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【摘要】总结了马莲台电厂330MW煤粉锅炉在节约燃油方面所采取的措施、经验,并分析现有的节油潜力,提出今后节油工作的重点和方向。
【关键词】煤粉锅炉;节油措施;新技术应用
1、前言
随着国际能源需求的迅猛增长,原油价格迅速上扬,挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不仅有利于世界不可再生资源的综合有效利用,更是降低企业生产成本,保证企业可持续发展的重要保证,是提高经济效益和競争力的重要措施和保障。
在燃煤机组运行中,锅炉启动点火和调峰稳燃是火电厂耗油的主要方式。助燃油一般用于运行中磨组启动与停止及机组低负荷运行时的稳燃。
根据2006年1—5月我厂#1、#2机组燃油量统计:前5个月#1、#2炉总共耗油349.12吨,其中机组启动点火用油292.2吨,运行中倒磨及稳燃用油56.92吨。机组月平均倒磨用油量分别为5.692吨/炉,总体表现耗油量比较高。
2、马莲台电厂330MW燃煤机组设备概述及其燃油消耗情况
#1、#2机组分别于2005年12月和2006年6月投产发电。机组额定负荷330MW,锅炉为WGZ1018/18.44-3型。系武汉锅炉厂生产的引进型亚临界一次中间再热自然循环汽包炉。锅炉采用0号轻柴油点火助燃,配有25支高压机械雾化油枪,单支油枪出力0.97t/h(试验最高可达1.2t/h)。
投产初期,由于锅炉存在严重的炉膛结焦,运行不稳定,磨组启停次数多。机组冷态启动和磨煤机启动停耗油量大。仅2006年机组共消耗0号柴油1063.31t,在一定程度上影响了机组的经济效益。为此,我们深入研究主、辅机设备技术特点,深挖节油潜力,根据机组日常运行状况大胆尝试在降低锅炉助燃油方面采取了一系列技术措施。
3、节油技术措施
3.1 机组启动节油
大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度,锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间,检修后的机组冷态启动过程中,发电机和汽轮机需要做多项试验,锅炉只能维持在低参数状态下运行,需要消耗大量燃油,所以针对该机组启动特点,在启动、停止过程中采取以下方法:
(1)合理安排启动时间,使炉底加热充分发挥作用
在启动过程中将邻炉加热系统投运时间由原来5小时增至8小时以上,锅炉启压后方才点火,这样每次启动缩短锅炉点火事件3小时左右,节油15吨左右。因此,机组启动过程中合理安排启动时间,为炉底加热的投入准备足够的时间。
(2)机组启动过程中提前投煤,做到以煤代油
按规程规定,第一台磨煤机启动在发电机并网后进行,但通过观察机组冲转前炉膛温度、炉膛内火焰着火情况、以及我厂燃料特点,认为此时投粉完全可以,并经过试验一次成功。通过修改规程,每次节约启动用油12吨。因此,研究设备特点,合理安排机组冷态启动步骤,尽量缩短启动时间,可以节约大量燃油。
(3)提高油枪燃烧率,减少燃油浪费
经过不断摸索,根据油枪投入时火焰形状及油烟颜色,找到二次风量、燃油压力、燃油温度的最佳匹配关系,控制燃油压力2.9MPa左右,大量油枪投入后提高二次风压至2.0KPa,冬季提高燃油伴热温度在40℃左右,修改中心风档板开启步序使第一油枪投入后中心风档板由原来40%增加到60%开度,经这些调整使冷态油枪点火能够顺畅、稳定,同时减少了燃油不完全燃烧损失。
(4)积极推广实施新技术改造,使机组启动耗油突飞猛进的减少
我厂分别于2007年12月底、2008年4月初对我厂#1、#2锅炉进行微油点火改造,基本上可以使机组冷态启动、滑参数停机的燃油消耗控制在4T/次,而且随着煤电紧张、煤质的变差,对实现低负荷稳燃节油也非常明显。实施以上措施后,缩短了机组冷态启动的时间,冷态启动一次耗油量由原来的150t以上可以减少到70t。锅炉助燃用油和机组启动用油两方面的消耗量大大降低,全年共节约燃油近275吨,共创经济效益137.5万元。2008年通过微油技术改造,可以使机组启动的节油率达到90%以上。
3.2磨煤机启动节油
⑴降低油枪出力,减少助燃消耗
我厂原设计单支油枪出力0.97t/h,经过试验将油枪出力最低降低到0.47t/h,这样可以减少磨煤机启动的燃油消耗。
⑵磨煤机启动程序修改,缩短投油时间
我厂锅炉配置的ZGM95G型中速平盘磨,磨辊加压方式采用定-变加载方式,出于易于调节、系统操作简单灵活等一系列特点。通过认真分析,将磨煤机启动的投油逻辑做了更改,主要将启动程序做了两次修改。原程序如下:投油枪——暖磨——启动磨煤机——启动给煤机——撤油枪。第一次修改为:暖磨——投油——启动磨煤机——启动给煤机——撤油枪。通过此次修改,可以缩短启动时间约10分钟左右,磨煤机每次倒磨节约用油约0.265吨左右。第二次由于磨煤机推力瓦经常在启动过程中烧瓦,所以要求磨煤机启动后必须空转10分钟在启动给煤机,这样就会造成投油时间增长,所以磨煤机启动逻辑再一次进行了修改,将投油有启磨前改在启磨后,这样每次又可以节油约0.274吨左右,经济性已大大体现。
⑶加强磨煤机检修水平和四快治理,减少磨煤机的倒换次数
直吹式制粉系统中,磨煤机跳闸对锅炉的安全、稳定运行威胁很大,为了稳燃就必须投油助燃。我厂磨煤机06年前三季度共倒磨197次,其中因磨组缺陷倒磨143次,磨组缺陷切换占总次数的73%,正常切换29次,因设备原因跳闸25次。经过技术人员磨煤机检修水平的提高,加强了对设备治理,减少了磨煤机因故障、漏粉、跳闸停运次数,降低了助燃油消耗,保证了锅炉燃烧稳定。
4、结论
长期以来,火电机组燃油消耗过大、费用过高的问题一直困扰着电力企业,燃油节能工作任重道远。通过对马莲台电厂节油措施分析,认为火力发电厂可以从运行方式、设备改造、设备维护、新产品新技术推广应用等方面采取节油措施,以降低油耗,减少发电成本,增强发电企业竞争力。
参考文献
[1]电业安全工作规程(热力和机械部分)(修订本)、电安生[1994]227号
[2]李青,工维平编著.火力发电厂节能和指标管理技术,中国电力出版社.
[3]火力发电厂节能管理手册.中国电力出版社.
毛伟胜(出生1967),男 工程师,多年从事火力发电运行管理工作。
【关键词】煤粉锅炉;节油措施;新技术应用
1、前言
随着国际能源需求的迅猛增长,原油价格迅速上扬,挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不仅有利于世界不可再生资源的综合有效利用,更是降低企业生产成本,保证企业可持续发展的重要保证,是提高经济效益和競争力的重要措施和保障。
在燃煤机组运行中,锅炉启动点火和调峰稳燃是火电厂耗油的主要方式。助燃油一般用于运行中磨组启动与停止及机组低负荷运行时的稳燃。
根据2006年1—5月我厂#1、#2机组燃油量统计:前5个月#1、#2炉总共耗油349.12吨,其中机组启动点火用油292.2吨,运行中倒磨及稳燃用油56.92吨。机组月平均倒磨用油量分别为5.692吨/炉,总体表现耗油量比较高。
2、马莲台电厂330MW燃煤机组设备概述及其燃油消耗情况
#1、#2机组分别于2005年12月和2006年6月投产发电。机组额定负荷330MW,锅炉为WGZ1018/18.44-3型。系武汉锅炉厂生产的引进型亚临界一次中间再热自然循环汽包炉。锅炉采用0号轻柴油点火助燃,配有25支高压机械雾化油枪,单支油枪出力0.97t/h(试验最高可达1.2t/h)。
投产初期,由于锅炉存在严重的炉膛结焦,运行不稳定,磨组启停次数多。机组冷态启动和磨煤机启动停耗油量大。仅2006年机组共消耗0号柴油1063.31t,在一定程度上影响了机组的经济效益。为此,我们深入研究主、辅机设备技术特点,深挖节油潜力,根据机组日常运行状况大胆尝试在降低锅炉助燃油方面采取了一系列技术措施。
3、节油技术措施
3.1 机组启动节油
大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度,锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间,检修后的机组冷态启动过程中,发电机和汽轮机需要做多项试验,锅炉只能维持在低参数状态下运行,需要消耗大量燃油,所以针对该机组启动特点,在启动、停止过程中采取以下方法:
(1)合理安排启动时间,使炉底加热充分发挥作用
在启动过程中将邻炉加热系统投运时间由原来5小时增至8小时以上,锅炉启压后方才点火,这样每次启动缩短锅炉点火事件3小时左右,节油15吨左右。因此,机组启动过程中合理安排启动时间,为炉底加热的投入准备足够的时间。
(2)机组启动过程中提前投煤,做到以煤代油
按规程规定,第一台磨煤机启动在发电机并网后进行,但通过观察机组冲转前炉膛温度、炉膛内火焰着火情况、以及我厂燃料特点,认为此时投粉完全可以,并经过试验一次成功。通过修改规程,每次节约启动用油12吨。因此,研究设备特点,合理安排机组冷态启动步骤,尽量缩短启动时间,可以节约大量燃油。
(3)提高油枪燃烧率,减少燃油浪费
经过不断摸索,根据油枪投入时火焰形状及油烟颜色,找到二次风量、燃油压力、燃油温度的最佳匹配关系,控制燃油压力2.9MPa左右,大量油枪投入后提高二次风压至2.0KPa,冬季提高燃油伴热温度在40℃左右,修改中心风档板开启步序使第一油枪投入后中心风档板由原来40%增加到60%开度,经这些调整使冷态油枪点火能够顺畅、稳定,同时减少了燃油不完全燃烧损失。
(4)积极推广实施新技术改造,使机组启动耗油突飞猛进的减少
我厂分别于2007年12月底、2008年4月初对我厂#1、#2锅炉进行微油点火改造,基本上可以使机组冷态启动、滑参数停机的燃油消耗控制在4T/次,而且随着煤电紧张、煤质的变差,对实现低负荷稳燃节油也非常明显。实施以上措施后,缩短了机组冷态启动的时间,冷态启动一次耗油量由原来的150t以上可以减少到70t。锅炉助燃用油和机组启动用油两方面的消耗量大大降低,全年共节约燃油近275吨,共创经济效益137.5万元。2008年通过微油技术改造,可以使机组启动的节油率达到90%以上。
3.2磨煤机启动节油
⑴降低油枪出力,减少助燃消耗
我厂原设计单支油枪出力0.97t/h,经过试验将油枪出力最低降低到0.47t/h,这样可以减少磨煤机启动的燃油消耗。
⑵磨煤机启动程序修改,缩短投油时间
我厂锅炉配置的ZGM95G型中速平盘磨,磨辊加压方式采用定-变加载方式,出于易于调节、系统操作简单灵活等一系列特点。通过认真分析,将磨煤机启动的投油逻辑做了更改,主要将启动程序做了两次修改。原程序如下:投油枪——暖磨——启动磨煤机——启动给煤机——撤油枪。第一次修改为:暖磨——投油——启动磨煤机——启动给煤机——撤油枪。通过此次修改,可以缩短启动时间约10分钟左右,磨煤机每次倒磨节约用油约0.265吨左右。第二次由于磨煤机推力瓦经常在启动过程中烧瓦,所以要求磨煤机启动后必须空转10分钟在启动给煤机,这样就会造成投油时间增长,所以磨煤机启动逻辑再一次进行了修改,将投油有启磨前改在启磨后,这样每次又可以节油约0.274吨左右,经济性已大大体现。
⑶加强磨煤机检修水平和四快治理,减少磨煤机的倒换次数
直吹式制粉系统中,磨煤机跳闸对锅炉的安全、稳定运行威胁很大,为了稳燃就必须投油助燃。我厂磨煤机06年前三季度共倒磨197次,其中因磨组缺陷倒磨143次,磨组缺陷切换占总次数的73%,正常切换29次,因设备原因跳闸25次。经过技术人员磨煤机检修水平的提高,加强了对设备治理,减少了磨煤机因故障、漏粉、跳闸停运次数,降低了助燃油消耗,保证了锅炉燃烧稳定。
4、结论
长期以来,火电机组燃油消耗过大、费用过高的问题一直困扰着电力企业,燃油节能工作任重道远。通过对马莲台电厂节油措施分析,认为火力发电厂可以从运行方式、设备改造、设备维护、新产品新技术推广应用等方面采取节油措施,以降低油耗,减少发电成本,增强发电企业竞争力。
参考文献
[1]电业安全工作规程(热力和机械部分)(修订本)、电安生[1994]227号
[2]李青,工维平编著.火力发电厂节能和指标管理技术,中国电力出版社.
[3]火力发电厂节能管理手册.中国电力出版社.
毛伟胜(出生1967),男 工程师,多年从事火力发电运行管理工作。