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第 3 7卷第 1 期 2 0 1 5年 2月 甘肃冶金 GANS U METALLURGY V0 1 ． 3 7 No ． 1 Fe b． ， 201 5 文章编号 1 6 7 2 - 4 4 6 1 2 0 1 5 0 1 - 0 0 9 6 - 0 2 3 5 0 M W 机组直流锅炉启动节能优化 李德海 酒钢 集团 宏晟 电热有限公司 ， 甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 摘要 本文首先研究了宏晟电热公司铝电机组， 在锅炉启停过程中进行节能优化的必要性和可行性， 分析了宏晟 电热公司铝电机组的设备状况和实现无电泵上水的技术难点， 提出了进行整炉换水法和无电泵启停机的方案， 并 成功进行了试验， 得出了在宏晟电热公司3 5 0 M W机组直流锅炉 ， 启停过程中进行整炉换水和无电泵启动的优化结 论， 对宏晟公司其它作业区机组启停过程中的节能有一定的借鉴作用。 ． 关键词 锅炉 ； 节能 ； 优化 ； 换水 中图分类号 T K 2 2 3 ． 7 文献标识码 B En e r g y Co n s e r v a t i o n o f 3 5 0 M W El e c t r i c DC Bo i l e r s i n t h e S t a r t u p a n d S t o p p i n g Pr o c e s s L I De h a i H o n g s h e n g E l e c t r i c He a t i n g C o m p a n y o f J I S C O G r o u p C o ． L t d ．， J i a y u g u a n 7 3 5 1 0 0， C h i n a Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e h a s fi r s t s t u d i e d t h e a l u mi n u m e l e c t r i c al u n i t s o f Ho n g s h e n g E l e c t ri c He a t i n g Co mp a n y．a n d t h e B e c e s s i t y a n d t h e f e a s i b i l i t y o f e n e r g y c o n s e r v a t i o n o p t i mi z a t i o n i n t h e s t a r t u p a n d s t o p p i n g p r o c e s s o f t h e b o i l e r s ，a n d t h e n a n aly z e d t h e e q u i p me n t c o n d i t i o n o f alu mi n u m e l e c t r i c h e a t i n g b o i l e r i n Ho n g s h e n g e l e c t ri c h e a ti n g c o mp a n y a n d t h e t e c h n i c al d i f f i c u l t y t o r e ali z e n o n - p u mp w a t e r u p l o a d ，p r o p o s e d p l a n s t o i mp l e me n t w h o l e b o i l e r w a t e r e x c h a n g e a n d n o n p u mp s t a r t u p a n d s t o p，a n d s u c c e e d e d i n c a r r y i n g o n t h e e x p e rime n t ．I t h a s d e ri v e d t h e c o n c l u s i o n o f o p t i mi z a t i o n w h i c h h a s s i g n i fi c an t g u i d a n c e t o t h e e ne r g y c o ns e rva t i o n o f t h e b o i l e r s i n t h e s t a r t u p a n d s t o pp i ng p r o c e s s ． Ke y W o r d s b o i l e r ； e n e r gy c o n s e rva t i o n； o p t i mi z a t i o n； w a t e r e x c h a n g e 1 概述 宏晟电热公司铝电 1 、 2 机组， 其汽轮机由东 方汽轮机厂生产 型号为 N J K ． 2 4 ． 2 ． 5 6 6 ／ 5 6 6 ， 锅炉为 东汽 D G 一 1 2 0 8 ／ 2 5 ． 4 一 I I 4型超临界直流锅炉 。单 台机 组配置 2台 5 0 ％容量 的汽动泵和 l 台两机共 用的 5 0 ％容量 电动泵 ； 给水泵汽轮机设有高、 低压两路汽 源 ， 低压汽源来 自主机 四段抽汽和辅汽， 正常运行时 随机组负荷 的增a n ／ J , 机两路低压汽源 自动切换 ， 再 热蒸汽作为小机高压汽源 。机组启停过程中传统方 式采用电泵作为锅炉冲洗和提供给水的主要设备， 在机组启停时当负荷大于 9 0 MW 后 ， 逐步并人两台 汽动给水泵组 ， 负荷达到 1 5 0 MW 时电泵退 出运行 。 由于我厂机组具备使用前置泵给锅炉上水和辅 助蒸汽系统向小机供汽的条件 ， 因此也可 以利用邻 机汽源冲动给水泵汽轮机 ， 完成机组热态冲洗和 冲 转带负荷过程 ， 此种运行方式在宏晟电热公司， 2 0 1 4 年 6月铝电 1 号机组冷态启动时进行 了试验， 我们 利用汽泵前置泵及汽泵完成了整个机组启动 ， 并利 用整炉换水 的方式 大大缩短 了机组冷态 冲洗 的时 间， 完全替代了我厂 3 5 0 M W机组利用电泵启动的 传统方式 。 2 存在 的问题 1 铝电机组启动调试初期 ， 机组启停较为频繁 ， 由于直流锅炉对给水的品质要求较高。在机组启动 时， 锅炉要经过冷态冲洗、 热态冲洗等环节 ， 采用传 统边补边排的冲洗方式 ， 在机组启动期间消耗 的除 盐水量较大 ， 排放 损失率较 高； 如 2 0 1 3年 1 2月至 2 0 1 4年 4月， 1 、 2 机组启停 4次， 其 中每次机组启 动 ， 除盐水的消耗量约为 3 0 0 0 ～ 4 0 0 0 t ， 其 中约有 近1 ／ 3 的水量在冷态冲洗的过程中直接进行了排放 ， 舔 薅 素 瓣 第 1 期 李德海 3 5 0 M W机组直流锅炉启动节能优化 9 7 造成了一定量的优质水浪费。 2 机组冷 态启 动时 ， 从 启动 电动 泵 至机组 带 1 5 0 MW 负荷 即停止 电动泵时， 需要 1 5 h甚至更 长时间 ， 这段时间 内电动给水泵要消耗大量 的厂用 电 ， 统计 2 0 1 4年 4月份之前 的机组启动 ， 平均每次 启动电泵的电能消耗量约为 1 4 0万 k wh ， 约 占机组 启动厂用 电量的 4 0 ％。 3 汽泵启动时暖机暖泵需要一段时间， 在机组 负荷 1 5 0 M W 之前 ， 若 电动泵发生故障 ， 汽动泵不能 立即投运 ， 则势必要造成锅 炉给水中断，且电泵高 压给水系统阀门的频繁切换也增加了操作 的风险 ， 从而使整 台机组启动安全性和设备的可靠性 降低 ， 不利于机组的安全稳定运行。 因此 ， 加快锅炉冲洗速度和使用无电泵启动 ， 可 以使机组启停更加安全 、 经济 、 合理 ， 采用整炉换水 和无 电泵启动不失为一个可行的优化方案 。 3 机组启动优化方案的可行性分析 3 ． 1 锅炉上水冲洗方式和无电泵启动的优化方案 经过查找相关资料 ， 提 出以下 3种方案 1 锅炉启动时利用整炉换水法替代传统边冲边 放的方式。 2 机 组冷态或温态启动 时不再启 动电动给水 泵 ， 而是直接启动汽泵前置泵 向锅炉进水冲洗 ， 代替 电动给水泵向锅炉上水。当锅炉冷态 冲洗合格后 ， 锅炉点火后启动汽泵 ， 提供锅炉供水的需要进行机 组启动。 3 机组热态 或极热态启动时 ， 直接利用辅汽 汽源冲动小汽轮机 ， 启动汽泵上水 。 3 ． 2机组采用无电泵启动的可行性分析 1 辅 汽正常运行 由冷再供汽， 机组启停中 由邻 机供汽 ， 其压力 定值为 0 ． 8 5 MP a， 温度 为 3 5 0。 【 。 运行规程要求锅炉开始点火升压前 ， 汽机侧投上真 空及轴封系统 。因此 ， 锅炉点火升压前小汽轮机一 般已具备 冲转条件 ， 从热力系统及汽泵组本身的特 性来分析 ， 小汽轮机辅汽联箱来汽完全可以满足小 汽轮机冲转所需蒸汽量。因此 ， 可 以看 出只要通过 有关试验 ， 在运行操作上加以补充 ， 机组热态启动或 冷态启动时， 利用汽泵组作 为开机的工作泵也是可 行的。 2 汽 泵 前 置 泵 出 口压 力 冷 态 时 可 达 到 1 ． 5 M P a ， 锅炉分离器高度为6 0 m， 由此参数经过理论计 算可知 ，只要前置泵出 口压力达到 1 ． 0 1 ． 5 MP a ， 克 服给水管道沿程阻力和局部节流损失 ， 就能通过前 置泵给锅炉上水 冲洗 。因此 ， 理论上采用汽泵前置 泵向锅炉上水是可行的。 4 机组启动优化方案的实施及节能分析 4 ． 1 上水步骤 锅炉点火前利用汽泵前置泵上水 ， 采用整炉换 水法将锅炉水质达到热态冲洗标准步骤 1 锅炉具备进水条件后 ， 投入除氧器加热并启 动汽泵前置泵打循环。 2 除氧器水温达6 0 ～ 9 0 c C 符合上水要求后， 高 加水侧走旁路， 打开汽泵前置泵出口门准备上水。 3 开启锅炉给水平 台主给水 电动 门向锅 炉上 水 。 4 当分离器见水后采用整炉换水法进行冲洗。 4 ． 2 锅炉点火后利用汽泵给锅炉供水 锅炉点火前机侧投真空及轴封系统 ， 利用辅汽 联箱汽 源 冲 动 一 组 汽 动 给 水 泵 组 ， 提 速 到 8 0 0 r ／m i n 处 ， 暖机 4 0 mi n ， 利用汽泵 出口压力对锅炉上 水 ， 当旁路开启后锅炉蒸发逐步增大 ， 汽泵出力不能 满足 锅 炉 供 水 要 求 时 ， 将 汽 泵 组 升 速 至 3 0 0 0 r ／m i n ， 对锅炉进行供水。锅炉分离器水 位的调节 靠小机转速与主给水旁路调节 门开度联合调节 ， 直 到机组负荷达9 0 M W 时， 将给水控制由旁路门切至 主给水 门， 同时冲动另一台小机 。 4 ． 3 采用整炉换水法及无电泵启动上水 方案节能 分析 ] 2 o 1 3年 1 2月至 2 0 1 4年 4月， 铝电 1 样 、 2 样 机 组采用传统方式启停时用水量及电量统计见表 l 。 2 2 0 1 4年 4月至 2 0 1 4年 6月， 铝电 1 、 2 机组 启动用除盐水总量 以及电泵用电量统计见表 2 。 表 1 机组启动用除盐水 总量 以及 电泵 用电量统计 下转第 1 0 0页 1 0 0 甘肃 冶 金 第 3 7卷 由表中计算可知焦煤系统现有设备每天的生产 准备 时间至少需 5 ． 4 6 h 。 4 实际生产能力的效验。 ①纯带料生产时间的计算。 年需焦煤供料总量为 2 6 4万 t ， 日 需平均焦煤供 料量为 8 0 3 6 ． 5 3 t 。 实际 日需纯供料时间Q m a x ／ Q s 8 0 3 6 ． 5 3 ／ 5 4 0 1 4． 8 8 h 冬季实际 日需纯供料时间Q m ／ Q s 8 0 3 6 ． 5 3 ／3 2 025 ． 1 1 h ②生产时间的计算。 夏季生产时间 生产准备时间 纯带料生产时 间 2 0 ． 3 4 h 每天剩余时间 3 ． 6 6 h ， 按 2 0次单品种上料计 算 ， 每次停机 1 0 ． 9 ra i n 。 冬季生产时间生产准备时间 纯带料生产时 间 3 0 ． 5 7 h 5 结论。 由如上计算结果 明显可 以看出 目前焦煤系统 现有设备、 设施在现有台时产量的现状下 ， 根本无法 满足焦化工序 4 焦炉投产后 的年需 2 6 4万 t 的焦煤 供料能力。更谈不上该系统设备 的点检 、 维护和检 修了， 所以解决问题的根本方案就是新建一条焦煤 供料线实现 。 6 焦化工序新建 4 焦炉投产后 焦煤卸料 系统 的分析说明。 因为焦煤 3 样 和 M1 一样都是单线， 台时产量都 是 5 4 0 t ／ h ， 卸车和供料不 同的是木里煤汽车运输 ， 不通过 3 样 皮带卸车 ， 但是考虑焦煤局车的不均衡到 达影响卸车 因素 ， 现有卸供能力应该基本持平， 卸车 能力基本能保证。 4 存在 问题及解决措施 1 焦煤料场储存能力不 足， 可以把 7 c堆取料 机北侧料场 改为焦煤 料场。可增 加 正常储 量 4 ． 5 万 t 。 2 焦煤系统卸料能力不足的问题 ， 木里煤采用 汽车运输 ， 大大缓解 了焦煤系统卸车能力不足的难 题 ， 基本上就能满足卸车的需要。 目前木里煤 必须 破碎后进入料场 ， 提高木里煤供料台时产量 ， 以增强 供料系统的供料能力 。 3 焦煤系统供料能力不足 的问题 ， 要从根本上 解决必须给焦煤供料系统增设供料线。 新建焦煤供料复现后 ， 经过这几年的运行实际 情况， 效果良好， 效验计算完全符合实际情况。 参考文献 [ 1 ] 徐寄蓉． D T型胶带机设计选用手册[ M] ． 北京 冶金 工业出版社 ， 1 9 9 4 ． [ 2 ] 徐灏． 机械设计手册 [ M] ． 北京 化学工业出版社， 1 9 9 4 4 收稿 日期 2 0 1 4 - 0 7 - 1 4 作者简介 廖鸿宾 ， 男 ， 毕业于北京科 技大学 ， 冶金工程专业 ， 工程师。 上接 第 9 7页 表2 机组采用整炉换水法及无电泵启动时用水量及电量统计 5 结语 经过两次启动经验和上述分析计算表明， 机组 启动过程中对锅炉给水泵系统操作方法的改进 ， 一 方面减少 了给水电耗 ， 节约 了机组启停机启动过程 中除盐水的用量和厂用电量 ； 更重要 的是可 以使整 个启动过程始终有电动泵作备用， 提高了机组启动 过程中的可靠性 。因此 ， 采用此优化上水方案后， 使 锅炉给水系统运行的安全性和经济性都有了较大的 提高。 收稿 日期 2 0 1 4 - 0 9 - 1 8 作者简介 李德海 1 9 8 0 ， 男 ， 2 0 0 5年 6月毕业 兰州理 工大学 电气 自动化专业。现从事技术管理工作 。 缫 霹 6 ．20 11Ct
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