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锅炉节油技术方法及措施

   日期:2012-04-25     来源:中国节能在线    浏览:63    

  大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度,锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间,检修后的机组冷态启动过程中,发电机和汽轮机需要做多项试验,锅炉只能维持在低参数状态下运行,需要消耗大量燃油。因此,研究设备特点,合理安排机组冷态启动步骤,尽量缩短启动时间,可以节约大量燃油。

 

  (1)采用滑参数启动,机组充分利用低压、低温蒸汽均匀加热汽轮机转子和汽缸,减少了热应力和启动损失,锅炉过、再热器的冷却条件亦得到改善。由于锅炉、汽轮发电机同时启动,缩短了整机启动时间,减少了燃油消耗。

 

  (2)汽包上水时,在汽包壁温差允许的情况下(该机组汽包壁温差要求任意两点不大于36℃),尽量提高除氧器给水温度,保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20~30℃,缩短汽包起压时间,利于机组节油。

 

  (3)试运中,一度存在锅炉油枪冷态点火着火困难的问题,经常出现油枪点燃后燃烧不稳而灭火,不得不频繁点火,燃油消耗增加。经不断摸索,根据油枪投入时火焰形状及油烟颜色,找到了雾化蒸汽压力、二次风量、燃油压力、燃油温度的最佳匹配关系,控制燃油压力0.7-0.8MPa,雾化汽压力0.8Mpa左右,冬季提高燃油伴热温度,修改步序使中心风档板开启平缓,经这些调整使冷态油枪点火能够顺畅、稳定,同时减少了燃油不完全燃烧损失。

 

  (4)该机组汽轮机中压转子预暖通过轴封漏气进行,中压转子中心温度达到54.4℃为合格,预暖需时4h左右。为了缩短中压转子预暖时间,技术人员将预暖时轴封蒸汽压力由0.03Mpa提高到0.04MPa,适当开启轴封疏水门以提高轴封蒸汽温度,适当提高凝汽器压力至15kpa以减少外界冷空气吸入,使中压转子预暖时间缩短到2h左右。

 

  经实施以上措施,缩短了机组冷态启动的时间,冷态启动一次耗油量由原来的260t以上减少到130-150t。

 

  机组温、热态启动节油机组温、热态启动节油措施主要是提前投入煤粉燃烧。在冷态启动中,由于锅炉维持低负荷时间较长,相应炉内燃烧强度及炉膛火焰温度均较低,投粉过早、粉量过多很容易造成炉膛燃烧不充分,使火焰中心上移,锅炉升压快,主汽温度、再热汽温难于控制;同时未燃尽煤粉积聚在空气预热器波纹板上,在一定条件下会产生二次燃烧,烧损空预器。因此,冷态启动投粉一般选择在发电机并网后、锅炉所产蒸汽已可经汽轮机泄放后进行,以利于汽压、汽温的控制。在机组温、热态启动中,根据汽温、汽压及汽轮机胀差情况,电站技术人员将启磨投粉时间提前到机组冲转前,投粉后即进行汽轮机冲转、发电机并网操作,既加快了机组代负荷速度,同时也节省了燃油。

 

  该机组配置的双进双出一次风正压直吹式制粉系统是现代大型火电厂广泛采用的制粉系统,它适应了大型机组锅炉容量大、燃煤量大的需要,充分体现了双进双出球磨机出力大,磨内存粉量多、出力易于调节、系统简单灵活等一系列特点。但这种制粉系统也普遍存在磨煤机启动助燃油消耗大这一缺点。按照该机组磨煤机启动逻辑要求,为了保证燃烧的稳定、充分,启动磨煤机必须满足一定的火焰联锁条件。即使在锅炉稳定运行中,如需要启动磨谋机,仍需投入该磨煤机对应的燃烧器层或相邻层的部分或全部油枪,由油枪点燃煤粉燃烧器并为其助燃,直至煤粉燃烧器出力正常、燃烧稳定,才允许油枪退出运行。

 

  在锅炉启动过程中,由于燃料量小、炉温低、燃烧不稳定,油枪对煤粉着火的支持是必须的,但锅炉稳定运行中,锅炉底层炉温已达1000℃以上,且锅炉配置了易于点火稳燃的低氮型DS旋流燃烧器,磨煤机启动时煤粉不需要油枪来点燃。经研究试验,在锅炉正常运行中,没有油枪助燃的情况下,磨煤机启动顺利,煤燃烧器着火迅速,火焰稳定。在充分考虑安全的基础上,技术人员将磨煤机启动必须投油助燃的逻辑做了修改:当机组负荷高于360MW时,磨煤机允许不投油启动。

 

  启动顺利,煤燃烧器着火迅速,火焰稳定。在充分考虑安全的基础上,技术人员将磨煤机启动必须投油助燃的逻辑做了修改:当机组负荷高于360MW时,磨煤机允许不投油启动。

 

  此项措施,使该机组在日常调峰运行中,启磨不再消耗燃油,按原来日常启磨每次烧油2~5t计算,每年至少可节约助燃油600t。

 

  改进原热控保护逻辑,消除磨煤机不必要跳闸

 

  直吹式制粉系统中,磨煤机跳闸对锅炉的安全、稳定运行威胁很大。一旦发生磨煤机运行中跳闸,锅炉燃烧迅速恶化,不得不投油稳燃。该机组投产初期,由于磨煤机油站逻辑设计不尽合理,原设计磨煤机顶瓦油压低无延时跳,顶瓦油泵出口滤网堵塞无法实现在线清理,磨煤机频繁跳闸增大了燃油消耗。经过多次攻关试验和分析论证,技术人员将磨煤机顶瓦油系统进行了技术改造,将热控保护逻辑中增加了50min延时,实现了顶瓦油泵出口滤网堵塞在线清理,减少了磨煤机因油系统故障跳闸次数,降低了助燃油消耗,保证了锅炉燃烧稳定。

 

  加强设备治理,降低锅炉不投油稳燃负荷

 

  由于该电站锅炉水冷壁设计了大面积和卫燃带,在机组投产后,一度存在严重的锅炉结焦,并且火焰监测系统可靠性差,炉膛落焦经常造成锅炉燃烧恶化、火检闪动而灭火,初期仅能实现450MW负荷不投油稳燃,远远低于不投油稳燃负荷50%BMCR的设计值。

 

  为此,该电站采取了一系列减轻锅炉结焦,保证锅炉燃烧稳定性的措施:

 

  ①去除一部分卫燃带,保留的稳卫燃带用隔离带分割成小块,避免大焦块的形成。

 

  ②改造燃料配煤系统,结合锅炉结焦情况和运行参数选择该锅炉适用的煤种。

 

  ③安装远射程大力吹灰器,及时清除炉膛积渣。

 

  ④进行喷燃器叶片调整、燃烧配风等优化燃烧调整。

 

  ⑤更换更加可靠灵敏的火检装置。

 

  通过这些措施,该机组炉膛结焦得到有效控制,锅炉燃烧稳定性极大增强,最低不投油稳燃负荷降低到400MW,使机组启动过程中全部停油的时间得以提前,同时也减少了运行中降负荷投油的几率。

 

 
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