“W”火焰锅炉启停机节能优化

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年第7期   作者:贺吉东
[导读] 火电机组节能环保优化工作是现代电力企业所面临的共性课题
        【摘要】火电机组节能环保优化工作是现代电力企业所面临的共性课题,机组启停节能优化又是火电机组节能优化工作的重要环节,本文主要围绕荥阳公司“W”火焰锅炉的特点,降低启停用电、用油以及并网前提前投入脱硝系统,环保参数尽快达到环保要求展开。
        【关键词】“W”火焰锅炉,节能优化,

        一、合理部署确定机组停运后辅机停运边界节约厂用电
        优化机组停运后辅机运行方式确定主要辅机停运的边界条件,在保证设备安全的前提下,根据本厂实际情况按照专业进行了一系列优化措施。
        1)锅炉专业:
        (1)荥阳公司采用双进双出的钢球磨煤机,该磨煤机相对于中速磨煤机储煤量大,蓄热量多,磨煤机停运后筒体内仍有较高的温度,因此,在机组滑停磨煤机停运时尽量降低磨煤机出入口温度,在保证磨出口风速的前提下可关闭热风插板门,使入磨风温度降至150℃以内,磨煤机出口温度在65℃-70℃之间。即保证了磨煤机停运后的安全同时也为磨煤机润滑油站的停运创造条件。
        (2)磨煤机停运后检查磨煤机进、出口门关闭,磨煤机出口温度下降,给煤机温度无上升趋势,待入磨风温度降至55℃以内(大约MFT后7小时),停运磨煤机低压润滑油泵,同时加强磨煤机轴承温度的监视。合理降低磨煤机入口温度尽快停运磨煤机润滑油站降低了磨煤机润滑油站不必要的耗电率。
        (3)锅炉停运吹扫完毕后(所有送引风机均停运)停运脱硝稀释风机。
        (4)锅炉吹扫完毕,检查送、引、一次风机确实已完全停转后,停运送风机、电动引风机及一次风机油站。
        (5)所有等离子燃烧器停运一小时后,停运等离子冷却水泵。
        (6)引风机入口烟温低于90℃,停运风机轴承冷却风机。
        (7)锅炉上部水冷壁壁温低于50℃,停运火检风机和等离子火检风机。
        2)汽机专业:
        (1)机组打闸半小时后停运EH油泵。
        (2)机组停运后调整除氧器水位至最低值,将除氧器内的热水逐渐换防至凝汽器,停运汽泵前置泵。
        (3)确认大机真空已破坏,胶球系统停运,循环水用户不需要冷却水,且排汽缸温度低于60℃时,停运机组工业水电动门已关闭且两台机组循环水泵出口联络门已关闭,停止停运机组循环水泵。(停机后循泵需要转6-8小时),如按照常规先停运凝泵在停运循泵则循泵需要多运行10小时左右,由此多耗电3.06万kwh。      
        (4)锅炉放水完毕(MFT后约16-18小时),确认无凝结水用户且无高温汽水(辅汽至凝汽器疏水门关闭严密)进入凝汽器,凝汽器温度呈下降趋势,停运凝泵。
        (5)确认脱硫、除灰(空压机冷却水)及主机闭式水系统无用户后,停止闭式水系统运行。
        (6)汽动给水泵小汽机调节级后蒸汽温低于100℃,停运润滑油系统。
        (7)汽动引风机小机上缸温度低于120℃,停运盘车,上缸温度低于100℃,停运润滑油系统。
        (8)主机高压内缸下内壁金属温度低于150℃后,如因工作需要,可停止盘车运行,转子静止后,停运顶轴油系统,高压缸下内壁温度低于120℃,且发电机密封油系统停运(气体置换结束,发电机内无氢气)或倒为自密封方式运行,停止润滑油系统运行。
        3)化学专业:
        (1)机组停运加药保护退出后,停运加氨泵和加联胺泵。
        (2)在线仪表退出后停运机组低温取样柜上的冷却压缩机。
        4)除灰专业:
        (1)锅炉MFT后湿除随即停运,待风烟系统停运后停运电除尘。
        (2)振打装置,输灰系统在停炉后4小时停运。
        (3)机组停运后根据仪用压缩空气压力情况合理停运除灰或仪用空压机。
        5)脱硫专业:
        (1)停机当晚晚高峰过后,汇报值长同意后停止待停机组增压风机油站。
        (2)锅炉停运后停运二级塔及吸收塔上层搅拌器,保留吸收塔1台浆液循环泵运行,其余浆液循环泵停运。
        (3)机组FGD入口烟温降低至60℃以下停运所有浆液循环泵、氧化风机。
        (4)如需将石膏排出泵切换至事故浆罐进行倒浆,吸收塔液位降至3.2m以下时停运吸收塔下层搅拌器。
        确定辅机停运的边界,在保证设备安全停运的前提下有效的降低了机组停运后的厂用电总计10万kwh
        二、优化设备启动顺序确定辅机启动临界点,在保证设备安全和启机进度的前提下有效的降低机组启动用电。
        1)优化各设备、系统投运前的准备工作,系统全部检查到位后,再按次序不间断的启动每个系统,缩短各系统启动间隔,确保各个启动阶段的无缝衔接,此举缩短了设备、系统空转等待的时间,采用这样的办法每次可以节约辅机空转等待时间4-5小时,约可节约启动电耗2-3万Kwh。但优化后的启动方式,会将大量的工作集中在一起,这就需要设备有较高的可靠性,运行人员操作水平稳定娴熟。
        2)优化机组启动阶段的冲洗方式,提前将炉水泵注水管道进行冲洗合格并对炉水泵进行连续注水,锅炉采用连续换水方式进行冲洗。锅炉水循环建立后投入临机加热,提高炉水温度,将省煤器入口温度提高到200℃左右,此举不但减少了启动冲洗除盐水的耗量,同时缩短了锅炉启动冲洗时间约2小时,降低厂用电量约2万KWh。
        3)优化减少了机组启动过程中速暖机时间,将中速暖机优化为中速暖机和低负荷暖机相结合的方式,缩短启动时间1.5小时,节约辅机电耗约2万Kwh。
        三、严格执行检修后设备试运管理标准,对检修后的设备验收提高标准。
        1)检修后设备试运要严格按照启动试运规定进行,试运合格后立即停运试运设备。
        2)根据检修设备试运情况合理安排启动配套辅助设备,减少试运阶段的辅机电耗。如:炉侧风机、空压机,增压风机的试运其油站冷却水经过优化只需要启动炉后380V闭式水增压泵就可以满足,合理避免了6Kv闭式水泵的启动。每小时可节电324kw。
        3)涉及系统性的试运工作要统筹安排合理规划,各专业提前沟通规划,统一试运时间,尽量避免重复启动设备造成浪费。
        4)合理部署,优化辅机启动顺序,机组每次启动前根据具体工况制定详细的启动计划,力求达到最优的系统启动顺序、最佳的辅机启动时机。如:循环水泵可以在锅炉上水开始后在进行启动,为抽真空做准备。凝泵、闭式水泵等各辅机的冷却水可以由化学临时升压泵供。循环水泵可以晚启动3小时,减少电耗约1万Kwh。
        在机组启停节能方面要始终坚持抓大不放小的原则,大到一个系统,小到一个油泵,每个设备都要有合理的部署和周密的启停计划,对设备的启停制定严格的时间节点,使机组启动用电同比降低15%以上。
        四、节约机组启停燃油 
        机组启动用油量占到全年用油总量的80%左右,特别是冷态启动。针对此状况,制定专项机组启动节油方案,优化机组启动运行方式,有效降低启动用油量。
        荥阳公司B E磨煤机装设有等离子,要想使等离子充分发挥其作用,降低机组启动用油就要在上次停机时打好基础。
        (1)停机前将B、E磨煤机煤仓烧空,为下次启机上点火煤创造有利条件。
        (2)风烟系统启动前提前对送风机暖风器及B、E磨煤机暖风器疏水暖管,为后期加热二次风机及入磨一次风做好铺垫。
        机组启动时投入送风机暖风器,提高进入炉膛的风温,进一步促使炉膛温度快速上升,使进入炉膛的煤粉稳定着火燃烧,达到节油目的。
        (3)B、E磨煤机煤仓上好挥发分在28%-33%之间的单一煤种。
        (4)炉水泵启动建立炉水循环后投入临机加热。
        (5)当炉侧给水温度达到150℃以上(临机加热正常投运时),启动风烟系统运行。
        (6)机组中速暖机过程中投入#1、#3高加,可以有效降低高中压缸上下缸温差,对中速暖机起到画龙点睛的效果,同时进一步提高给水温度。
        通过以上措施,可有效的提高炉膛温度使煤粉进入炉膛后燃烧稳定,大大降低了机组启动用油量。
         五、缩短脱硝装置正常投运时间
         脱硝系统能否投入的关键在于,反应器入口烟温是否能够达到其投入的条件。烟温太低强行投入脱硝反应器不但反应效率极低而且还会使催化剂中毒,催化剂短时中毒烟温升高后可使其逆解,如催化剂长时间处于低温烟气中则使催化剂永久性中毒。大量未进行反应逃逸的氨气在空预器冷端与烟气中的SO2形成硫酸氢铵,沾附在空预器蓄热元件上,对蓄热元件进行腐蚀,造成蓄热元件损坏空预器前后压差增大,造成风烟系统相关辅机电耗增加,排烟温度升高,机组效率下降。为此我们根据本厂实际情况采取了一系列措施,在保证设备安全效益的前提下,尽快拖入脱硝装置。
        (1)充分利用送风机暖风器,送风机暖风器正常投入可提高二次风温45℃,有效提高炉膛温度,使煤粉着火稳,烟温升高快速稳定。
(2)炉水泵启动建立炉水循环后投入临机加热,可将炉侧给水温度提高到200℃。
        (3)缓慢投入临机热一次风,保证入磨一次风温在250℃左右,提高磨煤机出口风粉混合物温度,为煤粉进入炉膛快速稳定着火提供有利的条件。
        (4)充分利用等离子及加氧助燃的优势,在等离子拉弧稳定时完全可以实现无油稳燃的目的。
        以上各项措施的充分利用和合理搭配,可有效的提高炉膛温度使省煤器后温度快速达到脱硝投入条件,确保NOX值尽快达到环保要求,使脱硝装置在并网前2.5小时投运正常。

        机组启动脱硝并网前投入曲线
       
        结束语:通过以上节能优化措施,在机组启停过程中电耗,油耗等有了较明显的降低。启机厂用电由60万kwh下降至28万kwh,机组冷态启动负荷有用油量由80t下降至25t。脱硝系统投入由带负荷25万以后提前至机组并网前2.5小时。机组启停机各项能耗有了大幅度的下降。
        机组启停节能优化主要是通过优化启动方式,节能技改以及提高员工的节能意识和技术水平等手段来逐渐优化和完善的。另外设备的健康水平也是影响机组启停阶段能耗的直接原因,特别是在机组启动过程中,大量辅机已经运转如因某个设备缺陷影响机组启动进度,势必极大的消耗了机组启动用电和用油。因此提高检修质量,保证设备的可靠性,设备启动时一次性启动成功也是有效降低机组启动能耗的一个重要环节。
       
作者简介:贺吉东,男,汉族,籍贯:宁夏中宁县。研究方向:火电厂启停节能及环保。所在单位:国电荥阳煤电一体化有限公司。
       
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