大型電站鍋爐節(jié)油技術(shù)探討

1、大型電站鍋爐節(jié)油技術(shù)探討大型電站鍋爐節(jié)油技術(shù)探討摘要：介紹國內(nèi)某大型電站鍋爐在節(jié)約燃油方面所采取的措施，總結(jié)其中的經(jīng)驗，并分析該電站現(xiàn)有的節(jié)油潛力，提出今后節(jié)油工作的重點和方向。關(guān)鍵詞：電站鍋爐；節(jié)油；燃煤機(jī)組在燃煤機(jī)組運行中，助燃油一般用于鍋爐點火及運行穩(wěn)燃。有關(guān)資料顯示：2000年國內(nèi)30萬kW及60萬kW機(jī)組冷態(tài)啟動機(jī)組平均用油量分別為908.24t臺和451.62t臺，其年平均穩(wěn)燃用油量分別為546.8t臺及359.8t臺。隨著

2、國際能源需求的迅猛增長，原油價格迅速上揚，挖掘燃煤機(jī)組節(jié)油潛力、節(jié)能降耗不僅有利于世界不可再生資源的綜合有效利用，更是降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增強自身市場競爭力的重要手段之一。1國內(nèi)某大型燃煤機(jī)組設(shè)備概述及其燃油消耗情況機(jī)組額定負(fù)荷660MW，鍋爐為德國產(chǎn)亞臨界參數(shù)自然循環(huán)汽包爐，單爐膛，r型布置，一次中間再熱，平衡通風(fēng)，固態(tài)連續(xù)排渣。鍋爐采用0號柴油點火助燃，配有24支蒸汽霧化油槍，單支油槍耗油量1.8~3.6th。鍋爐燃燒系統(tǒng)按雙進(jìn)出磨煤

3、機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式系統(tǒng)設(shè)計，在爐膛前墻、后墻上分別分三層布置有24只旋流式DS燃燒器，單支燃燒器的額定容量為83.7MW。煤粉和空氣從前后墻送入，在爐膛中呈對沖燃燒（前后墻各3排垂直錯列布置）。前、后墻燃燒器上布置有兩層燃盡風(fēng)噴嘴。機(jī)組于2002年10月投產(chǎn)發(fā)電。投產(chǎn)初期，由于鍋爐存在嚴(yán)重的爐膛結(jié)焦，運行不穩(wěn)定，啟停次數(shù)多。機(jī)組冷態(tài)啟動一次需耗油260~300t，磨煤機(jī)啟動停助燃每月需60~100t。僅2002年10~12月，機(jī)組共

4、消耗0號柴油960t，按當(dāng)時油價3000元t計算，燃油成本288萬元，在一定程度上影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。為此，電站技術(shù)人員深入研究主、輔機(jī)設(shè)備技術(shù)特點，深挖節(jié)油潛力，在降低助燃油方面采取了一系列技術(shù)措施。2節(jié)油技術(shù)措施21機(jī)組冷態(tài)啟動節(jié)油大型機(jī)組冷態(tài)啟動過程是一個復(fù)雜的不穩(wěn)定的傳熱、流動過程。由于冷態(tài)啟動前鍋爐、汽輪機(jī)各部件壓力、溫度接近環(huán)境壓力、溫度，鍋爐升溫升壓、汽輪機(jī)暖缸、暖機(jī)需要一定的時間，檢修后的機(jī)組冷態(tài)啟動過程中，發(fā)電機(jī)和汽

5、輪機(jī)需要做多項試驗，鍋爐只能維持在低參數(shù)狀態(tài)下運行，需要消耗大量燃油。因此，研究設(shè)備特點，合理安排機(jī)組冷態(tài)啟動步驟，盡量縮短啟動時間，可以節(jié)約大量燃油。（1）采用滑參數(shù)啟動，機(jī)組充分利用低壓、低溫蒸汽均勻加熱汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸，減少了熱應(yīng)力和啟動損失，鍋爐過、再熱器的冷卻條件亦得到改善。由于鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)同時啟動，縮短了整機(jī)啟動時間，減少了燃油消耗。（2）汽包上水時，在汽包壁溫差允許的情況下（該機(jī)組汽包壁溫差要求任意兩點不大于36℃），

6、盡量提高除氧器給水溫度，保證省煤器出口給水溫度高于汽包壁溫20~30℃，縮短汽包起壓時間，利于機(jī)組節(jié)油。2~5t計算，每年至少可節(jié)約助燃油600t。232改進(jìn)原熱控保護(hù)邏輯，消除磨煤機(jī)不必要跳閘直吹式制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)跳閘對鍋爐的安全、穩(wěn)定運行威脅很大。一旦發(fā)生磨煤機(jī)運行中跳閘，鍋爐燃燒迅速惡化，不得不投油穩(wěn)燃。該機(jī)組投產(chǎn)初期，由于磨煤機(jī)油站邏輯設(shè)計不盡合理，原設(shè)計磨煤機(jī)頂瓦油壓低無延時跳，頂瓦油泵出口濾網(wǎng)堵塞無法實現(xiàn)在線清理，磨煤機(jī)頻

7、繁跳閘增大了燃油消耗。經(jīng)過多次攻關(guān)試驗和分析論證，技術(shù)人員將磨煤機(jī)頂瓦油系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，將熱控保護(hù)邏輯中增加了50min延時，實現(xiàn)了頂瓦油泵出口濾網(wǎng)堵塞在線清理，減少了磨煤機(jī)因油系統(tǒng)故障跳閘次數(shù)，降低了助燃油消耗，保證了鍋爐燃燒穩(wěn)定。24加強設(shè)備治理，降低鍋爐不投油穩(wěn)燃負(fù)荷由于該電站鍋爐水冷壁設(shè)計了大面積和衛(wèi)燃帶，在機(jī)組投產(chǎn)后，一度存在嚴(yán)重的鍋爐結(jié)焦，并且火焰監(jiān)測系統(tǒng)可靠性差，爐膛落焦經(jīng)常造成鍋爐燃燒惡化、火檢閃動而滅火，初期僅能實

8、現(xiàn)450MW負(fù)荷不投油穩(wěn)燃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不投油穩(wěn)燃負(fù)荷50%BMCR的設(shè)計值。為此，該電站采取了一系列減輕鍋爐結(jié)焦，保證鍋爐燃燒穩(wěn)定性的措施：①去除一部分衛(wèi)燃帶，保留的穩(wěn)衛(wèi)燃帶用隔離帶分割成小塊，避免大焦塊的形成。②改造燃料配煤系統(tǒng)，結(jié)合鍋爐結(jié)焦情況和運行參數(shù)選擇該鍋爐適用的煤種。③安裝遠(yuǎn)射程大力吹灰器，及時清除爐膛積渣。④進(jìn)行噴燃器葉片調(diào)整、燃燒配風(fēng)等優(yōu)化燃燒調(diào)整。⑤更換更加可靠靈敏的火檢裝置。通過這些措施，該機(jī)組爐膛結(jié)焦得到有效控制，鍋

9、爐燃燒穩(wěn)定性極大增強，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷降低到400MW，使機(jī)組啟動過程中全部停油的時間得以提前，同時也減少了運行中降負(fù)荷投油的幾率。3尚待挖掘的節(jié)油潛力分析31冷態(tài)啟動中投粉時間的提前目前，很多大型燃煤機(jī)組都在探索機(jī)組冷態(tài)啟動中汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前投粉以節(jié)省燃油的方法，其中的難點主要是：①煤種與爐膛溫度是否允許，煤粉的揮發(fā)份直接關(guān)系到煤粉的著火溫度，采取措施提高啟動初期的爐膛的溫度和一、二次風(fēng)溫，確保煤粉著火和穩(wěn)燃是實現(xiàn)早投粉的關(guān)鍵。在布置多

10、臺機(jī)組的電站中，可以引出臨爐高溫?zé)煔鈦砑訜崽岣邌渝仩t的爐膛及一、二次溫度。②投粉后汽溫汽壓增長較快，如何有效控制汽輪機(jī)脹差的問題。可以嘗試增加汽缸夾層法蘭螺栓加熱系統(tǒng)，使缸脹加快，以適應(yīng)提前投粉后轉(zhuǎn)子的較快的膨脹。③為了避免鍋爐受熱面超溫?fù)p壞及煤粉積聚在空預(yù)器處，應(yīng)減少磨煤機(jī)啟動后最低煤量值，采用投入部分噴燃器的方式，改善配風(fēng)以優(yōu)化煤粉燃燒狀況，減少不完全燃燒帶來的火焰上移。32進(jìn)一步提高鍋爐燃燒穩(wěn)定性，降低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷至設(shè)計值目前