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国成动态 II 声波测温技术1000MW级机组灵活性调峰应用业绩在华电邹县电厂投运

2021-11-16 14:57

2021年11月15日,国成环境声波测温监测可视化系统在华电国际邹县发电厂#8锅炉顺利投运。该项目的方向是适应电网灵活调度的锅炉状态监测技术研究与应用,其中包含此系统根据现场而制定的升级改造,使温度监测更好的与1000MW机组灵活调峰提供支持。


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声波炉膛温度场在线监测系统通过监测炉膛燃烧器上部断面温度场,实现可视化区域温度、温度场分布、等温线分布指导燃烧调整,为锅炉燃烧调整提供直观依据,增强机组深度调峰能力。通过监控炉膛出口温度场,判别水冷壁换热情况及炉膛出口火焰偏斜情况,进行燃烧效果评价。

华电邹县电厂两台百万机组分别投产于2006年和2007年,为国内首批投产的1000MW机组。近年来随着新能源装机增加,百万机组参与电网深度调峰已成为新常态。当机组大幅增减负荷时,造成部分区域的受热面存在结构应力集中,易引起锅炉泄漏。国成环境声学测温技术的应用,使炉膛燃烧情况实现了可视化、数字化,打开炉膛“黑匣子”,为火电行业锅炉的安全稳定燃烧和机组深度调峰提供炉膛温度变量,提升锅炉安全性,增强机组调峰能力。


设备安装完成


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2021年10月29日,国家发展改革委国家能源局联合发布《全国煤电机组改造升级实施方案》(发改运行[2021]1519号),要求继续实施煤电机组灵活性制造和灵活性改造,现役机组灵活性改造后,最小发电出力达到30%左右额定负荷;存量煤电机组灵活性改造应改尽改,“十四五”期间完成2亿千瓦,增加系统调节能力3000-4000万千瓦,促进清洁能源消纳。

燃煤电厂汽轮发电机机一般可在20%-30%额定负荷下运行,机组的最低负荷往往取决于锅炉,而锅炉最低负荷又主要取决于燃烧稳定性和水动力工况安全性,能直观判断燃烧稳定性的就是炉膛温度场分布情况。在深度调峰低负荷运行时,锅炉炉膛火焰充满度差,存在严重的火焰偏斜现象。火焰偏斜导致主蒸汽温度偏差大,局部低温燃烧不充分导致煤耗高。对于锅炉最重要的受热面,局部高温会导致水冷壁结焦结渣,受热面超温甚至会引起锅炉爆管停机事故,严重影响发电机组安全经济运行。在当前技术条件下,炉膛内仅有火焰电视、火检等较为粗浅的监视手段,炉膛内的温度场究竟是如何分布还不得而知。


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基于声学的炉膛温度场在线监测系统,可适时监测炉膛温度场数据和分布情况,掌握各负荷工况下炉膛温度场的分布特性,以及温度场与风量、粉量、给水等主要运行参数的协同关系,有效指导风、煤、水配比,降低锅炉低负荷运行时的灭火风险,提高机组的调峰能力。