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300MW循环流化床锅炉的节能管理 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 13-09-24

    国产首台和第二台300MW循环流化床锅炉分别于2006年6月3日和8月27日,在我公司完成了168小时试运,经过半年试生产,顺利地通过了竣工验收,荣获了鲁班奖。公司一期工程2×300MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂引进法国阿尔斯通技术生产的HG-1025/17.5-LHM37型循环流化床锅炉。系压临界参数,单锅筒、自然循环、单炉膛、平衡通风、半露天岛式布置。设计煤种为小龙潭褐煤,原煤采用两级破碎后进入炉前煤仓,再利用二级给煤,通过六个给煤点进入炉膛,燃料燃烧过程中加入石灰石,实现炉内脱硫。
    与常规煤粉炉相比,尽管循环流化床锅炉有很多优点,但也存在诸多不足,例如受热面磨损易爆管,发电能耗较高等。为了在将来的竞价上网市场上能取得一席之地,循环流化床锅炉的节能管理就显得尤为重要。下面就我公司两台炉在节能管理方面的经验与大家交流。30码期期必中生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、建立节能制度和健全节能体系
1.1建标立制,加强宣传和执行力度
    加强领导,明确目标,落实责任,为节能工作提供组织保证。制定和完善节能管理制度,建立健全《节能三级网络)),《节能技术监督实施细则》、《(节能手册》、《节能监督考核管理办法》。建立各种台帐,定期检查节能管理规定的执行情况,并提出考核意见。广泛开展节能宣传教育活动,共同营造一个人人关心节能,个个参与节能、事事为公司节能做贡献的良好氛围。加强节能工作的执行力度,根据目标的完成情况进行奖惩。
1.2建立适合企业的节能指标评价体系和指标分析方法
    把影响供电煤耗的汽机真空度、补水率、厂用电率、油耗等系统及系统内的小指标进行登记、集合、分析,参考国内同类型机组的节能指标,制定适合本公司的节能指标评价体系。具体指标分析方法如下:
    (1)参考机组的设计值,根据国内同类型机组的节能指标确定本公司各大小指标的基准值。
    (2)建立实用性强的专业分析台帐,以便于日常的分析和节能管理。
    (3)运用科学、规范的指标分析方法,如偏差分析法。
    (4)对偏差分析的结果利用正平衡供电煤耗试验进行校验,偏差应小于±5g/kWh。
2、加强节能管理
2.1加强燃料管理,掺烧劣质煤
    燃料管理是节能控制的重点,防止入厂煤在采样、制样、化验过程中出现舞弊行为。加装入厂煤采样工业电视监视系统与自动采样装置,确保采制化和煤质变化的真实性、准确性和及进性。燃料的购货应以热值为单位,尽量不发生亏卡亏吨。
    核算掺烧的经济性,即掺烧的劣质煤比设计煤种折算到标准煤价格要低,还要综合考虑掺烧可能带来的负面影响。具体的掺烧步骤要循序渐进,通过试烧,按10%的比例逐渐加大,记录掺烧过程中锅炉各参数的变化得出最大掺烧量,确定科学的掺烧比例。编制掺烧的注意事项,提供燃烧调整技术措施和事故处理预案。实际小龙潭掺烧弥勒新哨煤的比例上限是50%。在保证混煤掺烧均匀的前提下,尽量减少和缩短上煤时间,杜绝皮带空转,减少上煤电耗。
2.2总结磨损规律,加强预防锅炉四管泄漏管理
    水冷壁泄漏爆管,会造成炉膛内床料板结和风帽堵塞,清理床料、疏通风帽和填加床料至少需要5天的时间,加上冷炉时间长,每次炉膛爆管检修都在9天左右,严重影响了公司可靠性指标和经济性。根据《中国大唐集团公司防止火力发电厂锅炉四管泄漏管理办法》的要求,制定了《红河发电公司锅炉四管防磨防爆管理办法》和《红河发电公司防磨防爆检查奖励与考核实施办法》,按责任区域将锅炉四管分解到防磨防爆小组的自然人,实行了二级验收,充实了防磨防爆检查二级验收的人员,加大了四管管理的奖惩力度,真正做到了“逢停必查”。在最近两次停炉检修中,共发现8处磨薄缺陷,全部进行了处理,有效地避免了锅炉四管泄漏的发生。磨损部位主要集中在两侧墙水冷壁与延伸墙的结合处,高度在耐磨耐火材料上方1.5米的区域内。磨损主要原因是流化速较高,造成该区域床料的涡流,加上焊缝不平滑加剧了受热面的磨损。
3、调整运行方式,优化机组运行
3.1优化点火方式
    (l)采用微流化方式,点火流化风速较低,热风穿过床层的时间延长,参与换热的热烟气相对较多,用同样的时间、少量的油把床料加热到投煤的温度。
    (2)推迟建立物料外循环的时间。300MW循环流化床锅炉的外循环包括外置床系统,我们点火初期保持外置床锥形阀在关闭状态,避免外置床内的冷料返回炉膛,延缓床温升高速度;回料阀建立小风量,防止过多的冷灰返回炉膛和快速建立密封,为并网后快速带负荷做准备。
    (3)合理控制上下二次风量。在投油过程中应尽量减少二次风的投入量,可以只启动单侧二次风机,建立最小的密封风量即可。
3.2加强运行调整,优化运行方式
    CFB锅炉燃烧调整的目的就是通过改变床温及氧量,调整内、外二次风比例,对炉内燃烧方式进行优化,确定最佳运行工况。
    在锅炉运行过程中,风量控制的一般原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风量来控制氧量,通常以过热器后的含氧量为依据,如含氧量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q:;如含氧量过小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失q,和机械不完全燃烧损失q4。
    通过四个不同燃烧工况的试验得出:床温在820℃以上,氧量控制在2.5%左右,能够获得较高的锅炉效率。而我们的燃烧调整就是以试验为依据,结合所燃用煤质及当时的负荷情况,通过调整给煤量、风量及回料量,使锅炉达到最佳的运行效果.从而保证锅炉高效节能。
3.3低氧燃烧
    CFB锅炉的物料可以通过热循环回路,不断往复地循环燃烧。即使在含氧量很低的情况下,也几乎检测不到飞灰含碳量。所以低氧燃烧能保证CFB锅炉的效率。另外,低氧燃烧还可以减少送风量,降低二次风机出力,降低厂用电率。
    我公司锅炉正常运行中各负荷段要求氧量值分别控制为:150MW;4%~5%,200MW:3%一4%,250MW:2%一3%1 300MW: 1%~2%。
3.4在机组低负荷运行方式下,停运一台二次风机,弓I风机和循环水泵
    根据云南电网负荷特性,后夜班低负荷的时间较长,制定<低负荷停运一台二次风机、引风机和循环水泵的技术措施》,规定如下:
3.4.1停止锅炉二次风机.引风机的规定
    (1)当机组负荷降至200MW时,停运单侧二次风机备用。
    (2)当机组负荷降至150MW时,停运同侧引风机备用。
    (3)根据计划负荷曲线,在准备加负荷前30分钟,值长安排集控人员启动停运的引风机和二次风机。
3.4,2停止循环水泵的规定
    (l)当机组负荷减至180MW以下时,真空在一79kPa以上,循环水温升<8℃,机组其它相关参数运行正常时,停止一台循环水泵。30码期期必中生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
  (2)循环水泵停运后投入“备用”,真空低于一78kPa,启动停运的循环水泵。
3.5合理调整流化风量
    通过合理调整流化风量,将流化风机运行方式由设计的4运1备改为3运2备,特做如下节能的规定:
    (1)修改逻辑关系,使高压流化风机具备三台投运条件。机组正常运行时保持三台高压流化风机运行,一台投手动备用,另一台投手动备用或转检修。
    (2)加强对运行三台高压流化风机运行参数的监视,发现异常要及时将一台备用高压流化风机投运,确保锅炉运行的稳定。
3.6低床压经济运行,有效控制锅炉的翻床
    l号炉投产之初多次发生翻床,直接威胁到机组的安全和正常发电。为减少锅炉翻床的发生,制定了如下措施:
    (1)改善风门调节性能。在床压高的时候,适当增大一次风机出口风压,相应减小了一次风门的开度,提高了风门的调节性能。
    (2)保持低床压运行,控制炉膛差压△P在15~18kPa之间运行,单台一次风机电流可以从270A降低到230A,节能效果明显,而且有效控制了翻床,提高了机组的可靠性。
    通过以上措施,在后来的运行过程中,再未出现翻床。
3.7调整燃煤粒径,平衡锅炉床料,保证锅炉正常运行
    给煤粒度对CFB锅炉运行的影响很大,煤粒过细将增加碎煤机的电耗,且使锅炉排烟温度升高,排烟热损失增加;煤粒过粗将使细颗粒所占的份额减少,则会有较少的颗粒被携带到床层的上部,减少了截面颗粒浓度,从而间接地削弱了传热。并且给煤粒度过粗,锅炉床压也会逐渐升高,增加风机的电耗。所以,合理的给煤粒度对循环流化床锅炉的正常运行十分重要。在1号炉投产初期,通过试验特做如下节能的规定:
    (1)入炉煤一级破碎筛分粒度情况如表1所示。
    (2)停用二级笼式细碎机,入炉煤只经过一级环锤式碎煤机破碎,增大人炉煤粒径(30—25mm),床料基本上维持平衡,床压高时可通过排渣控制。
    (3)在锅炉掺烧劣质煤的时候,根据床压上涨情况,恢复投入二级笼式细碎机,把原煤破碎粒度调整到适当值。
3.8停炉不停机的锅炉压火
    利用CFB锅炉特别大的蓄热能力,可以进行锅炉的压火操作,停炉消缺。停运所有的给煤及风机系统,维持汽轮发电机组最低在2MW的低负荷运行。一般情况下的锅炉压火操作可维持IO小时左右,从而达到停炉不停机的锅炉消缺而节能的目的。
4、从技术改造,提高设备可靠性方面节能
4.1辅助设备技术改造
    对辅机进行性能试验,确定各辅机的改造方案,争取将综合厂用电率降到7%以下。辅机节能技术改造措施如下:
    (l)对凝结水泵进行了变频改造。
    (2)满负荷时一次风机入口导叶开度40%左右,做负荷不变时不同床压下的风机性能试验,为一次风机切削叶轮改造留下参照数据,并选出适宜的运行床压。利用锅炉小修时先进行一台炉的一次风机叶轮切削,视效果再进行另一台炉一次风机改造。
4.2电除尘器出口加装浊度仪
    CFB锅炉通过电除尘器收集的飞灰量占总排灰渣量的50%—60%,这就大大增加了电除尘器的运行负荷。通过在电除尘器出口加装浊度仪,根据烟气的浊度,自动调节除尘电场的运行电流,从而使电除尘器的运行更加经济。
5、积极开展灰渣综合利用
    循环流化床锅炉在燃烧劣质燃料时产生大量灰渣,主要从以下方面开展灰渣综合利用。
    (l)生产水泥。作为生产水泥熟料的原料或以一定的比率掺入水泥使用。
    (2)生产多种形式砖,如烧结砖,免烧砖、煤灰水浸砖等。
    (3)在灰渣中提取各种金属(铝、铁、钒等)。
    (4)用于化学工业填充料和用于农业改善土壤等。
6、结语
    通过不断的摸索和实践,采取了上述的节能措施,基本解决了我公司2×300MW CFB锅炉比常规煤粉炉能耗偏高的技术难题,大大提高了CFB机组的竞价上网能力,从而为CFB锅炉的大型化和超常规发展,赢得了更加广阔的市场。

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