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        水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)改造

        2013-04-08 08:00:39張濤張康張巖彬賀世愛
        水泥技術(shù) 2013年4期
        關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)

        張濤,張康,張巖彬,賀世愛

        我公司在2008年開始建設(shè)余熱發(fā)電項(xiàng)目,并于2009年初投產(chǎn)。四爐兩機(jī)的配備,機(jī)組額定容量9MW,年發(fā)電5000萬kWh,滿足公司自用電量的25%,相當(dāng)于節(jié)約2萬噸標(biāo)煤,減排5萬噸CO2。同時(shí)又解決了員工取暖、洗浴、做飯等需要,完全取代了燃煤鍋爐,每年可節(jié)約1500t標(biāo)煤。項(xiàng)目的成功運(yùn)行,不僅有力地提高了能源的利用率,而且保護(hù)了環(huán)境。本公司余熱發(fā)電系統(tǒng)已成功運(yùn)行3年時(shí)間,在此,根據(jù)我們所做的一些具體工作,談一下提高水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性以及提高效率的措施。

        1 汽輪機(jī)組汽水系統(tǒng)的改造

        我公司余熱發(fā)電的主蒸汽系統(tǒng),采用母管制,AQC和SP鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽匯總到主蒸汽集箱,再通過主蒸汽集箱分配到每臺(tái)汽輪機(jī)組。鍋爐過熱器管道為?219mm,原設(shè)計(jì)的主蒸汽疏水管路和疏水閥為? 25mm,嚴(yán)重制約了暖管質(zhì)量,延長了暖管時(shí)間。我們將主蒸汽疏水管路和疏水閥改為?50mm,改造后,很大程度上縮短了暖管時(shí)間,暖管質(zhì)量也得到提高。鍋爐暖管時(shí)間從原來的3h縮短至1.5h,縮短并爐時(shí)間,提前發(fā)電1.5h,按照每小時(shí)7500kW負(fù)荷計(jì)算,每次并爐,每臺(tái)鍋爐可以多發(fā)電3000kWh,且減少了蒸汽的外排,對(duì)環(huán)境保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。

        2 汽輪機(jī)本體的改造

        (1)我公司1號(hào)汽輪機(jī)在日常運(yùn)行時(shí)存在低負(fù)荷波動(dòng)現(xiàn)象,調(diào)節(jié)油壓也隨之波動(dòng),主油泵出口壓力偏低。解體油動(dòng)機(jī)后,發(fā)現(xiàn)油動(dòng)機(jī)回油和錯(cuò)油門回油互通,回油互通導(dǎo)致調(diào)節(jié)油通過錯(cuò)油門回油泄油,調(diào)節(jié)油壓降低,這就造成二次油壓波動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生,從而導(dǎo)致汽輪機(jī)在低負(fù)荷的情況下波動(dòng)。

        經(jīng)與汽輪機(jī)制造廠家聯(lián)系,此缺陷為加工制造缺陷。我們?cè)谟蛣?dòng)機(jī)和錯(cuò)油門的接合面焊接一塊小鐵板,增加密封面寬度至15~20mm,手工修平,保證油動(dòng)機(jī)工作正常,把油動(dòng)機(jī)和錯(cuò)油門的回油分開。改造后,不再發(fā)生調(diào)節(jié)油泄壓的問題,徹底解決了油動(dòng)機(jī)和錯(cuò)油門回油互通的問題,從而確保了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

        (2)解體兩臺(tái)汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門,發(fā)現(xiàn)自動(dòng)主汽門法蘭盤墊片損壞嚴(yán)重,此法蘭墊片原為普通的金屬墊。另外,在汽輪機(jī)揭缸后,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)、第一、第二和第三壓力級(jí)的葉片損壞,分析葉片損壞的原因,主要是由自動(dòng)主汽門的法蘭盤墊片損壞后進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分所致。

        自動(dòng)主汽門在運(yùn)行中漏氣也是由法蘭盤墊片損壞造成的,進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽壓力就會(huì)降低,影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,減少發(fā)電量。同時(shí)此法蘭盤墊片損壞后,時(shí)刻威脅著現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全和設(shè)備安全。由于自動(dòng)主汽門的結(jié)構(gòu)所致,市場(chǎng)上普通的法蘭盤墊不適合在此處使用,我們制作了合金齒形墊,合金齒形墊材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti(不銹鋼),從而徹底消除了此設(shè)備制造缺陷,既保證了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,又保證了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全。

        (3)汽輪機(jī)的真空度是影響汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)有效運(yùn)行的主要原因,2號(hào)汽輪機(jī)在揭蓋后,發(fā)現(xiàn)上汽封壓蓋尺寸不合適,存在松動(dòng)現(xiàn)象,壓蓋的松動(dòng)造成上汽封密封不嚴(yán)、汽封漏氣,在一定程度上影響了機(jī)組的真空。我們重新加工了定位銷,安裝后上汽封密封牢固,降低了汽輪機(jī)的排汽壓力,從而保證了機(jī)組的運(yùn)行真空。

        汽輪機(jī)本體的改造,處理的大多是設(shè)備在制造過程中,因?yàn)榧庸ぞ?xì)度引起的缺陷,這些缺陷的存在,很大程度上影響機(jī)組安全有效運(yùn)行,通過技改,在一定程度上解決了這些問題。

        3 鍋爐部分的改造

        3.1 AQC鍋爐入風(fēng)口管道改造

        AQC鍋爐煙風(fēng)進(jìn)口管道磨損嚴(yán)重,存在漏風(fēng)現(xiàn)象。漏風(fēng)造成鍋爐的進(jìn)出口煙風(fēng)壓力差變小,鍋爐的進(jìn)風(fēng)量變小,從而AQC鍋爐的產(chǎn)汽量和蒸汽品質(zhì)都有所降低。

        我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管路的尺寸,重新制作了管道,并在管道內(nèi)部打上澆注料,徹底避免了管道磨損漏風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生,鍋爐的進(jìn)出口壓力差得以提高,在一定程度上提高了鍋爐的熱效率。

        3.2 對(duì)四臺(tái)余熱鍋爐鍋爐實(shí)施外部保溫

        四臺(tái)鍋爐在冬季運(yùn)行困難,鍋爐整體散熱嚴(yán)重,損失了不少熱能,鍋爐的熱利用率降低,從而減少了發(fā)電量。而且由于嚴(yán)寒使部分儀器儀表凍壞,增加了維修成本。

        我們投資近80萬元,對(duì)四臺(tái)余熱鍋爐外壁做整體保溫,利用鍋爐自身散發(fā)的熱保護(hù)儀器儀表。此項(xiàng)工作完成后,儀表損壞數(shù)量減少,熟料發(fā)電量提高了1.12kWh/t。根據(jù)公司的實(shí)際生產(chǎn)水平,每天生產(chǎn)熟料5000t計(jì)算,每天可多發(fā)電5600kWh,每月多發(fā)電168000kWh,全年多發(fā)電約184800kWh,按照工業(yè)用電0.662元/度計(jì)算,每年可增加效益120萬元,投資在當(dāng)年就可回收,降低了公司運(yùn)營成本,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

        3.3 提高SP鍋爐強(qiáng)制循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程

        我公司的SP鍋爐是臥式鍋爐,介質(zhì)需要強(qiáng)制循環(huán),強(qiáng)制循環(huán)泵的性能直接關(guān)系到SP鍋爐的效率。我們加大強(qiáng)制循環(huán)水泵電機(jī)功率,從原來的55kW提高至75kW;對(duì)強(qiáng)制循環(huán)泵的葉輪進(jìn)行改造,增大葉片間隙。通過這兩項(xiàng)改造,提高了SP鍋爐強(qiáng)制循環(huán)水泵的揚(yáng)程、泵的出口壓力和泵的流量,從而提高了窯尾鍋爐的產(chǎn)汽量和蒸汽品質(zhì)。

        3.4 SP鍋爐內(nèi)部加擋風(fēng)板

        由于SP鍋爐的介質(zhì)是強(qiáng)制循環(huán),介質(zhì)在對(duì)流管束內(nèi)流動(dòng),對(duì)流管束底部有“U”型彎頭,這些彎頭暴露在煙氣中,受到煙氣沖刷,存在磨損現(xiàn)象,容易造成彎頭損壞,從而發(fā)生爆管事故。我們?cè)诳拷鼜濐^的地方加上擋風(fēng)板,使煙氣不直接吹向彎頭,對(duì)彎頭起到保護(hù)作用,提高了鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)率和發(fā)電量。

        4 結(jié)語

        無論是汽輪機(jī)組汽水系統(tǒng)的改造、汽輪機(jī)本體的改造,還是鍋爐的改造,這些技改投入成本不大,得到的回報(bào)卻很大。不但取得了經(jīng)濟(jì)效益,還為環(huán)境保護(hù)起到了一定作用。余熱發(fā)電是水泥窯節(jié)能減排的重要項(xiàng)目,其效率的提高能夠?yàn)楣窘档蜕a(chǎn)經(jīng)營成本做出重大貢獻(xiàn)?!?/p>

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