洪喜彬
(廣東粵電云河發(fā)電有限公司,廣東云浮527328)
隨著電力市場(chǎng)改革的進(jìn)一步深化,同時(shí)受我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的影響,火電機(jī)組年平均可用小時(shí)數(shù)逐年下降。300 MW大型CFB鍋爐從點(diǎn)火到汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至少需耗時(shí)8~10 h,加之機(jī)組調(diào)峰多,啟停頻繁,因而輔機(jī)電耗大,機(jī)組啟動(dòng)成本高。云河發(fā)電有限公司C廠采用上鍋廠SG-1036/17.5-M4506CFB鍋爐,機(jī)組啟動(dòng)時(shí),在鍋爐汽包上水至點(diǎn)火水位后FGD設(shè)備即全島投入運(yùn)行,導(dǎo)致輔機(jī)電耗大。
本文探索了在不對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)的前提下,優(yōu)化FGD系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)方式,以有效減少?gòu)S用電耗,提高機(jī)組啟動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)同類型機(jī)組啟動(dòng)方式的優(yōu)化和節(jié)能有重要參考意義。
云河發(fā)電有限公司5、6號(hào)機(jī)組(2×300 MW CFB燃煤機(jī)組)整套脫硫系統(tǒng)采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝。系統(tǒng)采用一爐一塔進(jìn)行脫硫的配置方案,共兩套煙氣脫硫裝置。系統(tǒng)采用兩級(jí)屋脊式除霧器。為充分、迅速氧化吸收塔漿池內(nèi)的亞硫酸鈣,設(shè)置氧化空氣系統(tǒng)。吸收塔采用空塔,不設(shè)填料裝置。本系統(tǒng)反應(yīng)池的攪拌是通過“脈沖懸浮”的方式完成的,每座吸收塔設(shè)置兩臺(tái)脈沖懸浮泵,一臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用,在運(yùn)行或是停機(jī)后重新投運(yùn)時(shí),通過脈沖懸浮泵將液體從吸收塔底部抽出,經(jīng)管路重新輸送回反應(yīng)池內(nèi)。當(dāng)液體從噴嘴中沖出時(shí)就產(chǎn)生了脈沖,依靠該脈沖作用可以攪拌起塔底固體物,進(jìn)而防止產(chǎn)生沉淀。每座吸收塔設(shè)3層噴淋層,單向212個(gè),雙向400個(gè)。每層噴淋層配一臺(tái)漿液循環(huán)泵;每座吸收塔設(shè)有兩臺(tái)氧化風(fēng)機(jī),一運(yùn)一備,氧化風(fēng)機(jī)采用離心式風(fēng)機(jī);每座吸收塔設(shè)有兩臺(tái)石膏排漿泵,一運(yùn)一備,將石膏漿液送往石膏漿液旋流站進(jìn)行一級(jí)脫水。C廠脫硫島主要輔機(jī)參數(shù)如表1所示。
表1 C廠脫硫島主要輔機(jī)參數(shù)表
脫硫吸收塔系統(tǒng)投入:鍋爐點(diǎn)火前,通知脫硫值班員,投入吸收塔系統(tǒng)運(yùn)行。
(1)對(duì)吸收塔進(jìn)行補(bǔ)漿液,液位補(bǔ)充至9 m以上。
(2)確認(rèn)吸收塔液位在9 m以上。
(3)啟動(dòng)脈沖懸浮泵。
(4)脈沖懸浮泵運(yùn)行15 min后,啟動(dòng)兩臺(tái)(#1、#2)漿液循環(huán)泵。機(jī)組帶負(fù)荷后,若煙氣SO2排放不能滿足要求,啟動(dòng)第三臺(tái)泵。
(5)啟動(dòng)氧化風(fēng)機(jī),檢查并投用(手動(dòng))氧化空氣冷卻水。
以上方式為FGD全投運(yùn)方式。但由于CFB鍋爐的特性,從鍋爐點(diǎn)火到汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至少需耗時(shí)8~10 h,優(yōu)化前FGD設(shè)備在鍋爐汽包上水至點(diǎn)火水位后即全島投入運(yùn)行,導(dǎo)致輔機(jī)電耗大。
(1)脫硫島輔機(jī)在鍋爐點(diǎn)火前運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),大大增加了廠用電消耗。
(2)脫硫島輔機(jī)投運(yùn)時(shí)間方式隨意,沒有合理安排設(shè)備投運(yùn)節(jié)點(diǎn)。
(3)投運(yùn)的輔機(jī)臺(tái)數(shù)較多,導(dǎo)致輔機(jī)電耗較大。
脫硫吸收塔系統(tǒng)投入:
(1)鍋爐點(diǎn)火前2 h,通知脫硫值班員,對(duì)吸收塔補(bǔ)清水至液位7.2 m;
(2)在鍋爐點(diǎn)火前1 h,通知脫硫值班員,啟動(dòng)一臺(tái)脈沖泵運(yùn)行,并啟動(dòng)事故漿液箱事故返回泵或打開供漿門對(duì)吸收塔補(bǔ)漿,將液位補(bǔ)至9 m;
(3)鍋爐點(diǎn)火前30 min,啟動(dòng)一臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行;
(4)吸收塔液位至9 m后,啟動(dòng)一臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行,啟動(dòng)氧化風(fēng)機(jī)后要檢查投用(手動(dòng))氧化空氣冷卻水。
(1)優(yōu)化前FGD系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)不規(guī)范,方式?jīng)]有細(xì)化。優(yōu)化后啟動(dòng)方式依據(jù)鍋爐點(diǎn)火準(zhǔn)備時(shí)間,明確為鍋爐點(diǎn)火前2 h對(duì)吸收塔補(bǔ)清水至7.2 m,點(diǎn)火前1 h對(duì)吸收塔進(jìn)漿至9 m。
(2)優(yōu)化前在鍋爐點(diǎn)火前已啟動(dòng)一臺(tái)回流水泵、一臺(tái)脈沖懸浮泵、兩臺(tái)漿液循環(huán)泵和一臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行,導(dǎo)致輔機(jī)電耗大幅增加。優(yōu)化后在不改動(dòng)系統(tǒng)及不降低安全系數(shù)的前提下,根據(jù)鍋爐點(diǎn)火準(zhǔn)備時(shí)間,明確為鍋爐點(diǎn)火前1 h啟動(dòng)一臺(tái)脈沖泵,點(diǎn)火前30 min啟動(dòng)一臺(tái)漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī),大大節(jié)省了輔機(jī)電耗。
C廠鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)FGD投運(yùn)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)如表2所示。
由表2可以看出,優(yōu)化前鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)過程FGD系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)平均時(shí)長(zhǎng)達(dá)6.24 h,而優(yōu)化后平均時(shí)長(zhǎng)下降至1 h,輔機(jī)節(jié)電效果非常明顯。每次鍋爐啟動(dòng)可節(jié)省電量為:(160+400+560+630+30)×(6.24-1)=9 327.2 kW·h。折算為電費(fèi):9 327.2×0.508 6≈4 744元。以2017年#5、#6機(jī)組共啟動(dòng)11次計(jì)算,共可節(jié)?。? 744×11=52 184元。
表2 C廠鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)FGD投運(yùn)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表
經(jīng)過啟動(dòng)方式優(yōu)化后,在不對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)的前提下,精確了FGD設(shè)備啟動(dòng)方式,不但有效減少了廠用電耗,提高了機(jī)組啟動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性,且風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)小。每次機(jī)組啟動(dòng)應(yīng)用可以節(jié)省電耗約9 327.2 kW·h,費(fèi)用約4 744元。2017年全年節(jié)省啟機(jī)成本約5.22萬(wàn)元,有效提高了機(jī)組啟動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)完善了機(jī)組啟動(dòng)方案。
(1)應(yīng)用實(shí)踐證明,在不對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)的前提下,優(yōu)化FGD系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)方式是可行的。
(2)研究表明,結(jié)合大型CFB鍋爐的特性,通過優(yōu)化FGD設(shè)備啟動(dòng)方式,能夠有效減少脫硫島輔機(jī)電耗,降低機(jī)組綜合廠用電量。
(3)在鍋爐啟動(dòng)過程中采用精確控制FGD設(shè)備投運(yùn)時(shí)間的方式,可以有效縮短FGD輔機(jī)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),降低FGD輔機(jī)電耗,實(shí)際應(yīng)用證明節(jié)能效果明顯。
[1]路春美,程世慶,王永征,等.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M].北京:中國(guó)電力出版社,2003.
[2]300 MW循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行規(guī)程:Q/YFP 10602.03—2017[S].
[3]300 MW循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫運(yùn)行規(guī)程:Q/YFP 10608.03—2017[S].