鄭文廣，司順勇，朱良松，劉博

(華電電力科學研究院，杭州 310030)

0 引言

截至2012年年底，我國發(fā)電總裝機容量達到1 144 GW，其中火電機組828 GW，占總裝機容量的72.5%。隨著我國近年來燃煤機組裝機容量的快速增長，電力企業(yè)不斷加強火電機組的技術創(chuàng)新，陸續(xù)規(guī)?；瘜嵤┝嘶痣姍C組汽輪機側熱力系統(tǒng)優(yōu)化、燃煤火電機組整體優(yōu)化和火電機組環(huán)保設施改造等項目，機組供電煤耗和排放指標大幅下降[1-3]。機組啟、停次數(shù)呈逐年遞增態(tài)勢，如何降低機組停機過程中的能耗已逐漸成為火電機組生產(chǎn)經(jīng)營活動的重點工作之一。然而，機組停機過程的節(jié)能工作還處于初級階段，機組停機過程缺乏科學指導，未形成網(wǎng)絡化、制度化、標準化的過程控制，所以，對機組滑參數(shù)停機節(jié)能的研究勢在必行。本文以300 MW亞臨界自然循環(huán)、中間儲倉式制粉系統(tǒng)機組為研究對象，詳細分析機組滑參數(shù)停機(以下簡稱滑停)過程中油耗、電耗偏高的原因，并給出相應的應對措施。

1 滑參數(shù)停爐節(jié)油措施

1.1 滑停過程中助燃油耗高的原因

(1)滑停燒粉倉時，在低粉位情況下給粉機易出現(xiàn)卡澀、出粉不均等情況。此時，微油點火油槍著火不可靠，不能起到真正的穩(wěn)燃作用，不得不投入主油槍助燃(一般為1.5 t/h)。

(2)因給粉機卡澀、出粉不均等問題造成粉倉燒空時間延長，投油助燃時間也相應延長。

(3)機組低負荷運行時間太長，延長了投油助燃的時間，造成油耗升高。

1.2 燒空粉倉過程分析及應對措施

300 MW機組為中間儲倉式制粉系統(tǒng)，正常滑參數(shù)停機必須將粉倉內(nèi)存粉燒空，以確保粉倉安全及再次啟動時給粉機運行正常。停爐燒空粉倉過程最不穩(wěn)定的因素源于給粉機出粉不均、給粉機卡澀，解決了給粉機運行不穩(wěn)定的問題，也就在很大程度上解決了安全、經(jīng)濟停爐的問題。

1.2.1 給粉機卡澀、出粉不均的原因分析

某電廠300 MW機組鍋爐燃用煤種為煙煤，制粉系統(tǒng)為中間儲倉式，送粉方式為制粉乏氣送粉。該系統(tǒng)運行中存在如下問題：

(1)由于煤種揮發(fā)分較高，磨煤機出口溫度一般保持在65～70 ℃，新制備的煤粉溫度一般不高于60 ℃，煤粉中水分比熱風送粉方式的制粉系統(tǒng)高，煤粉更易在煤粉倉中出現(xiàn)結塊、“搭橋”現(xiàn)象。

(2)由于煙煤的揮發(fā)分相對較高，易出現(xiàn)自燃，這是造成粉倉溫度升高、粉倉內(nèi)煤粉自燃焦結的根本原因；粉倉密封性較差是造成粉倉溫度升高的重要原因。因此，運行中經(jīng)常出現(xiàn)因粉倉溫度高造成給粉機卡澀、出粉不均、燃燒不穩(wěn)等現(xiàn)象。

(3)甲、乙粉倉正常運行中保持的粉倉粉位較高(一般都控制在3.5 m以上)，貼壁煤粉流動性差，長此以往，貼壁煤粉便集結成塊狀而不能隨主流煤粉下降，甚至部分由于結塊后自燃形成焦炭，這些塊狀的煤粉通過給粉機時便有可能造成給粉機卡澀、聯(lián)軸器斷銷子；也可能由于貼壁煤粉的坍塌造成給粉機出粉不均、給粉機自流等情況的發(fā)生，這就出現(xiàn)了所說的給粉機出粉不均，俗稱“竄火嘴”，亦稱“竄給粉機”。只有等結塊的煤粉脫落殆盡或不再有結塊的煤粉脫落時，給粉機才能恢復正常運行。

1.2.2 粉倉換粉操作

由上節(jié)內(nèi)容可知，只要在機組正常運行中做好定期降粉及降粉溫、停爐前對粉倉進行徹底的換粉操作，就能保證停爐過程中給粉機出粉均勻且燃燒穩(wěn)定，特別是對甲、乙粉倉進行充分的換粉操作更為重要。

(1)丙、丁粉倉換粉工作日?；龅綑C組停運前無需對丙、丁粉倉進行專門的換粉操作就可以保證給粉機運行穩(wěn)定。機組停運時，在丙、丁粉倉燒空過程中無需投油助燃。

(2)甲、乙粉倉換粉經(jīng)?；?，機組停運前重點換粉。

根據(jù)停機工作安排，在機組停運前8 h左右進行粉倉換粉，如果時間太短，可能會由于換粉不充分而達不到預期效果。換粉操作的關鍵是將粉倉粉位燒低，并使粉倉四壁脫落的結塊煤粉通過給粉機送入爐膛，直至所有的給粉機不再出現(xiàn)卡澀、來粉不均等異常，且粉倉溫度開始降低。為減少臨時換粉時給粉機出粉不均、給粉機卡澀情況的發(fā)生，機組正常運行中經(jīng)常(每3～5天進行一次)進行換粉操作。

為盡可能減少換粉操作過程中因給粉機故障或來粉不均對燃燒及機組負荷的影響，進行換粉操作時保持機組負荷在260～280 MW，并維持4套制粉系統(tǒng)運行。因給粉機在較低的轉速下出現(xiàn)卡澀或出粉不均時對整個燃燒工況及蒸汽參數(shù)的影響相對較小，同時要盡量縮短換粉時間，在粉倉粉位高于3.0 m時保持給粉機轉速在500 r/min左右，在粉倉粉位低于3.0 m后要適當降低換粉操作時給粉機的轉速(可維持在400 r/min左右)。

(3)換粉操作最好先從乙制粉系統(tǒng)進行，一則甲組給粉機在沒有進行換粉前其粉倉粉位較高，給粉機運行相對穩(wěn)定；二則甲組給粉機運行穩(wěn)定有利于燃燒工況的穩(wěn)定；三則最后進行甲粉倉換粉，其換粉結束時間離最后的停爐時間較短，新粉重新結塊的可能性不大。

乙粉倉換粉結束后，重新制備新粉至乙粉倉粉位在3.5 m左右，給粉機運行全部穩(wěn)定后，對甲制粉系統(tǒng)進行換粉操作。進行甲制粉系統(tǒng)換粉操作時，因乙、丙、丁組給粉機運行相對穩(wěn)定，且在要求的負荷范圍內(nèi)燃燒調(diào)整裕量較大，所以燃燒穩(wěn)定性較好。

1.2.3 換粉方法比較

根據(jù)機組停運前準備時間的充裕程度，換粉方法可分為快速換粉和緩慢換粉。

(1)快速換粉方法。停用要進行換粉操作制粉系統(tǒng)的給煤機，待磨煤機內(nèi)存粉抽凈后停用磨煤機進行快速燒粉換粉。這種換粉方式的優(yōu)點是：換粉速度快，適合在停爐前所給準備時間較短的情況下使用。其缺點是：燒粉過程中可能會出現(xiàn)多個給粉機在相對集中的時間內(nèi)出現(xiàn)卡澀、出粉不均等情況，對燃燒工況及汽溫、汽壓等參數(shù)影響相對較大，換粉操作時需加強監(jiān)盤力量。

(2)緩慢換粉方法。降低要進行換粉操作制粉系統(tǒng)的出力，或開啟該制粉系統(tǒng)至輸粉機切向擋板輸粉至相鄰制粉系統(tǒng)或鄰爐粉倉粉位最低的粉倉，使進行換粉操作的粉倉粉位緩慢下降，以盡量避免多個給粉機在相對集中的時間內(nèi)發(fā)生卡澀、出粉不均等情況，減少給粉機異常時對整個燃燒工況的影響。其優(yōu)點是：換粉過程中給粉機異常對燃燒的影響相對較弱，集中發(fā)生給粉機異常的概率較小，適合在停爐前所給準備時間較長的情況下使用。其缺點是：換粉過程較長，且因換粉過程中制粉系統(tǒng)低出力運行而經(jīng)濟性較差，如配合輸粉機使用則可避免換粉過程中制粉系統(tǒng)低出力運行，同時也可避免制粉系統(tǒng)低出力運行造成排煙溫度升高。

1.2.4 準備工作結束后停爐過程控制

為更有利于小油槍對煤粉氣流的引燃，確保小油槍在停爐過程及機組再次啟動時的使用效果，最好于停爐前3 h左右將甲原煤倉燒空并對甲原煤倉再上50～100 t的易燃優(yōu)質(zhì)煤(即便停爐時原煤倉沒有燒空，也可以保證機組再次啟動時微油點火油槍所點燃的煤為優(yōu)質(zhì)易燃煤，這樣甲原煤倉的煤如果不在機組大、小修狀況下，就可以不燒空)。

換粉工作結束后，維持甲、乙粉倉粉位不高于3.0 m且乙粉倉粉位低于甲粉倉粉位的狀態(tài)運行，待丙(或丁)粉倉燒空且丁(或丙)組給粉機出現(xiàn)2個給粉機不出粉后，停用乙給煤機、乙磨煤機，繼續(xù)保持甲制粉系統(tǒng)正常制粉。待丙(或丁)粉倉燒空停用后，保持甲制粉系統(tǒng)繼續(xù)制粉30 min左右，停用甲給煤機、甲磨煤機，甲粉倉開始燒粉。乙給煤機、乙磨煤機停用后，為確保給粉機由上而下逐層停用，應適當提高#9～#12給粉機轉速，適當降低#7，#8給粉機轉速，維持#1～#8給粉機在450 r/min左右運行，此時機組負荷一般不會高于150 MW，可視燃燒情況投入所有小油槍穩(wěn)燃。

煤三層給粉機不出粉后可對角關閉2個一次風門，以盡量減少進入爐膛的冷風，更好地維持燃燒穩(wěn)定，同時因一次風量減少致使排粉機、吸風機電流下降，也有利于節(jié)能停機。

煤三層出現(xiàn)2個給粉機不出粉后可適當提高#5～#8給粉機轉速，并盡量保持同層給粉機轉速一致，以利于減小因給粉機不出粉造成蒸汽壓力下降的幅度和速度。

解除#1～#4給粉機自動控制，使其穩(wěn)定在450 r/min左右運行，以利于小油槍穩(wěn)定、可靠地引燃各自對應的煤粉氣流，保持燃燒穩(wěn)定。乙粉倉燒空后，停用乙排粉機。繼續(xù)提高#5，#6給粉機轉速，使其盡快燒空停用并關閉其對應的一次風擋板，僅維持#1～#4 給粉機運行。為防止給粉機在高轉速下突然燒空或卡澀、出粉不均等情況對燃燒的影響，可控制給粉機轉速始終在450 r/min左右運行或逐一提高給粉機轉速逐個進行燒空，直至最后全部停用。

燒粉倉過程中，一般#24，#19，#14，#15，#12，#9，#3，#5給粉機相對燒粉過程較長，可有意識地適當提高上述給粉機的出力或提前增大其出力。

1.2.5 取得的效果

(1)停爐前經(jīng)過充分的換粉操作，滑停過程中給粉機出粉均勻穩(wěn)定，可以順利進行燒空粉倉的工作。

(2)由于滑停過程可調(diào)裕量相對較大，運行穩(wěn)定、燃燒穩(wěn)定，主蒸汽壓力可以平穩(wěn)變化，主蒸汽溫度可以投入自動調(diào)整，汽包水位波動大大減輕，汽包水位更易于控制，從而避免某個給粉機燒空后機組負荷及蒸汽參數(shù)的突降時給水壓力、減溫水量相互之間的影響，運行操作量大大減少；同時，在很大程度上避免了汽包滿水、缺水事故及水沖擊事故。

(3)由于燃燒穩(wěn)定，最低投油穩(wěn)燃負荷可以降低至130 MW左右，大大縮短了投油助燃時間；同時避免了投主油槍助燃，僅使用微油點火油槍助燃就可以完成整個滑停過程，停機助燃用油僅需1～2 t，大大節(jié)約了停機助燃用油。

(4)整個停機過程蒸汽壓力的下降相對較平緩，汽包能夠得到較充分的冷卻，汽包壁溫下降較為均勻，且汽包壁溫差較小，有利于延長汽包的使用壽命并安全停機。

2 滑參數(shù)停爐節(jié)電措施

2.1 機組深度滑停，減少啟動電動給水泵電耗

按照常規(guī)停機方式，機組解列、鍋爐熄火后汽包壓力一般不低于4.0 MPa。隨著時間的延長，汽包壓力緩慢降低，汽包水位也會逐漸降低，為了防止汽包水位降低后造成汽包上下壁溫差增大，一般會待汽包水位達“零位”后啟動凝結水泵(用以提供電動給水泵密封水)、電動給水泵向汽包上水，待汽包滿水后停運電動給水泵，此過程一般需15～20 min。要使汽包達到帶壓放水參數(shù)，一般需啟動3～4次凝結水泵和電動給水泵。

由于采取措施使滑停過程平穩(wěn)進行，滑停過程中機組負荷及主蒸汽壓力平穩(wěn)下降，汽包冷卻充分，滑停結束時汽包壁溫比較均勻，不會出現(xiàn)大的壁溫差?；＿^程中采用汽輪機調(diào)門開度、管道輸水門配合鍋爐降壓燒粉，可在不延長燒粉進程的前提下盡量降低主蒸汽壓力至2.0 MPa，此時汽包壁溫僅230 ℃左右，機組停運汽包滿水后，汽包壁溫差遠遠低于規(guī)程56 ℃的規(guī)定值。通過實踐，此狀態(tài)至鍋爐快速放水，無需對汽包進行上水，汽包壁溫差仍然較小，一般可控制在20 ℃左右。這樣就減少了啟動凝結水泵、電動給水泵上水時間各1 h，節(jié)約廠用電5 300 kW·h左右。

2.2 單臺運行循環(huán)水泵及凝結水泵

根據(jù)運行實際，機組負荷低于150 MW后，一般單臺循環(huán)水泵即可維持凝汽器真空不低于-90 kPa長時間運行。而在停機過程中，機組負荷自150 MW降到0 MW的時間一般不低于1 h，以高速循環(huán)水泵正常運行功率1 400 kW計算，滑停過程中及時停運1臺高速循環(huán)水泵可節(jié)約電耗至少1 400 kW·h。

2.3 滑停過程中降低廠用電的其他措施

(2)鍋爐熄火后，及時停運一側吸、送風機，采用單側風機吹掃爐膛；嚴格控制鍋爐熄火后爐膛吹掃5 min的要求，吹掃結束及時停運吸、送風機，以降低吸、送風機電耗。

(3)吸、送風機停運10 min后，及時停運吸、送風機潤滑油泵。

(4)空氣預熱器入口煙溫低于120 ℃時，及時停運空氣預熱器。

(5)爐膛出口煙溫低于60 ℃，及時停運火檢風機。

3 節(jié)能效果

300 MW 機組滑參數(shù)停機，通過采取優(yōu)化停機過程中燒空粉倉的措施，縮短機組滑停時間約2 h。通過優(yōu)化停機后汽包上水控制措施并采取節(jié)能停機措施后，輔機運行時間大大縮短，循環(huán)水泵運行時間縮短2 h，磨煤機、排粉機運行時間縮短2 h，電動給水泵運行時間縮短1 h，凝結水泵、凝升泵運行時間縮短2 h。

優(yōu)化前每次停機耗油13 t，優(yōu)化后每次停機耗油3 t，每次停機節(jié)約10 t燃油，節(jié)約資金7萬元；優(yōu)化前每次停機耗電94.4 MW·h，優(yōu)化后每次停機少耗電23.07 MW·h，每次停機節(jié)電率達到24.43%，節(jié)約資金1.2萬元。綜合以上2項，每次停機可節(jié)約資金8.2萬元。

4 結束語

300 MW機組通過粉倉換粉操作，保證停爐過程中給粉機出粉均勻且燃燒穩(wěn)定，大大縮短了投油助燃時間，降低了機組停機油耗，具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益。

10月19日至21日，第二屆福建省中小學生（少兒）戲劇展演終評階段現(xiàn)場競演，在廈門市青少年宮紅領巾劇場舉行。為期三天的評選，共有400位選手參與，分作4臺專場現(xiàn)場競演。福建省九地市的近50所學校和教育培訓機構競相選送了融匯傳統(tǒng)戲曲意蘊、富有濃郁地域特色、展現(xiàn)新時代青春氣息的戲劇節(jié)目。展演最終評出“福建省戲劇水仙花獎·中小學生戲劇獎”節(jié)目獎和表演獎等相應獎項。

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