燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗導則

ICS?FORMTEXT27.100FORMTEXTF23FORMTEXT備案號FORMTEXTDLFORMTEXTDL/TFORMTEXT?????—FORMTEXT2020FORMTEXT?????FORMTEXT2020-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXT2020-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施國家能源局???發(fā)布燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗導則TestGuideforDeepPeakLoadRegulationCapabilityEvaluationofCoalFiredBoiler（意見征求稿）DL/TXXXX—2020目?次TOC\o"1-1"\h\z\u目次 燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗導則1范圍本文件規(guī)定了燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗方法。本文件適用范圍如下：a）適應(yīng)于蒸汽流量不低于35t/h，蒸汽壓力不低于3.8MPa，蒸汽溫度不低于440℃的燃煤電站鍋爐；b）摻燒其它燃料的燃煤鍋爐可參照本標準執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本標準的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB/T10184電站鍋爐性能試驗規(guī)程GB/T6075機械振動在非旋轉(zhuǎn)部件上測量評價機器的振動GB13223火電廠大氣污染物排放標準GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染源采樣方法DL/T467電站磨煤機及制粉系統(tǒng)性能試驗DL/T469電站鍋爐風機現(xiàn)場性能試驗DL/T567火力發(fā)電廠燃料試驗方法DL/T657-2015火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1深度調(diào)峰工況depthpeak-loadregulationmode應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰需要，鍋爐出力低于設(shè)計最低負荷時的運行工況。3.2無助燃運行工況withoutcombustionsupportingoperationmode鍋爐運行過程中，不投助燃燃料或不投運等離子點火裝置等引入外來熱量來輔助燃燒的運行工況。3.3助燃運行工況combustionsupportingoperationmode鍋爐運行過程中，通過投助燃燃料或投運等離子點火裝置等引入外來熱量來輔助燃燒的運行工況。3.4鍋爐最小技術(shù)出力Minimumtechnicaloutputofboiler在保證鍋爐受熱面運行安全，主輔機運行安全，大氣污染物排放達標的前提下，鍋爐連續(xù)穩(wěn)定運行所能輸出的最低過熱蒸汽流量。3.5升負荷速率Loadincreaserate基準負荷上升至目標負荷，負荷上升量ΔPe（Pe為機組額定負荷值）與變化時間Δt（Δt為從負荷指令開始上升至實際負荷變化達到目標負荷所經(jīng)歷的時間）的比值。3.6降負荷速率Loadreductionrate基準負荷降低至目標負荷，負荷下降量ΔPe（Pe為機組額定負荷值）與變化時間Δt（Δt為從負荷指令開始下降至實際負荷變化達到目標負荷所經(jīng)歷的時間）的比值。3.7協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)coordinatedcontrolsystem；CCS將鍋爐-汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行控制，以滿足機組負荷要求為主要控制目標，保持主蒸汽壓力等主要參數(shù)在允許范圍，兼顧機組效率和節(jié)能減排要求的單元級控制系統(tǒng)，主要包括機組負荷指令控制、機爐主控、一次調(diào)頻、輔機故障減負荷等控制回路。3.8自動發(fā)電控制automaticgenerationcontrol；AGC根據(jù)電網(wǎng)負荷指令控制發(fā)電功率的自動控制。3.9一次調(diào)頻primaryfrequencycontrol；PFC機組協(xié)同控制系統(tǒng)的一種功能，通過有差調(diào)節(jié)方式響應(yīng)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的要求。一次調(diào)頻，是指電網(wǎng)的頻率一旦偏離額定值時，電網(wǎng)中機組的控制系統(tǒng)自動控制機組有功功率的增減，限制電網(wǎng)頻率變化，使電網(wǎng)頻率維持穩(wěn)定的自動控制過程。4試驗項目和要求4.1試驗項目本標準規(guī)定了以下項目的試驗a）鍋爐最小技術(shù)出力；b）深度調(diào)峰工況下各級受熱面安全性評估；c）鍋爐粉塵、NOx、SO2排放濃度；d）深度調(diào)峰工況下鍋爐主要系統(tǒng)及輔機運行安全性；e）機組低負荷調(diào)峰速率能力測試；f）鍋爐及主要輔機低負荷運行經(jīng)濟性。4.2試驗準備工作4.2.1確保試驗煤質(zhì)為設(shè)計燃用煤質(zhì)或協(xié)議燃用煤質(zhì)，避免斷煤、堵煤現(xiàn)象發(fā)生。4.2.2試驗前，應(yīng)對鍋爐油槍或等離子體等助燃裝置進行試運行，確保鍋爐深度調(diào)峰期間助燃裝置可隨時投入。4.2.3對鍋爐燃燒器火檢、一次風速、運行氧量、排煙溫度、爐膛壓力等主要測量表計進行檢查，確保其測量精度無異常。4.2.4試驗前，電廠運行人員應(yīng)已明確機組調(diào)峰下降負荷值（試驗?zāi)繕素摵桑?，并有在該負荷值下的運行記錄。4.3鍋爐穩(wěn)定時間試驗前，機組應(yīng)連續(xù)正常運行72小時以上，測量前鍋爐在試驗負荷及條件下穩(wěn)定運行時間應(yīng)不少于2小時。對于添加脫硫劑的鍋爐，應(yīng)在脫硫劑投入量和SO2排放濃度達到穩(wěn)定后2小時，方可開始試驗。試驗過程不低于4小時。試驗期間不允許進行干擾試驗工況的任何操作，如定期排污、吹灰、打焦、燃料調(diào)整等。4.4試驗確認主要確認煤質(zhì)情況是否偏離設(shè)計煤種或協(xié)議煤種、有無助燃、受熱面壁溫是否超限、粉塵、NOx、SO2排放濃度是否滿足環(huán)保要求、風機是否有失速或喘振現(xiàn)象、風機/磨煤機等主要輔機振動是否超標、調(diào)峰過程負荷升降速率是否滿足電網(wǎng)需求等。4.5試驗記錄4.5.1試驗數(shù)據(jù)應(yīng)全部記錄于專用表格中。4.5.2試驗記錄至少應(yīng)包括下列項目：a)試驗名稱；b)工況編號；c)試驗日期；d)試驗開始與結(jié)束時間；e)測量時間、內(nèi)容與數(shù)據(jù)；f)測試儀器；g)記錄人、計算人及負責人。4.5.3采樣頻次a）每個試驗工況穩(wěn)定持續(xù)時間應(yīng)不低于2小時；b）所有測試數(shù)據(jù)宜采取自動連續(xù)測量的方式進行采集，數(shù)據(jù)采集間隔不大于1分鐘；如必須進行人工測量的數(shù)據(jù)，測量間隔時間應(yīng)不大于15分鐘。4.5.4試驗工況的舍棄在進行無助燃工況下鍋爐最小技術(shù)出力試驗時，如出現(xiàn)以下情況，應(yīng)舍棄該試驗工況，重新進行試驗，或提高試驗負荷。出現(xiàn)燃燒波動影響鍋爐運行安全，導致助燃裝置投入；受熱面壁溫或壁溫偏差超限；輔機運行異常（如風機發(fā)生失速、喘振，磨煤機振動增大影響運行安全等）；環(huán)保設(shè)備（如脫硝系統(tǒng)）無法投入，環(huán)保排放異常；主再熱汽溫低于允許值。5測試內(nèi)容與方法5.1主要測試內(nèi)容試驗主要測量內(nèi)容如下表：序號名稱說明一鍋爐最小技術(shù)出力1）燃料量表盤值2）燃料發(fā)熱量與工業(yè)分析、煤粉細度測量值3）過熱蒸汽流量、壓力、溫度表盤值4）再熱器進、出口蒸汽流量、壓力和溫度表盤值5）給水和減溫水流量、壓力和溫度表盤值6）投運燃燒器火檢強度表盤值7）鍋爐爐膛負壓表盤值8）鍋爐爐膛溫度測量值二鍋爐低負荷各級受熱面壁溫及偏差1）各級受熱面壁溫的最高值表盤值2）鍋爐兩側(cè)受熱面平均壁溫偏差表盤計算值三鍋爐煙囪入口粉塵、NOx、SO2排放濃度1）鍋爐煙囪入口粉塵排放濃度測量值或表盤值2）鍋爐煙囪入口NOx排放濃度測量值或表盤值3）鍋爐煙囪入口SO2排放濃度測量值或表盤值四鍋爐低負荷主要系統(tǒng)及輔機運行安全性1）磨煤機出力、電流、風量、風粉混合物溫度進出口差壓、振動值表盤值或測量值2）一次風機電流、動葉或擋板開度、振動值、進出口壓力、流量表盤值或測量值3）送風機電流、動葉或擋板開度、振動值、進出口壓力、流量表盤值或測量值4）引風機電流、動葉或擋板開度、振動值、進出口壓力、流量表盤值或測量值五機組低負荷調(diào)峰速率1）機組升至目標負荷所需時間表盤計算值2）機組降至目標負荷所需時間表盤計算值六鍋爐及主要輔機低負荷運行經(jīng)濟性1）鍋爐效率測量計算值2）磨煤機電耗測量計算值3）一次風機電耗測量計算值4）送風機電耗測量計算值5）引風機電耗測量計算值6）除塵器、脫硝、脫硫裝置的電耗測量計算值5.2測量儀器5.2.1主要測試項目所用儀器為專用儀器。5.2.2測試儀器應(yīng)在檢定或校準合格期內(nèi)。5.2.3如果運行表計達到測試要求的精度等級，并經(jīng)校準合格，也可采用運行表計。5.3測量方法5.3.1溫度測量5.3.1.1煙氣和空氣溫度煙氣和空氣溫度參照GB/T10184中規(guī)定的方法測量。溫度測點應(yīng)在煙氣或空氣流通截面上，應(yīng)遠離通道的轉(zhuǎn)彎、有阻礙物或變徑處，宜采用網(wǎng)格法測量，使用熱電偶溫度計，空氣或煙氣溫度為其每一點測量值的算術(shù)平均值。如被測量截面存在明顯的氣流分層流動現(xiàn)象，則應(yīng)采用流量加權(quán)的方法計算截面平均空氣或煙氣溫度。5.3.1.2爐膛溫度爐膛溫度通過鍋爐觀火孔處測量，測量結(jié)果為多次測量的算術(shù)平均值；對燃燒器噴口區(qū)域煙氣溫度進行測量時，測溫裝置應(yīng)對準煤粉著火區(qū)域的火焰鋒面。5.3.1.3金屬壁面溫度鍋爐內(nèi)部金屬壁面溫度通常難以測量，如需測量，應(yīng)在冷態(tài)條件下提前將測量元件插入待測金屬內(nèi)部，為防止磨損，可采用帶保護套管的熱電偶溫度計，或以集熱塊式安裝的壁溫測點測量受熱面壁溫度。5.3.2流量測量煙氣、空氣、給水、減溫水、蒸汽流量的測量參照GB/T10184中規(guī)定的方法進行測量。5.3.3振動測量風機、磨煤機的振動測量參照GB/T6075中規(guī)定的方法進行測量。5.3.4電功率測量鍋爐風機、磨煤機、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)電功率的測量參照DL/T469、DL/T467中規(guī)定的方法進行測量。5.3.5煙氣取樣和分析鍋爐煙氣取樣和分析參照GB/T10184中規(guī)定的方法進行，鑒定和驗收試驗應(yīng)采用網(wǎng)格法取樣，應(yīng)確保取樣管無泄漏、無堵塞，進行采樣氣體分析前，應(yīng)采用標準氣體對分析儀器進行標定。測量煙氣中SO2濃度前，煙氣不應(yīng)通過含水的容器，且取樣管需要恒溫伴熱。5.3.6原煤、煤粉、灰、渣取樣分析對于直吹式制粉系統(tǒng)調(diào)峰試驗期間的原煤取樣，取樣點應(yīng)布置在原煤倉至給煤機之間的采樣孔，以確保所取煤樣為試驗期間燃用的煤質(zhì)，取樣頻率為30分鐘一次，將試驗期間所取的煤樣混合后密封保存，盡快送試驗室分析。對于中間儲倉式制粉系統(tǒng)調(diào)峰試驗期間的原煤取樣，應(yīng)根據(jù)粉倉容量提前采集原煤倉至給煤機之間的原煤樣，或采集細粉分離器下方的成粉樣送試驗室化驗，并根據(jù)原煤水分進行折算其收到基低位發(fā)熱量?；以娜臃治鰠⒄誈B/T10184和DL/T567中規(guī)定的方法進行。5.3.7粉塵取樣分析鍋爐粉塵取樣分析參照GB/T16157中規(guī)定的方法進行。5.3.8低負荷變負荷速率測試5.3.8.1低負荷變負荷速率測試應(yīng)具備的條件：5.3.8.1.1主、輔機設(shè)備可控且有調(diào)節(jié)裕量，機組負荷在鍋爐最小技術(shù)出力對應(yīng)的機組負荷至50%Pe能正常變動。5.3.8.1.2機組分散控制系統(tǒng)已符合DL/T659的要求且已投入自動。5.3.8.1.3機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)投入運行。5.3.8.2低負荷變負荷速率測試過程：確定鍋爐最小技術(shù)出力對應(yīng)的機組負荷Pmin。調(diào)整機組負荷到50%Pe負荷，穩(wěn)定機組運行工況，退出機組AGC控制和一次調(diào)頻，在機爐協(xié)調(diào)控制方式下，負荷指令以當?shù)仉娋W(wǎng)要求的變化速率或預期測試速率為基準，以ΔP為負荷變動量進行單向降負荷試驗，待機組負荷及各主要參數(shù)穩(wěn)定運行10分鐘后，以ΔP為負荷變動量繼續(xù)降負荷試驗，直至機組負荷指令降為Pmin，待機組負荷及各主要參數(shù)穩(wěn)定運行30分鐘后，再進行反方向的升負荷試驗。變負荷速率設(shè)定以當?shù)仉娋W(wǎng)要求的變化速率或預期測試速率為基準，以ΔP為負荷變動量，直至機組負荷指令上升到50%Pe。ΔP是以機組實際情況確定的負荷變動量，推薦ΔP在5%Pe-10%Pe范圍內(nèi)選取。5.3.8.3低負荷變負荷速率測試試驗按照一降一升為一次進行1次~3次，可選擇其中一次的試驗數(shù)據(jù)作為測試結(jié)果。6基礎(chǔ)計算6.1鍋爐熱效率按照GB/T10184中規(guī)定的計算方法確定。6.2機組低負荷調(diào)峰速率按照實際負荷變化量ΔPe（Pe為機組額定負荷值）與變化時間Δt（Δt為從負荷指令開始變化至實際負荷變化達到目標負荷所經(jīng)歷的時間）的比值來計算。V=ΔPeΔt=式中：V──實際變負荷速率，MW/min；P2──目標負荷，MWP1──負荷指令開始變化時對應(yīng)的實際負荷，MWt2──實際負荷達到目標負荷時對應(yīng)的時間，mint1──負荷指令開始變化對應(yīng)的時間，min7鍋爐深度調(diào)峰能力評估標準7.1鍋爐最小技術(shù)出力在設(shè)計煤質(zhì)或協(xié)議試驗煤質(zhì)下，深度調(diào)峰試驗穩(wěn)定工況維持2h以上，無燃燒波動導致的任意一個燃燒器火檢開關(guān)量為0，或任意一個燃燒器火檢模擬量低于50%且持續(xù)時間超過5S，或負壓波動幅度大于300Pa且持續(xù)時間超過5S，則判定鍋爐具備該最小技術(shù)出力調(diào)峰運行的能力。7.2鍋爐水動力與受熱面安全深度調(diào)峰試驗過程中，無受熱面壁溫超過材料報警溫度的現(xiàn)象，或鍋爐兩側(cè)受熱面水冷壁平均壁溫偏差不大于50℃，則判定鍋爐深度調(diào)峰試驗過程水動力與受熱面安全。7.3污染物排放濃度深度調(diào)峰試驗過程中，煙囪入口處測得的粉塵、NOx、SO2排放濃度滿足當?shù)丨h(huán)保要求，則判定鍋爐深度調(diào)峰過程污染物排放達標。7.4主要輔機運行安全深度調(diào)峰試驗過程中，磨煤機、一次風機、送風機、引風機電流在額定電流范圍內(nèi)，差壓、振動值等不超過報警值，則判定鍋爐深度調(diào)峰過程主要輔機運行安全。7.5鍋爐低負荷調(diào)峰速率深度調(diào)峰試驗過程中，機組升負荷速率和降負荷速率滿足當?shù)仉娋W(wǎng)要求，則判定鍋爐低負荷調(diào)峰速率達標。8試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗的目的、原則及技術(shù)依據(jù)；b)試驗的時間、地點和試驗工況；c)鍋爐及環(huán)保裝置主要設(shè)計參數(shù)；d)需要達到的調(diào)峰能力；e)試驗方法以及測量儀表(包括校準數(shù)據(jù))的說明；f)測量數(shù)據(jù)，包括試驗期間主要運行參數(shù)，參見附錄A；g)試驗結(jié)果的計算和分析；h)試驗結(jié)論。

附錄A（資料性附錄）燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗期間主要運行參數(shù)附表A.1燃煤機組鍋爐深度調(diào)峰能力評估試驗期間主要運行參數(shù)（包括但不限于以下參數(shù)）序號項目單位數(shù)值1機組電負荷MW2燃料量t/h3過熱蒸汽流量t/h4過熱蒸汽壓力MPa5過熱蒸汽溫度℃6再熱器進口蒸汽壓力MPa7再熱器進口蒸汽溫度℃8再熱器出口蒸汽壓力MPa9再熱器出口蒸汽溫度℃10給水溫度℃11給水流量t/h12給水壓力MPa13過熱器減溫水流量t/h14再熱器減溫水流量t/h15投運燃燒器火檢強度%16鍋爐爐膛負壓Pa17受熱面金屬壁溫℃18空預器進口一次風溫℃19空預器進口二次風溫℃20一次風機入口風溫℃21送風機入口風溫℃22SCR入口煙氣溫度℃23SCR入口氮氧化物mg/m324SCR入口氧量%25SCR出口煙氣溫度℃26SCR出口氮氧化物mg/m327SCR出口氧量%28空預器出口煙溫℃29煙囪入口粉塵濃度mg/m330鍋爐煙囪入口NOx排放濃度mg/m331鍋爐煙囪入口SO2排放濃度mg/m332磨煤機出力t/h33磨煤機電流A34磨煤機入口風量t/h35磨煤機出口風粉混合物溫度℃36磨煤機進出口差壓kPa37一次風機電流A38一次風機動葉或擋板開度%39送風機電流