部、发电部、设管部、江投电力技术与试验研究院及西安西热锅炉技术人员也在现场严密监视五号机深度调峰试验的各个阶段,时刻关注着机组试验参数。该机组首次灵活性改造深度调峰试验已进入最后的关键阶段,机组负荷正朝着25%额定负荷的最大挑战深度下降。全体技术人员都屏住呼吸,严密监视机组运行状态情况,不敢有一丝马虎。

“负荷下降至170MW,保持稳定!”

“水冷壁螺旋管垂直管壁温正常、偏差正常!”

“锅炉给水流量每小时520吨,稳定!”

“锅炉负压稳定燃烧正常,炉膛火焰明亮!”

“汽轮机TSI参数正常!”

.......

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● 试验现场,运行人员精心操作,细心记录,紧盯机组参数 ●


当所有参数显示正常时,所有人都感到无比激动,因为这是江西省首台开展灵活性改造深度调峰试验的火电机组——25%,创造了省内直流炉火电机组干态运行深度调峰极限,成为江西省内火电机组中一个标杆,这个弥足珍贵的数字背后,隐藏着丰电上下鲜为人知的努力和付出,展现了省属国有企业的责任与担当。


勇攀高峰 创新技术抢先机


2021年9月7日,江西省能源局发布了《关于加快推进实施清洁煤电机组灵活性改造和节能降耗工作》的通知文件,文件对全省各火电机组提出了新要求、新挑战,要求全省60万千瓦等级及以上煤电机组必须在2023年前达到30%额定出力的深度调峰,目标直指“碳达峰、碳中和”。与此同时,为适应新能源大规模发展和消纳的要求,电网对火电机组调峰能力要求也越来越高,各省份陆续出台了电力辅助服务市场运营规则,制定了电力辅助服务的有偿基准、考核与补偿以及费用分摊等规则,不断加码火电机组参与电网深度调峰补偿力度,试图通过市场机制激励火电机组参与电网深度调峰,以提升电力系统灵活性。

不难预测,在“碳达峰、碳中和”背景下,新能源将逐渐成为我国能源发展的主流,传统燃煤火电机组在电网中的地位正逐步向支撑型、调节型进行转变。未来电力市场的竞争愈加激烈,燃煤火电机组将纷纷踏入辅助调峰的行列,试图在电力市场辅助调峰服务竞争中分一杯羹——各电厂之间深度调峰的限度必定是你追我赶的态势。

面对当前日趋激烈的电力市场竞争环境,丰电二期不等不靠,提前布局,坚持以技术创新为突破口,早在2020年初,便已经开始着手研究准备机组灵活性技改项目,力争将机遇化为企业核心竞争优势。经过领导班子深入分析,全面权衡,一致认为必须加快实施机组灵活性深度调峰技术改造进程,奋力突破制约机组深度调峰的技术难题,才能在新一轮电力市场竞争中抢占先机。

当省内其他火电厂还在相互观望时,丰电二期拿出志在必得的气魄,说干就干。在这一轮省内火电机组灵活性改造计划中,率先在省内进行25%额定负荷深度调峰摸底试验。此次试验的成功具有里程碑式意义,不仅使丰电二期成为江西省第一家啃下25%负荷深度调峰这块“硬骨头”的火电厂,也大大提升了机组辅助调峰服务效益。


勇挑重担 破解难题展作为


火电机组灵活性改造深度调峰试验期间机组的各项参数远远突破设计下限值,每一项参数都是牵一发而动全身,存在着极大的不稳定因素,对于机组安全稳定运行来说,都是前所未有的挑战。要确保机组实现非常规的安全稳定运行,首先要攻克的就是锅炉在无油助燃超低负荷运行状态下燃烧的稳定性、运行辅机系统的安全性等因素制约。除此之外,直流锅炉还涉及水动力安全性,机组煤耗大幅升高等一系列问题——这考验的不仅是设备的硬件管理水平,还有人员素质的软实力,用“钢丝绳上跳舞”来形容一点也不为过,困难很大。在省内目前没有先例、无经验可循的情况下,唯有摸着石头过河。

万事开头难。在丰电二期成立五号机组灵活性改造深度调峰技术攻关组之后,大家主动把电力市场当成赛场,决心坚决打赢机组灵活性改造技术创新驱动攻坚战。

8月以来,该厂连续组织召开专题会,分析未来区域电力市场,深入解读“两个细则”、省间省内辅助服务市场规则,对灵活性改造机组深度调峰试验方案进行讨论,优化技术措施,统筹协调各生产部门、西安西热锅炉环保工程有限公司技术团队开展工作,深入分析研究调峰方案,力求将试验风险降到最低,为机组量身订制出科学的深度调峰实施方案,最大限度地挖掘机组潜力,明确技术改造方向。

经过前期充分的调研准备,技术攻关组在各部门的协调配合下,分三步走,甩开膀子大干起来。

前期,技术试验组首先对机组不同负荷段对应的煤量、给水量、风量、受热面壁温、汽轮机振动、辅机参数等基础数据进行了长时间的监视和采集,对机组控制逻辑进行抽丝剥茧、深入分析、精细验证,制定对应策略,为机组深度调峰试验创造安全可靠的数据支撑。


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● 试验组人员正在校对机组现场参数 ●


中期,经过分析提炼的数据,验证试验的可行性,特别是给水流量最低限制、汽轮机振动、水冷壁汽温偏差、选择单泵汽泵运行还是双泵汽泵运行等重点环节,要做到关键节点、数据心中有数,为此,丰电二期制定了《机组灵活性改造方案》《锅炉最低稳燃负荷试验大纲》等技术措施。与此同时,发电部自8月份开始,多次与省调进行沟通、协调,为满足机组试验条件寻求调度支持。


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●技术攻关组与各值运行人员就深度调峰措施进行讨论与优化●


在接下来的试验中,丰电二期利用机组调停机会,稳步推进5号机组最低技术出力试验,逐步确定锅炉在满足不投油及等离子助燃和环保达标条件下连续安全稳定运行的最低负荷。技术试验组本着先易后难、步步为营的原则积极开展技术攻关工作。试验过程中,机组负荷在CCS控制方式下逐步下降至210MW,在CCS协调控制模式安全运行边界之内,保持两台小机汽源由本机接带,全面分析机组低负荷工况各项运行数据,了解锅炉燃烧特性、稳燃情况、环保参数控制、小机汽源能力等各系统低负荷区间的运行状况,在此基础上以每降10MW负荷为一台阶,逐次、分档开展机组运行负荷下限探底试验,不断挖掘机组自身潜能。历经5个小时终于在机组调峰能力上获得突破,成功完成25%负荷深度调峰摸底试验,负荷调峰至170MW持续2小时,在三台磨煤机运行工况下,锅炉燃烧稳定,机组主要参数正常,各专业存在的问题在试验中得到逐一验证,为机组后期的灵活性改造计划实施奠定了坚实基础。

后期,技术组人员进行了深度调峰效益综合分析,及时测算机组调峰负荷工况下的供电煤耗、厂用电率、变负荷速率等关键指标,建立调峰效益统计表,深挖机组深度调峰期间的节能方法,就低负荷状态给煤机断煤、燃烧装置改造、风机改造、宽负荷脱硝等方面提出了优化技术改造方案,为灵活性技术路线提供科学依据,更好地适应机组深度调峰需求,保证调峰效益最大化。


厚积薄发 追风逐日筑梦想


经过多年积累,丰电二期已经站在省内深度调峰领域的前列,在江西电网“两个细则”奖励收益中连续三年领跑全省,持续稳居第一位,在为企业增加核心竞争力的同时,也打造出了一支懂技术、业务强的“精锐之师”。

机组灵活性改造是一项无法复制的技术,也是一场挑战与机遇并存的战斗。丰电人非常清楚这条改造之路的艰辛,他们连续攻克了很多看不见的风险,做了第一个“吃螃蟹”的人。当省内火电机组的平均深度调峰水平还是50%额定负荷时,丰电二期正以行业开拓者的身份,创纪录地首次实现最低25%额定负荷深度调峰摸底试验,成为省内火电厂中的翘楚。

成功来之不易。正是因为企业在市场竞争中找准了定位,不断开拓创新,跨越技术制高点,抢占辅助调峰市场先机,让丰电二期能快速探索出突围的发展路径,加快布局灵活性改造技术路线,从而构筑起支撑未来机组适应常态化深度调峰的新动能,保障机组深度调峰期间的安全经济运行。

吃螃蟹,不是尝个鲜就算了的事,追求极致向来是丰电人的优良作风。接下来,首吃螃蟹、创效显著的丰电二期将继续攻坚克难,努力占领技术高点,全力推进两台机组灵活性改造工作,抢先拿到辅助调峰服务新筹码,在电力市场激烈的竞争环境中追风逐日、成就梦想,打造行业内的深度调峰机组的样板电厂。


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