某廠#5、6鍋爐自通過(guò)168小時(shí)移交生產(chǎn)以來(lái),201 0年度#5、6機(jī)組的直接廠用電率為7.2 g%,2010年度1-2月份為6.85%,相對(duì)于國(guó)內(nèi)300MWCFB鍋爐相對(duì)相對(duì)已較低,處于領(lǐng)先水平。但由于我廠燃燒的燃料為優(yōu)質(zhì)煙煤,國(guó)內(nèi)300MWCFB鍋爐卻大部分燃燒劣質(zhì)無(wú)煙煤或褐煤摻燒煤矸石,配套輔機(jī)的選型及電耗相對(duì)要高,故不能與其相比較。雖然#5、6機(jī)組的廠用電率較低,但經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為還有節(jié)省空間,以下是節(jié)省廠用電的各項(xiàng)措施,富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、優(yōu)化燃燒調(diào)整,降低廠用電率
1.1一次風(fēng)的優(yōu)化調(diào)整
對(duì)風(fēng)量的調(diào)整原則是一次風(fēng)滿足流化的前提下,相應(yīng)調(diào)整二次風(fēng)量。一次風(fēng)的主要作用是保證物料處于良好的流化狀態(tài),同時(shí)為燃料一次燃燒提供部分氧量。鍋爐運(yùn)行時(shí),如一次風(fēng)量過(guò)小,會(huì)造成爐內(nèi)物料局部流化不均,嚴(yán)重時(shí)引起結(jié)焦。如一次風(fēng)量過(guò)大,不但會(huì)增加爐內(nèi)受熱面的磨損,而且還會(huì)增加一次風(fēng)機(jī)的電耗,使機(jī)組的廠用電增加。床料的流化狀態(tài)受溫度影響很大,熱態(tài)運(yùn)行時(shí)遠(yuǎn)比冷態(tài)要好,所以一次風(fēng)量的調(diào)整在保證爐內(nèi)物料良好流化時(shí),根據(jù)床溫來(lái)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整至合適值,使一次風(fēng)機(jī)的電耗得到優(yōu)化。
1.2二次風(fēng)的優(yōu)化調(diào)整
二次風(fēng)量主要根據(jù)煙氣中含氧量多少進(jìn)行調(diào)整,通常以爐膛出口含氧量為準(zhǔn),保證物料充分燃燒所需要的氧量,一般保持氧量3 -4%運(yùn)行。二次風(fēng)分上、下二層送入爐膛,對(duì)爐內(nèi)的物料起到強(qiáng)烈擾動(dòng)的作用,加強(qiáng)了氣固的兩相混合。正常運(yùn)行時(shí),如氧量過(guò)小,會(huì)引起燃燒不完全,增加鍋爐的化學(xué)不完全燃燒損失和機(jī)械不完全燃燒損失。如氧量過(guò)高,說(shuō)明風(fēng)量過(guò)大,會(huì)增加鍋爐的排煙熱損失,而且會(huì)增加二次風(fēng)機(jī)的電耗,使機(jī)組的廠用電增加。
1.3一、二次風(fēng)率配比的優(yōu)化調(diào)整
一、二次風(fēng)從不同的位置送入爐膛,一、二次風(fēng)率的配風(fēng)的原則,按上鍋廠提供的風(fēng)量分配方式,30%負(fù)荷時(shí),一次風(fēng)量占75%,有二次風(fēng)量占25%。50%、75%負(fù)荷時(shí),一次風(fēng)量占60%,有二次風(fēng)量占40%。1 00%負(fù)荷,一次風(fēng)量占50%,有二次風(fēng)量占50%。但實(shí)際運(yùn)行中,一、二次風(fēng)的比率并沒(méi)有按風(fēng)量分配表進(jìn)行配風(fēng)。如1 00%負(fù)荷,一次風(fēng)量占55%,有二次風(fēng)量占45%,或一次風(fēng)量占60%,有二次風(fēng)量占40%。如何合理地調(diào)整一、二次風(fēng)的配比,在運(yùn)行中,如果運(yùn)行中的總風(fēng)量不夠,在一次風(fēng)量保證流化良好的前提下,逐漸提高二次風(fēng)量來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充,二次風(fēng)量的大小,以保證空氣與物料充分混合為原則,滿足物料充分燃燒的要求,提高鍋爐燃燒效率的同時(shí),優(yōu)化一、二次風(fēng)機(jī)的電耗。
14氧量的優(yōu)化調(diào)整
氧量控制的原則,根據(jù)上鍋廠的鍋爐說(shuō)明書,為了維持良好的燃燒,應(yīng)控制爐膛過(guò)量空氣系數(shù)來(lái)保證燃燒中合適的風(fēng)煤比。在運(yùn)行中爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)是以測(cè)量尾部煙道省煤器出口處氧量來(lái)控制。在額定出力時(shí),此相應(yīng)的氧量值約控制在約3.92 7%(容積比,以干煙氣為基準(zhǔn))。此氧量值與鍋爐負(fù)荷的關(guān)系參閱附圖1煙氣干基體積氧量與負(fù)荷間關(guān)系曲線。
根據(jù)附1,鍋爐額定負(fù)荷下,氧量要求控制在3 -4%運(yùn)行。但CFB鍋爐的物料可以通過(guò)熱循環(huán)回路,不斷循環(huán)燃燒,即使在氧量很低的情況下,經(jīng)過(guò)多次循環(huán)燃燒后,飛灰含碳量也會(huì)降至很低,特別是燃燒優(yōu)質(zhì)煙煤。所以低氧量燃燒能保證CFB鍋爐的效率。另外,低氧量燃燒(氧量控制在2 -3%運(yùn)行),還可以減小送風(fēng)量,降低二次風(fēng)機(jī)的出力,降低了二次風(fēng)機(jī)的電耗。二次風(fēng)量的減小,使煙氣量的減小,降低引風(fēng)機(jī)的出力,降低引風(fēng)機(jī)的電耗,同時(shí)也降『氏了排煙熱損失。
1 5料層厚度的優(yōu)化調(diào)整
保持合適的料層厚度,對(duì)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行以及燃燒的控制有非常重要的意義。反應(yīng)料層厚度的參數(shù)主要是床壓,還可以參考風(fēng)室壓力、料層差壓等。維持合適的床壓,避免料層厚度過(guò)低使燃燒不穩(wěn)定,但也要控制料層不要過(guò)高。料層的厚度過(guò)高,一方面引起物料流化不均,還導(dǎo)致風(fēng)室壓力、床壓、料層差壓等參數(shù)過(guò)高,導(dǎo)致一、二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓過(guò)高,風(fēng)機(jī)電流、功率增大,廠用電率增加。
上海鍋爐廠說(shuō)明書中規(guī)定,啟動(dòng)床料折算靜止料層高度為700mm(床壓達(dá)到8230Pa)。但#5、6爐調(diào)試期間,上鍋調(diào)試技術(shù)人員要求床料折算靜止厚度控制在1200mm,風(fēng)室壓力控制在15KPa以上,床壓控制(1 2-1 3KPa),要求高床壓運(yùn)行,有利于床料在28m寬度爐膛內(nèi),保持良好的流化狀態(tài)。但保持高床壓運(yùn)行,加大了床層的阻力,增加了了風(fēng)機(jī)的功率,使廠用電增大。為了降低廠用電率,必須通過(guò)床料厚度優(yōu)化試驗(yàn),確定出合適的料層厚度。對(duì)于CFB鍋爐淺床壓運(yùn)行方式的研究,德國(guó)漢堡技術(shù)大學(xué)JoacherWerter教授,在2005年第八屆國(guó)際CFB會(huì)議的主旨報(bào)告中有過(guò)技術(shù)分析,定義為運(yùn)行中爐膛密相區(qū)料層厚度小于1000mm的CFB,為淺床壓運(yùn)行方式。但國(guó)外300MWCFB鍋爐多數(shù)均為雙爐膛鍋爐,爐膛的寬度比國(guó)內(nèi)自主化的300MW鍋爐窄很多,在較低的床壓下運(yùn)行也能保證物料良好的流化。故建議#5、6機(jī)組,低負(fù)荷時(shí)采用高床壓運(yùn)行方式(1 0-1 2KPa),高負(fù)荷時(shí)采用淺床壓運(yùn)行方式(8-lOKPa),降低2-3KPa運(yùn)行完全沒(méi)有問(wèn)題的。實(shí)現(xiàn)低床壓運(yùn)行后,降低床層阻力,才能進(jìn)一步節(jié)省廠用電,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2、啟動(dòng)方式的優(yōu)化調(diào)整
21采用微流化方式點(diǎn)火
降低一、二次風(fēng)量是冷態(tài)啟動(dòng)節(jié)約廠用電的最關(guān)健因素,用風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火,要求臨界流化風(fēng)量控制140000150000Nm3/h(床料鼓泡狀態(tài))即可,點(diǎn)火最低的流化風(fēng)量應(yīng)使一次風(fēng)剛好可以穿透料層,達(dá)到床料微流化狀態(tài)對(duì)應(yīng)的風(fēng)量,效率最高,并能降低一次風(fēng)機(jī)的電耗,能使廠電率降低。
減小啟動(dòng)期間的二次風(fēng)量,鍋爐二次風(fēng)壓大于二次風(fēng)噴口處的床壓,總二次風(fēng)量控制在最小流量,同時(shí)調(diào)整各分二次風(fēng)擋板,確保各噴口的最低風(fēng)量,以避免床料反竄到二次風(fēng)道及床上油槍中,將風(fēng)管堵死或在風(fēng)管內(nèi)燃燒。這樣不但有利于床溫盡快提升,同時(shí)還能降低二次風(fēng)機(jī)的電耗,能使廠電率降低。
另外,冷態(tài)啟動(dòng)期間,一、二次風(fēng)量的降低,會(huì)大大降低煙氣量,降低引風(fēng)機(jī)的出力,降低引風(fēng)機(jī)的電耗。
22采用單臺(tái)引、一、二次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)
目前,我廠#5、6機(jī)冷態(tài)啟動(dòng),一、二次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)均兩臺(tái)投入運(yùn)行,實(shí)際上在50%負(fù)荷下只需運(yùn)行一臺(tái)一、二次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī),就可滿足負(fù)荷的需要。國(guó)內(nèi)部分CFB機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)運(yùn)行,均只啟動(dòng)一臺(tái)一、二次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,大大降低廠用電率。部分CFB機(jī)組低負(fù)荷(50%負(fù)荷)下運(yùn)行時(shí)運(yùn)行,也停運(yùn)一臺(tái)二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及循環(huán)水泵運(yùn)行,大大降低廠用電率。
3給煤顆粒度的優(yōu)化調(diào)整
煤的粒徑對(duì)傳熱系數(shù)影響很大,穩(wěn)定的床溫需要不同的粒徑,為了穩(wěn)定床溫,上鍋廠要求煤的粒徑為O-10mm,50%切割粒徑d50=1.5mm。煤的粒度大小對(duì)燃燒溫度場(chǎng)分布有很大的影響,床料的粒度偏大,同等厚度的床料,需要增加一次風(fēng)壓頭才能保證流化良好,增大了一次風(fēng)電耗和排渣電耗。床料粒度太細(xì),運(yùn)行過(guò)程中床壓容易造成波動(dòng),所以在運(yùn)行調(diào)整中,必須嚴(yán)格控制入爐煤的粒度,煤灰份高時(shí)煤的粒徑可適當(dāng)細(xì)一些,揮發(fā)份高時(shí)的粒徑可以適當(dāng)大一些,這樣既保證了燃燒,又降低了廠用電率。
4長(zhǎng)周期、高負(fù)荷運(yùn)行
CFB鍋爐在啟動(dòng)和停運(yùn)時(shí)的廠用電率均較高,所以保證機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行,減小啟停的次數(shù),能有效降低廠用電率。另外,機(jī)組長(zhǎng)周期高負(fù)荷運(yùn)行,相對(duì)于低負(fù)荷運(yùn)行的廠用電率要低,CFB鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行,由于要保證物料的良好流化狀態(tài)和燃燒正常,一、二次風(fēng)機(jī)的電流不能與負(fù)荷成比例下降,特別是一次風(fēng)機(jī)的電流下降得更小。機(jī)組長(zhǎng)周期高負(fù)荷運(yùn)行,相對(duì)風(fēng)機(jī)的電流的上升,其廠用電相對(duì)發(fā)電量中的比例卻下降,且高負(fù)荷運(yùn)行,燃燒充分,燃燒效率高,燃燒用電會(huì)有所下降,這樣就起到降低廠用電的目的。這需要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù),提高設(shè)備的可靠性,避免設(shè)備出現(xiàn)故障造成被迫減負(fù)荷運(yùn)行。
5提高變頻風(fēng)機(jī)的投入率
一、二次風(fēng)機(jī)均采用變頻調(diào)節(jié),通過(guò)變頻滿足不同負(fù)荷的需要,減小通過(guò)調(diào)節(jié)檔板調(diào)節(jié)帶來(lái)的節(jié)流損失,降低廠用電的效率非常明顯,但我廠#5、6機(jī)組的一、二次風(fēng)機(jī)變頻故障頻繁,導(dǎo)致投入率很低,使風(fēng)機(jī)電耗增大。故必須進(jìn)行技術(shù)改造,消除風(fēng)機(jī)變頻缺陷,提高一、二次風(fēng)機(jī)變頻的投入率。
6認(rèn)真核對(duì)輔機(jī)調(diào)節(jié)檔板的開(kāi)度
一、二次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),當(dāng)調(diào)節(jié)檔板的開(kāi)度和動(dòng)葉的開(kāi)度出現(xiàn)偏差時(shí),會(huì)造成風(fēng)機(jī)電流的增大,導(dǎo)致廠用電率不必須的增加。對(duì)一、二次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)檔板的開(kāi)度和動(dòng)葉的開(kāi)度,停爐時(shí)要逐一檢查調(diào)整,調(diào)整好零位,做到電流一致時(shí)調(diào)節(jié)檔板的開(kāi)度或動(dòng)葉的開(kāi)度也一致,同時(shí),電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)度與就地機(jī)械機(jī)構(gòu)的開(kāi)度也基本一致。
7降低鍋爐本體及回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的漏風(fēng)率
漏風(fēng)問(wèn)題對(duì)CFB鍋爐影響很大。既污染環(huán)境,又降低鍋爐熱效率,同時(shí)增加機(jī)組廠用電率。消除鍋爐本體的漏點(diǎn),對(duì)一次風(fēng)室、旋風(fēng)分離器系統(tǒng)的非金屬膨脹節(jié)進(jìn)行技改,或加裝冷卻密封風(fēng)。加強(qiáng)對(duì)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器維護(hù)和檢修,定期檢測(cè)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器漏風(fēng)率,發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)率增大,利用停爐機(jī)會(huì)消除漏風(fēng)缺陷。
8加強(qiáng)燃料管理,盡量縮短上煤時(shí)間,降低上煤電耗
C廠上煤的方式有翻車機(jī)、斗輪機(jī)和汽車卸煤槽等方式上煤,可靈活地根據(jù)來(lái)煤的情況,用不同的方式進(jìn)行單一煤種上煤或摻燒上煤。如要進(jìn)行摻燒上煤,要按制定摻燒方案,確定配煤的比例,均勻混合,在保證混煤摻燒均勻的前提下,盡量減小和縮短上煤的時(shí)間,杜絕皮帶空轉(zhuǎn),降低上煤電耗。
9開(kāi)展好小指標(biāo)競(jìng)賽活動(dòng)
運(yùn)行人員科學(xué)組織燃燒,加強(qiáng)燃燒調(diào)整,合理配風(fēng),做到競(jìng)賽參數(shù)壓紅線運(yùn)行,提高發(fā)電量,減小廠用電,保持機(jī)組在最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行工況下運(yùn)行。
10、結(jié)語(yǔ)
CFB機(jī)組廠用電率高,嚴(yán)重影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。希望通過(guò)經(jīng)上的九項(xiàng)節(jié)約廠用電技術(shù)措施的運(yùn)行實(shí)踐,能降低機(jī)組的廠用電率,不斷提高經(jīng)濟(jì)效益。但節(jié)能降耗是電廠一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作任務(wù),必須通過(guò)不斷的摸索和實(shí)踐,深挖各項(xiàng)節(jié)能的潛力,不斷提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,才能將我廠建設(shè)成為300MWCFB機(jī)組的標(biāo)桿電廠。