[關(guān)鍵詞]超臨界循環(huán)流化床機(jī)組;節(jié)能降耗;床料粒徑;床壓;點(diǎn)火風(fēng)量;臨機(jī)加熱
[中圖分類(lèi)號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487(2024)10–0141–03
1 設(shè)備簡(jiǎn)介
某電廠鍋爐為上海鍋爐廠制造的350 MW 超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐,型號(hào)為SG–1208/25.4–M4605,采用循環(huán)流化床燃燒方式,點(diǎn)火油槍配置6 支床上油槍和4 支床下油槍?zhuān)隽Ψ謩e為1.5 t/h 和0.8 t/h。汽輪機(jī)由上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn),型號(hào)為CJK350–24.2/0.4/566/566,超臨界、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、一級(jí)調(diào)整抽汽、間接空冷、凝汽式汽輪機(jī)。該機(jī)組具有煤種適應(yīng)性廣、燃燒穩(wěn)定等特點(diǎn),是煤電領(lǐng)域的重要裝備。
2 啟動(dòng)優(yōu)化措施
2.1 床料粒徑及床壓選擇
床料粒徑及床壓的選擇對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的能耗具有重要影響。床料的粒徑過(guò)大時(shí),易出現(xiàn)局部流化不良現(xiàn)象,過(guò)小時(shí)又會(huì)使過(guò)細(xì)的床料被風(fēng)帶走,造成極大的熱量損失。通過(guò)篩分底渣作為床料,并控制不同粒徑床料的占比,實(shí)現(xiàn)了床料的優(yōu)化配比,控制1~5 mm 的床料占比約70%,1 mm 以下的占比20%,5 mm 以上占比10%。
同時(shí),根據(jù)床壓對(duì)耗油量及一次風(fēng)機(jī)電耗的影響,確定合理的床壓范圍。床壓過(guò)高會(huì)造成燃油及一次風(fēng)機(jī)電耗的浪費(fèi),過(guò)低可能會(huì)出現(xiàn)吹穿的現(xiàn)象,造成結(jié)焦或燃煤著火后床溫暴漲的情況。經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐,回料器未排床料時(shí),加床料至風(fēng)室壓力8.5~9 kPa ;回料器排床料時(shí),加床料至風(fēng)室壓力9.5~10 kPa。保證點(diǎn)火期間風(fēng)室壓力不低于8.5 kPa,可以有效避免投煤后床壓低、床溫快速升高(撤出風(fēng)道燃燒器后風(fēng)室壓力下降約1.5 kPa)。在啟動(dòng)料倉(cāng)存放一定量的床料,在整個(gè)點(diǎn)火過(guò)程中根據(jù)床溫的溫升隨時(shí)添加,這樣既可以保證鍋爐的安全,又可以更快的達(dá)到投煤溫度,減少燃油的浪費(fèi)。這些措施有效降低了機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的能耗。
2.2 點(diǎn)火風(fēng)量的控制
點(diǎn)火風(fēng)量的控制是機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)臨界一次流化風(fēng)量試驗(yàn),在保證鍋爐不結(jié)焦的前提下,控制一次流化風(fēng)量不低于15 萬(wàn)m3/h,在保證風(fēng)道燃燒器不超溫的情況下,盡量減少一次流化風(fēng)量,降低啟動(dòng)過(guò)程中的風(fēng)量消耗。同時(shí),通過(guò)機(jī)組檢修期間維修、更換漏風(fēng)量大的風(fēng)門(mén)擋板等措施,進(jìn)一步降低了風(fēng)量消耗。2024年4月檢修后啟動(dòng)與2023年同期相比,總風(fēng)量減少約10 萬(wàn)m3/h,啟動(dòng)風(fēng)量對(duì)床溫及煙溫的影響見(jiàn)表1。
從表1 可以看出,下層床溫相同時(shí),檢修后的上層床溫、回料溫度、后煙道煙溫明顯偏低,說(shuō)明降低總風(fēng)量后,循環(huán)灰量減少,換熱量減少,油槍產(chǎn)生的熱量向床料轉(zhuǎn)移,提高了床料溫度、縮短了啟動(dòng)時(shí)間,極大地降低了耗油量;同時(shí)由于后煙道溫度低,膨脹量少,在投煤及加風(fēng)量后,需控制后煙道溫升率,以使鍋爐均勻膨脹,避免因膨脹不均而造成的泄漏。
2.3 提高給水溫度
(1)投用除氧器加熱,提高給水溫度。機(jī)組冷態(tài)沖洗合格后,逐步提高除氧器水溫至90℃以上,加熱水冷壁。除氧器水溫受鄰機(jī)負(fù)荷、汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)汽源、軸封汽源、空預(yù)器吹灰汽源的影響,當(dāng)任一汽源不充足時(shí),要先降低輔汽供除氧器加熱。
(2)凝汽器建立真空后,投運(yùn)臨機(jī)加熱,提高給水溫度。啟動(dòng)過(guò)程中將臨機(jī)加熱給水溫度提高至150℃,臨機(jī)加熱由臨機(jī)冷再供2 號(hào)高壓加熱器(圖1),汽源較充足,參數(shù)較高,效果明顯,受限因素較少。但需嚴(yán)格控制2 號(hào)高壓加熱器出口溫升率,防止應(yīng)力過(guò)大造成高加管束泄漏。
(3)合理調(diào)整給水流量,提高水冷壁溫度。鍋爐冷態(tài)沖洗結(jié)束后,水冷壁溫度較低,提高給水流量300 t/h 左右進(jìn)行循環(huán)加熱。隨著鍋爐點(diǎn)火、水冷壁溫度的上升,逐步降低給水流量,提高給水溫度,加熱水冷壁。當(dāng)水冷壁溫度大于給水溫度后,將給水流量降至最低給水流量(隨下層平均床溫的增加,控制給水流量為床溫的1/2,直至投煤撤油),防止熱量隨著汽水損失而損失。
2.4 點(diǎn)火用煤
為降低投煤溫度,減少耗油量。點(diǎn)火時(shí)使用熱值3 000~3 500 kcal、揮發(fā)分高的煙煤或褐煤,在下層床溫400℃時(shí)投煤,投煤時(shí)先脈動(dòng)給煤,確認(rèn)著火后再連續(xù)給煤,根據(jù)溫升率,先降低油壓及油槍出力,當(dāng)下層床溫升至500℃以上時(shí)再逐漸撤出油槍。待油槍全部撤出,床溫穩(wěn)定后再啟動(dòng)冷渣器,減少熱損失。
2.5 投入高中壓缸夾層加熱
在機(jī)組啟動(dòng)暖機(jī)階段,借助輔助蒸汽來(lái)加熱高中壓缸夾層(圖2),提高高中壓缸夾層內(nèi)外壁溫度,可以加快高中壓缸膨脹(表2),縮短暖機(jī)時(shí)間,達(dá)到節(jié)約鍋爐啟動(dòng)燃燒用油的目的。
2.6 點(diǎn)火油槍的檢查
在機(jī)組啟動(dòng)點(diǎn)火前,通過(guò)清理油槍霧化片,檢查油槍打火桿和火檢,活動(dòng)各油槍、打火桿和油角閥、霧化閥,檢查打火桿和油槍位置匹配,點(diǎn)床上油槍前開(kāi)大點(diǎn)火風(fēng)門(mén)吹掃等措施,確保整個(gè)點(diǎn)火過(guò)程中各油槍均可正常點(diǎn)火,穩(wěn)定燃燒,防止因油槍問(wèn)題導(dǎo)致床溫升率過(guò)低而造成的燃油浪費(fèi)。
3 優(yōu)化效果
通過(guò)實(shí)施上述優(yōu)化措施,顯著降低了機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的能耗。與2023 年同期相比,啟動(dòng)用油從45 t 降至24 t,節(jié)省了21 t 柴油,啟動(dòng)時(shí)間縮短了2 h,實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果。
本次啟動(dòng)發(fā)現(xiàn),因總風(fēng)量控制較低,在只投入4根床下油槍和1 根床上油槍的情況下,將下層床溫提升至400℃,可達(dá)到投煤條件。在啟動(dòng)點(diǎn)火未投煤階段,一次風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量足夠滿足氧量的要求,無(wú)需二次風(fēng)機(jī)提供助燃風(fēng),此時(shí)二次風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)只是為了給床上油槍提供點(diǎn)火風(fēng)量和滿足鍋爐啟動(dòng)條件,多余的二次風(fēng)會(huì)將鍋爐的熱量帶走,增加耗油量,同時(shí)還會(huì)增加電耗。為達(dá)到無(wú)二次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的目的,計(jì)劃下次機(jī)組啟動(dòng)前,采取下列措施。
(1)檢修各二次風(fēng)門(mén)擋板。通過(guò)檢修,盡量使各二次風(fēng)門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密,防止在二次風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)的情況下造成反風(fēng)、冒灰,甚至將各二次風(fēng)管燒紅毀壞。
(2)提高床下油槍出力。適當(dāng)提高床下油槍出力,保證在床上油槍不啟動(dòng)的情況下,4 根床下油槍可以使下層床溫升至400℃,達(dá)到投煤條件。
(3)在投煤后,根據(jù)鍋爐氧量判斷何時(shí)啟動(dòng)二次風(fēng)機(jī),最遲在機(jī)組并網(wǎng)前啟動(dòng),以保證鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
4 結(jié)束語(yǔ)
某電廠350 MW 超臨界循環(huán)流化床機(jī)組通過(guò)上述優(yōu)化調(diào)整和技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的節(jié)能降耗。優(yōu)化后的機(jī)組在降低能耗的同時(shí),提高了安全性和穩(wěn)定性。未來(lái),將繼續(xù)探索更多有效的節(jié)能降耗措施,為煤電行業(yè)的綠色發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。