300MW循环流化床锅炉机组的节能降耗.pdf

第 3期 2 0 1 4年 5月 锅炉制造 B0I LER MANUFACT URI NG No ． 3 M ． 2 01 4 文章 编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 4 0 3 0 0 0 9 0 3 3 0 0 MW 循环流化床锅炉机 组的节 能降耗 薛少华 云南大唐 国际红河发 电有限责任 公司 ， 云 南 开远 6 6 1 6 0 0 摘要 近年来循环流化床锅炉因其煤种适应范围广、 经济、 环保而得到快速的发展， 但是循环流化床锅炉机 组的厂用电率、 供电煤耗等经济指标高于一般煤粉炉。本文主要分析了循环流化床锅炉通过改造设备、 调整 运行方法等手段来提高循环流化床锅炉机组的效率。 关键词 循环流化床锅炉； 厂用电率 ； 节能减排 中图分类 号 T K 2 2 9 ． 6 6 文献标识码 A En e r g y S a v i n g a n d Co n s u m p t i o n Re d u c i n g i n 3 0 0 M W CFB Bo i l e r u e S h a o h u a Y u n n a n D a T a n g I n t e r n a t i o n a l H o n g h e P o w e r G e n e r a t i o n C o ． ， L t d ． ， K a i y u a n 6 6 1 6 0 0 ， C h i n a Abs t r ac t I n r e c e n t y e a r s， g r e a t p r o g r e s s ha s b e e n ma d e i n t h e CF B b o i l e r b e c a u s e o f t h e wi d e a p p l i c a t i o n r a n g e a n d e c o n o mi c a l a nd e n v i r o n me n t a l f r i e n d l y f e a t u r e s o f i t s c o a l t y p e ． Ho we v e r ， t h e e e o - n o mi c i n d e x e s o f t h e CFB b o i l e r u ni t s i n c l u d i n g t h e s t a t i o n s e r v i c e p o we r c o ns ump t i o n r a t e a nd c o a l c o n s u mpt i o n o f e l e c t r i c i t y s u p p l y a r e h i g h e r t h a n t ha t o f t he o r d i n a r y p u l v e r i z e d c o a lfir e d b o i l e r s ． Th i s a r t i c l e i s a i me d t o i mpr o v e t h e e f f i c i e nc y o f t h e CF B b o i l e r u n i t s b y t h e a na l y s i s o f s e v e r a l me t h o d s c o n s i s t i n g o f e q u i p me n t t r a n s f o r m a t i o n a n d a d j u s t m e n t o f o p e r a t i o n w a y s ． Ke y wo r ds CFB b o i l e r ；s t a t i o n s e r v i c e p o we r c o ns ump t i o n r a t e；e n e r g y s a v i n g e mi s s i o n r e d u c t i o n 0 引 言 循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式 ， 燃 烧温度一般在 8 2 0 o C， 主要优 点有脱 硫效率高 、 低 N O x排放 、 高碳燃尽 率 、 均匀 的床温 、 燃料 适 应性广等。特别是锅炉造价远 低于 同种容量 煤 粉锅炉加脱硫 或脱 硝设备 ， 是 新一 代 的环保 型 绿色 锅炉 。红河 发 电有 限责 任 公 司装 备 2台 3 0 0 MW 的循环流化床锅炉。由于循环流化床锅 炉和普通 的煤 粉炉 燃烧 方式不 同， 其辅 机 电流 大 、 功率大 ， 导 致厂 用 电率 居高 不下 ， 严 重影 响 企业 的经济效益 。根据这几 年机组运行经验 的 总结 ， 通过 对运 行方 式 的调 整 ， 使厂 用 电率、 供 电煤耗等经济指标 降低 ， 使机组更经 济的运行 。 本文对通过 进行设 备改 造 、 调整运 行方 式等 方 法进行分析 ， 为提 高循 环流 化床锅 炉机 组节 能 降耗总结了以下几点。 1 改造设备节能降耗 1 变频器改造 。两 台一次 风机、 二次 风机 、 收稿 日期 2 0 1 31 21 8 作者简介 薛少 华 1 9 8 5一 ， 男 ， 陕西宝鸡人 ， 助理工程师， 2 0 0 7年 毕业于重庆 电力高等专科学校， 从事火电厂集控运行工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 锅炉制造 总第 2 4 5期 1 凝结水泵 由原来的工频运行 ， 通过增加 电机变 频调节系统 ， 采用变频调速控制装置 ， 通过改变风 机或水泵的转速， 实现无极调速， 降低电机电流， 达到降低电机电耗的 目的。 2 低温 省煤器改造。锅炉排烟热损 失是锅 炉各项热损失中最大 的一项 ， 影响排烟热损失 的 主要因素是排烟温度 ， 一般排 烟温度每升高 1 2～ l 5℃ ， 排烟热损失将提高 1 ％ ， 通过在空预器出 口 竖直烟道增加低 温省煤器 ， 平均排烟温度由改造 前 的 1 6 0℃可 降到到 1 0 5 o C左右 ， 降低 达 5 0多 度 ， 节能效果非常明显 。运行 中控制低温省煤器 进水温度 7 0℃以上 ， 低温省煤器出 口烟温 1 0 0 c 以上 ， 防止受热面发生低温腐蚀。 3 流化风母管改造 。两 台炉各有 5台流 化 风机 ， 一般是“ 三运两备 ” 。通过在两 台炉流化 风 母管之间设置手动 门和气 动门， 将两 台炉流化风 母管连接起来 ， 在低负荷流化风量需求较小时 ， 开 启手动门和气动 门， 实现两 台炉流化风母管 的连 通 ， 实行两台炉流化 风机 的“ 五运 五备” ， 通过减 少运行一台流化风机来降低厂用 电率的 目的。 4 风机集 中供 油改造。将 锅炉各风机单 独 油站的两 台油泵改为集 中供油 ， 集 中供油设为三 台螺杆泵 ， 保 持“ 一运两备 ” ， 这样 既可提高风机 的供油可靠性 ， 降低设备维护成本 ， 也可节省油泵 电机的用 电量。 5 凝汽 器改造。由于机组 自投产 以来运行 时间越来越长 ， 凝汽器铜管泄露时有发生， 严重影 响凝结水质 ， 不仅对机组安全造成威胁 ， 同时处理 时也要降低负荷隔绝单侧凝汽器 ， 严重影响机组 发 电量 和经济运行 指标。不锈钢 管采用薄壁材 料 ， 传热性能优异 ， 抗蚀性能强 ， 使用 寿命可达二 十年以上 ， 具有很强的耐高温蒸汽的冲蚀性能 ， 所 以将凝汽器的铜管改造为不锈钢管可以提高机组 效率和设备的可靠性 ， 长期运行节能效果非常明 显 。 2 锅 炉的运行调整 1 风量的调整 。控制合适 的料层厚度 ， 锅炉 蓄热量大、 床温稳定， 煤粒和未燃烬的灰能迅速加 热和燃烧 ， 对锅炉的稳定运行、 燃烧效率以及燃烧 控制有非常重要 的意义 ， 但是也应避 免床料厚度 过低时燃烧不稳定 ， 同时炉膛容易超温 。根据长 期的运行分析 ， 将床压控制在 5 6 k P a ， 总一次风 量保持 2 5 k N m ／ h ， 一次风主流化风门开度在 4 0 ～ 5 0 ％ ， 减少节流损失 。当床料流化状况不好 的 时候 ， 可将一次风量提高至2 7 k N m。 ／ h加强流化。 2 二次风压和 流化 风压 的控制。二 次风压 和氧量根据下表 1参数控制， 保持二次风机变频 器指令在允 许 的最低值 。流化风母管压 力控制 5 0 k P a ， 将备用流化风机的冷却风机停运 ， 一 台流 化风机故障或跳 闸时立即手动启动备用 流化风 棚 表 1 二次风压 和氧量参数 3 床温 的控 制。通过调整 煤种和外置床锥 形阀开度维持尽量高 的锅炉床温 ， 保持在 8 2 0℃ 左右 ， 以保证锅炉在较高的燃烧效率下运行 ； 旋风 分离器入 口烟温不 能超过 9 0 0 C， 过 高的烟温可 烧坏耐火材料或金属压力部件。分离器出口烟温 出现偏差时 ， 回料锥 阀开度 以及左右两侧 的中温 过热器减温水量也将出现偏差 ， 必须通过调整两 侧给煤线 的偏差使炉膛左右部分的热量平衡 。 4 其他措施。尽量少用过热器减温水， 提高 机组效率 ； 锅炉定期排污完毕关严手动门， 防止造 成 阀门冲刷 内漏 ； 炉水 品质合格时控 制连排流量 在 0 ． 5～1 t ／ h ； 通过冷渣器转速调整排渣量与排 渣温度 ， 排渣量较小时停备一 台冷渣 器或一条排 渣线 ， 冷渣器内温度不高 时关 闭停运冷渣器 的冷 却水 ， 以降低冷渣泵电流 。 3 汽机的运行调整 1 循环水泵运行。利用耗差分析系统 ， 进行 循环水单 、 双泵对 比试验， 对 比机组真空及供 电煤 耗变化 ， 确定最优运行方式。两台机运行时 ， 开启 循环水联络门， 停止一台循环水泵 ， 执行“ 两机三 泵” 运行方式 。每天 1 6 0 0将胶球清洗系统投运 ， 在下午气温达到最高前提前清洁传热面 ， 提高传 热系数 ， 降低汽机热耗率。 2 机侧疏 水。对机组 的疏水系统进 行全面 查漏 ， 保证各疏水阀门关闭严密 ， 发现有气动疏水 阀门内漏时， 关闭疏水手动门， 隔绝不严的阀门通 知检修处理。及时调整轴封压力 ， 控制轴封母管 压力在 0 ． 0 2 4～ 0 ． 0 2 7 MP a ， 不超过溢流控制压力 0 ． 0 3 1 MP a ， 避免不必要 的压力溢流 。 3 辅机冷却水 。检查机 炉各辅机轴承温度 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 薛少华 3 0 0 MW循环流化床锅炉机组的节能降耗 润滑油温度以及工业水 回水温度 ， 如发现温度较 低 时适当关小各辅机工业水进水 门， 以降低工业 水泵电流 ， 但控制各辅机轴承温度不超限值 。根 据天气温度及时检查各冷却水用户 的温度情况 ， 合理调整各冷却水进水量及压力， 关小冷却水升 压泵出口门， 减少冷却水升压泵出力， 降低电流。 主要检查主机冷油器 、 小机冷油器 、 密封油冷油 器 、 定冷水冷却器、 真空泵冷却器 、 电泵冷油器和 电机空冷器 、 发电机氢冷器的相关温度是否合适。 各备用冷油器 、 冷却器保持出水 门全开 ， 进水手动 门开两圈， 减少备用冷油器不必要的冷却水浪费 ， 保证有水流过 防止发生腐蚀 。 4 外购 电的运行调 整 近几年云南水电装机容量增长迅速 ， 为 了增 加 水 电清洁能源 的上 网 。 每年61 1 月丰水期 ， 机组长时间单机运行 ， 更加加剧 了厂用 电率和供 电煤耗的高位运行。但是我们可以利用汛期低谷 时段外购电低于上 网电价 的政策 ， 在每天的低谷 时段将公用 系统的仪用空压机、 输送空压机 、 除灰 系统气化风机 、 厂区工业水泵 、 输煤系统等 由高压 厂用变带改 由启动备用变压器带 ， 减少外购电的 使用 ， 每度 电节省 0 ． 1 3 4 6元 ， 每天节省的电费数 目不小 ， 常年积累效益更可观 。 电价 0 7 0 0 9 0 0 1 3 0 0 1 8 o o 2 3 0 0 时间 图 1 峰谷电价 元／ 千瓦时 表 2 启 动备用变压器用 电电价表 元／ 千 瓦时 机组常规运行方式为 公用 6 K V 0 1 A段其 负 荷为 1号机高压厂用变压 器带 ， 6 K V 0 1 B段其负 荷为 2号机高厂变压器带 。当单机运行期 间， 停 机的那台机组所带 的母线 改 由启动备 用变压器 带 。通过改变一下各公用设备的运行方式 ， 达 到 减少外购电的 目的。以下 以 1号机停运 ， 2号机 运行为例说 明。 1 、 3仪用 空压机 为 3 8 0 V除灰 P C I 段 母 线带 启 动备 用变压 器负荷 ， 2 、 4仪 用 空压 机为 3 8 0 V除灰 P C I I 段 母线 带 2号机 高压 厂 用变负荷 。正 常保 持 两 台仪 用 空 压 机运 行 。 在每天的 2 3 o 0， 将仪用空压机切换 为 1 、 3运 行 ， 次 日0 7 0 0切换为 2 、 4运行 。相 同的方法 可 以将输送空压机 、 除灰 系统气化风 机 、 厂 区工 业水泵 、 输 煤 系统 等公 用 设备 在 每 天 的 2 3 o 0 切换为 2号机高压厂用变带 ， 0 7 0 0切换为启动 备用变压器带 。 5 结束语 我国大型化 的循环 流化床锅 炉技术 日趋 成 熟 ， 3 0 0 MW 循环流化床锅炉机组 已经大量投运 ， 白马电厂 6 0 0 MW 循环流化床锅炉 已经投产 。在 机组安全长期运行的基础上 ， 节能降耗 、 降低厂用 电率和污染物排放量 ， 将成为各个拥有循环流化 床锅炉发电企业奋斗的 目标。通过电厂长期运行 经验的总结 ， 以及和设备制造厂 、 设计单位技术人 员 的共 同努力 ， 使各项技术不断完善 ， 必将使循环 流化床锅炉的厂用电率 、 供电煤耗逐步降低 ， 实现 循环流化床锅炉更加节能、 环保的运行。 参考文献 [ 1 ] 刘恒宇． 3 0 0 MW循环流化床锅炉运行说明书 ． 哈 尔滨锅炉厂有限公司 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 吴味隆， 等． 锅炉及锅炉房设备 ． 中国建筑工业出 版社 ， 2 0 0 6 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c 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