薛小宇 趙志發(fā) 徐 江
(國家能源集團泰州發(fā)電有限公司,江蘇 泰州 225300)
鍋爐風煙系統(tǒng)是指連續(xù)不斷的給鍋爐燃料燃燒提供所需的空氣量,并按燃燒的要求分配風量送到爐膛,在爐膛內(nèi)為煤、油的燃燒提供充足的氧量,同時使燃燒生成的含塵煙氣流經(jīng)各受熱面和煙氣凈化裝置后,最終由煙囪排至大氣[1]。
其中涉及送風機的主要流程為:電廠環(huán)境空氣經(jīng)濾網(wǎng)、消聲器與熱風再循環(huán)匯合后垂直進入兩臺軸流式送風機,由送風機提壓后,經(jīng)冷二次風道進入兩臺空氣預熱器預熱,熱風送至二次風箱和附加風風箱經(jīng)燃燒器進入爐膛。從空預器的出口二次風道引出一路作為二次風的再循環(huán)熱風,防止空預器冷端的低溫腐蝕。送風機A、B 出口之間設有一聯(lián)絡通道,并裝有一聯(lián)絡擋板,以實現(xiàn)風機的單側隔離。在燃燒器風箱內(nèi)流向各個噴咀的通道上設有調(diào)節(jié)擋板,用以完成各股風量的分配和各層噴嘴的投停。鍋爐二次風量由燃燒控制系統(tǒng)通過風箱風壓與爐膛的壓差控制,即通過送風機動葉的角度來實現(xiàn)平[2]。
送風機的流量決定于鍋爐的負荷。送風機的出口壓頭決定于在給定流量下流經(jīng)空氣預熱器、風道、二次風箱和燃燒器的壓降[3]。送風機風壓與流量通過風機的葉片角與二次風箱的擋板進行控制。
二期兩臺機組在同負荷下,送風機電流有較大差異,我們選取了以下幾種典型工況作為對比,結果如表1 所示,顯然正常運行中,相同負荷下,#4 機送風機電流明顯大于#3 機。
表1 負荷與風機電流關系
為直觀展示,電流對比曲線如圖1 所示,橫軸為負荷,縱軸為電流。
圖1 負荷電流曲線
3.1.1 送風機氧量曲線未優(yōu)化。氧量設定值對送風機的出力影響很大,因此合理的氧量設定值有利于送風機電耗的優(yōu)化,本廠氧量設定值是根據(jù)設計院設計值、現(xiàn)場調(diào)試情況而產(chǎn)生的數(shù)值,期間有過一些修改,經(jīng)過多次探索,氧量設定值仍存在一定的優(yōu)化空間來滿足當前機組安全經(jīng)濟運行的需要。
3.1.2 氧量測點不準。經(jīng)過與儀控專業(yè)現(xiàn)場調(diào)查和確認,并且對氧量測點進行吹掃,確認了當前機組的氧量測點是相對較為準確的。
3.1.3 二次風風門開度邏輯未優(yōu)化。#3、#4 機二次風風門開度邏輯有所不同,甚至部分開度曲線相差較大。
可以發(fā)現(xiàn)相同煤種下,#3、#4 機二次風風門開度區(qū)別很大,而二次風風門的開度大小影響著二次風節(jié)流,造成送風進入爐膛時的阻力不同,所以影響送風機電流。
3.1.4 空預器扇形板下壓間距不夠。通過對空預器進行實地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)空預器LCS(漏風控制系統(tǒng))運行良好,查閱相關投運數(shù)據(jù)后也確認,空預器各端的扇形板間距已調(diào)整至最佳數(shù)值,進一步下降會有一定的安全隱患,因此若是因空預器漏風而造成送風機電流大的可能性很小。
3.1.5 空預器差壓高。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研并多次調(diào)取歷史運行曲線,發(fā)現(xiàn)#4 爐空預器差壓自投產(chǎn)以來緩步上升,而空預器的差壓高造成煙氣系統(tǒng)阻力增大,造成送風機出力上升,但小組成員經(jīng)過與鍋爐廠家和風機廠家確認,空預器差壓上升的程度仍不足以造成送風機電流偏大如此多的數(shù)值。
3.2.1 將#4 爐各燃燒器底部二次風,頂部二次風,煤層輔助風, 油層輔助風的風量- 煤量曲線進行修改,將風門開度對照#3 爐同層風門開度進行修改,在運行機組先根據(jù)一層燃燒器的效果進行試驗,然后對各層燃燒器風門進行相應優(yōu)化。
3.2.2 修改#4 爐氧量運行曲線:會同部門鍋爐和儀控專業(yè)就歷次燃燒調(diào)整試驗進行調(diào)研和推算,確定氧量設定值曲線優(yōu)化的方向,修改當前的氧量設定值。
為驗證優(yōu)化后的氧量曲線滿足機組的安全運行要求,我們在不同負荷段測試了二次風母管風壓平穩(wěn)性,并與之前進行比較,結果如圖2 所示。
圖3 負荷與二次風壓關系
由曲線可見,二次風母管風壓在不通過負荷下變化平穩(wěn),滿足機組運行要求。同時對鍋爐的壁面還原性氣氛進行了測試,結果如表3 所示。
表3 鍋爐壁還原性氛圍測試數(shù)據(jù)匯總表
由此可見,在新的送風機氧量曲線下,爐內(nèi)生成的CO 和H2S 依然很少,所以新的氧量設定值完全能夠滿足機組安全運行的需要。
經(jīng)過以上調(diào)整#4 爐同負荷下送風機電流下降明顯,送風機2017 年7~9 月相關指標如表4 所示。
為更加客觀地展示送風機電流變化情況,整理了前9 個月機組在900Mw負荷下的#4 爐送風機平均電流見表4。
表4 優(yōu)化后送風機電流與負荷關系
因此我們得到,#4 爐送風機電流變化與目標值對比如圖4。
圖4 #4 爐送風機電流變化與目標值
自從采取了相關措施后#4 爐送風機電耗有了明顯的下降,取得了較好的節(jié)能效果,尤其是在機組負荷較高時,風機電流下降更明顯,送風機電流最終下降了10A,為直觀分析,我們選取了幾個典型工況下電流差的均值10A 作為電耗差的計算依據(jù),參照年均負荷率750Mw,兩臺機組的送風機電耗差為:
△Q=√3*U*△I*COSφ*T
=√3×10×1000v×10A×0.88×24H×365=133516KWH
調(diào)整后兩臺送風機每年節(jié)約耗電:
121378×2=267032KWH。