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        大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施

        2015-12-23 06:53:06賈金嬋黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司黑龍江齊齊哈爾161000
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年17期
        關鍵詞:可控因素煤耗電耗

        賈金嬋(黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000)

        大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施

        賈金嬋
        (黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000)

        本文基于660MW超臨界燃煤機組,依據(jù)供電煤耗的計算方法,對大型火電機組影響供電煤耗的運行調(diào)整可控因素進行了量化分析,從優(yōu)化運行、精細調(diào)整的角度,探討了降低煤耗的措施。

        大型直流鍋爐;供電煤耗;可控因素;控制措施

        供電煤耗是最能反映機組運行的經(jīng)濟性,衡量運行管理水平的重要指標。對于新投產(chǎn)機組,運行管理往往只注重機組運行的安全性和穩(wěn)定性,降低供電煤耗容易被忽視。實際上保證機組的安全與穩(wěn)定運行是提高機組運行經(jīng)濟性的基礎和根本保障。

        1 影響機組煤耗因素

        影響機組供電煤耗的因素較多,有些是不可控因素,有些需要進行設備的改造,采用更先進的技術(shù)才能達到目的,但這需要資金的投入,還要進行可行性研究及成本與效益核算。本文只對可控因素,采用精細的優(yōu)化運行調(diào)整技術(shù)能夠改善的因素進行分析。

        1.1 汽輪機熱效率

        影響汽輪機熱效率的主要指標和因素有:(1)負荷率。(2)汽機本體效率:高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸效率、汽缸漏汽。(3)回熱系統(tǒng):給水溫度、加熱器下端差、加熱器溫升、各段抽汽壓損、軸封加熱器水位等。(4)真空度:真空嚴密性、循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水溫升(凝汽器熱負荷、循環(huán)水泵出力、循環(huán)水泵運行方式)、凝汽器端差、真空泵性能。(5)熱力系統(tǒng):小機耗汽量、閥門內(nèi)漏、排氧門開度、輔汽汽源、補水率(全廠熱力系統(tǒng)泄漏)。(6)蒸汽參數(shù):主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、減溫水量、再熱器壓損。

        以下根據(jù)對汽輪機熱效率影響較大的可控指標進行分析。

        1.1.1 給水溫度。(1)因素分析。根據(jù)現(xiàn)有資料(也可以通過計算得出),對于600MW級超臨界機組,給水溫度每下降10℃,熱效率下降0.28%,供電煤耗增加0.9g/kW·h。如果給水溫度低于機組設計給水溫度,所消耗的燃料就高,且差值之間呈正比關系,即給水溫度與設計給水溫度相差越大,供電煤耗越高。高加投入率低、高加換熱效果差、高加旁路閥泄露、抽汽段壓力損失和高加端差上升等因素都是造成給水溫度低的原因。其中,高加上端差和高加各段抽汽壓力對供電煤耗的影響。(2)控制措施。保證高加投入率的同時,在高加在運行中保持正常水位,嚴禁高水位、低水位長期運行,發(fā)現(xiàn)水位異常,要及時查明原因,進行處理;運行中加強檢查高加旁路閥是否泄漏,加熱器進汽閥是否節(jié)流運行,連續(xù)排氣是否正常;控制高加端差在規(guī)定范圍,注意監(jiān)視高加水位并及時調(diào)整,保證高加內(nèi)換熱效果。

        1.1.2 凝汽器真空。(1)因素分析。根據(jù)熱循環(huán)的原理,冷端損失是影響循環(huán)熱效率的最重要因素。對于運行方面,反映冷端熱損失的參數(shù)是凝汽器真空。凝汽器真空是影響供電煤耗的重要因素,凝器真空每下降1kPa,供電煤耗增加2.6g/kW·h。(2)控制措施。嚴格按照熱力試驗確定的循環(huán)水泵優(yōu)化組合運行方式進行循環(huán)水泵的經(jīng)濟運行調(diào)度,以保持最佳真空。并按規(guī)定定期投運膠球清洗裝置,保證凝器管道潔凈;保證真空泵的運行效果,對真空泵冷卻器進行定期維護。

        1.1.3 蒸汽參數(shù)的影響及控制措施。(1)主汽壓力每變化1MPa,影響供電煤耗約0.33g/kW·h。正常運行情況下運行人員應嚴格按照機組調(diào)試運行期間所確定的優(yōu)化后的定-滑-定壓力曲線控制主汽壓力,蒸汽壓力調(diào)整的同時也就是調(diào)整機組負荷的過程,根據(jù)電網(wǎng)負荷的需求,及時調(diào)整燃料量,改變鍋爐蒸發(fā)量,維持汽壓在負荷對應的定壓或滑壓曲線范圍內(nèi)。90%及以上額定負荷工況下運行時,過熱出口蒸汽壓力保持在額定值附近運行。(2)主汽溫度每變化10℃,影響供電煤耗約1.05g/kW·h。主蒸汽溫度的調(diào)整是通過調(diào)節(jié)水煤比的比例,控制中間點焓值為基本調(diào)節(jié),當中間點焓值變化較大時,應優(yōu)先通過給水來調(diào)整水煤比,以減小焓值的偏差,在45%~100%負荷范圍內(nèi)保持啟動分離器蒸汽有一定過熱度。主蒸汽一、二級減溫水是主汽溫度調(diào)節(jié)的輔助手段,一級減溫水用于保證屏式過熱器不超溫,二級減溫水用于對主蒸汽出口溫度的精確調(diào)整。應根據(jù)煤質(zhì)變化,采用輸入偏差值的方法將水煤比修正到精確的控制值,盡量減少減溫水的使用。

        1.1.4 汽水損失的影響及控制措施。鍋爐的汽水損失是指由于運行中汽水外排所帶走的熱量,主要是由于啟動過程中冷熱態(tài)清洗所帶走的熱量、無BCP啟動系統(tǒng)為了保證啟動流量所帶走的熱量及排入凝汽器對真空的影響;當前大型火電機組鍋爐蒸汽吹灰也是汽水損失較大的一項,包括:鍋爐本體吹灰、預熱器吹灰(機組啟動或停止過程中,在煤油混燒或等離子點火煤粉燃燼率較低時還要進行連續(xù)吹灰)、脫硝裝置吹灰、煙氣深度冷卻器吹灰;熱力系統(tǒng)閥門內(nèi)漏的汽水損失;電除塵灰斗加熱的汽水損失等。

        1.2 廠用電率的影響和控制措施

        隨著鍋爐容量的增大,其輔機的容量也加大,特別是引風機容量增加更多,主要是因為環(huán)保要求的提高,新機組普遍采用電袋聯(lián)合除塵、加裝脫硝裝置及煙氣深度冷卻器增加了煙道系統(tǒng)的阻力,為了減化調(diào)整手段取消增壓風機。所以降低廠用率鍋爐運行調(diào)整的潛力最大。廠用電率每上升1%,供電煤耗約增加3.47g/kW·h。由于本廠引、送、一次風機均采用了動葉可調(diào)式風機,所以降低風機電耗的主要措施是降低煙風道阻力、消除漏風、保持合適的風壓風量指標。正常運行中加強對煙風道漏風情況的檢查,發(fā)現(xiàn)漏點及時聯(lián)系檢修維護人員消除;在保持一、二次風壓適當?shù)那闆r下,盡量將各風門開度保持最大,以減少節(jié)流損失;根據(jù)飛灰含碳量在線指示、負荷等,精心調(diào)整爐膛出口氧量,盡量保持氧量在最佳氧量范圍內(nèi)運行。對于直吹式制粉系統(tǒng),降低磨煤機耗電率的主要措施是:根據(jù)負荷和運行各磨煤機的出力,及時控制投運磨煤機的臺數(shù),保持磨煤機在最佳出力運行。根據(jù)飛灰含碳量在線指示的變化趨勢,調(diào)整一次風壓和風量,通過設置動態(tài)分離器變頻轉(zhuǎn)速的偏差值,控制煤粉細度在最佳細度范圍內(nèi)。

        結(jié)語

        用運行調(diào)整的措施降低機組供電煤耗,需在工況變化時認真分析各參數(shù)的變化趨勢,調(diào)整某個參數(shù)時還要顧及可能對其它相關參數(shù)的影響。如:降低爐膛出口氧量可以降低送風機電耗,但同時又可能因風量不足而造成機械不完全燃燒熱損失的增加,還有可能在燃燒的中心區(qū)域產(chǎn)生還原性氛,造成爐膛結(jié)焦等。影響廠用電率指標的主要因素是主要輔機的電耗率,本文只對鍋爐主要輔機耗電率進行了分析,實際運行中還要對汽輪機輔機設備電耗、除塵電耗、脫硫電耗、輸煤電耗、化學水處理電耗等生產(chǎn)用廠用電耗進行分析,找出輔機最優(yōu)化運行方式,以降低輔機電耗率。

        [1]史晶晶.大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施[C].第八屆電力工業(yè)節(jié)能減排學術(shù)研討會,2013.

        TM732

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