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300MW循环流化床锅炉的节能管理
发布时间：2013-09-24 13:22 来源：未知
国产首台和第二台300MW循环流化床锅炉分别于2006年6月3日和8月27日，在我公司完成了168小时试运，经过半年试生产，顺利地通过了竣工验收，荣获了鲁班奖。公司一期工程2×300MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂引进法国阿尔斯通技术生产的HG-1025／17.5-LHM37型循环流化床锅炉。系压临界参数，单锅筒、自然循环、单炉膛、平衡通风、半露天岛式布置。设计煤种为小龙潭褐煤，原煤采用两级破碎后进入炉前煤仓，再利用二级给煤，通过六个给煤点进入炉膛，燃料燃烧过程中加入石灰石，实现炉内脱硫。
与常规煤粉炉相比，尽管循环流化床锅炉有很多优点，但也存在诸多不足，例如受热面磨损易爆管，发电能耗较高等。为了在将来的竞价上网市场上能取得一席之地，循环流化床锅炉的节能管理就显得尤为重要。下面就我公司两台炉在节能管理方面的经验与大家交流。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、建立节能制度和健全节能体系
1.1建标立制，加强宣传和执行力度
加强领导，明确目标，落实责任，为节能工作提供组织保证。制定和完善节能管理制度，建立健全《节能三级网络）），《节能技术监督实施细则》、《（节能手册》、《节能监督考核管理办法》。建立各种台帐，定期检查节能管理规定的执行情况，并提出考核意见。广泛开展节能宣传教育活动，共同营造一个人人关心节能，个个参与节能、事事为公司节能做贡献的良好氛围。加强节能工作的执行力度，根据目标的完成情况进行奖惩。
1.2建立适合企业的节能指标评价体系和指标分析方法
把影响供电煤耗的汽机真空度、补水率、厂用电率、油耗等系统及系统内的小指标进行登记、集合、分析，参考国内同类型机组的节能指标，制定适合本公司的节能指标评价体系。具体指标分析方法如下：
(1)参考机组的设计值，根据国内同类型机组的节能指标确定本公司各大小指标的基准值。
(2)建立实用性强的专业分析台帐，以便于日常的分析和节能管理。
(3)运用科学、规范的指标分析方法，如偏差分析法。
(4)对偏差分析的结果利用正平衡供电煤耗试验进行校验，偏差应小于±5g/kWh。
2、加强节能管理
2.1加强燃料管理，掺烧劣质煤
燃料管理是节能控制的重点，防止入厂煤在采样、制样、化验过程中出现舞弊行为。加装入厂煤采样工业电视监视系统与自动采样装置，确保采制化和煤质变化的真实性、准确性和及进性。燃料的购货应以热值为单位，尽量不发生亏卡亏吨。
核算掺烧的经济性，即掺烧的劣质煤比设计煤种折算到标准煤价格要低，还要综合考虑掺烧可能带来的负面影响。具体的掺烧步骤要循序渐进，通过试烧，按10%的比例逐渐加大，记录掺烧过程中锅炉各参数的变化得出最大掺烧量，确定科学的掺烧比例。编制掺烧的注意事项，提供燃烧调整技术措施和事故处理预案。实际小龙潭掺烧弥勒新哨煤的比例上限是50%。在保证混煤掺烧均匀的前提下，尽量减少和缩短上煤时间，杜绝皮带空转，减少上煤电耗。
2.2总结磨损规律，加强预防锅炉四管泄漏管理
水冷壁泄漏爆管，会造成炉膛内床料板结和风帽堵塞，清理床料、疏通风帽和填加床料至少需要5天的时间，加上冷炉时间长，每次炉膛爆管检修都在9天左右，严重影响了公司可靠性指标和经济性。根据《中国大唐集团公司防止火力发电厂锅炉四管泄漏管理办法》的要求，制定了《红河发电公司锅炉四管防磨防爆管理办法》和《红河发电公司防磨防爆检查奖励与考核实施办法》，按责任区域将锅炉四管分解到防磨防爆小组的自然人，实行了二级验收，充实了防磨防爆检查二级验收的人员，加大了四管管理的奖惩力度，真正做到了“逢停必查”。在最近两次停炉检修中，共发现8处磨薄缺陷，全部进行了处理，有效地避免了锅炉四管泄漏的发生。磨损部位主要集中在两侧墙水冷壁与延伸墙的结合处，高度在耐磨耐火材料上方1.5米的区域内。磨损主要原因是流化速较高，造成该区域床料的涡流，加上焊缝不平滑加剧了受热面的磨损。
3、调整运行方式，优化机组运行
3.1优化点火方式
(l)采用微流化方式，点火流化风速较低，热风穿过床层的时间延长，参与换热的热烟气相对较多，用同样的时间、少量的油把床料加热到投煤的温度。
(2)推迟建立物料外循环的时间。300MW循环流化床锅炉的外循环包括外置床系统，我们点火初期保持外置床锥形阀在关闭状态，避免外置床内的冷料返回炉膛，延缓床温升高速度；回料阀建立小风量，防止过多的冷灰返回炉膛和快速建立密封，为并网后快速带负荷做准备。
(3)合理控制上下二次风量。在投油过程中应尽量减少二次风的投入量，可以只启动单侧二次风机，建立最小的密封风量即可。
3.2加强运行调整，优化运行方式
CFB锅炉燃烧调整的目的就是通过改变床温及氧量，调整内、外二次风比例，对炉内燃烧方式进行优化，确定最佳运行工况。
在锅炉运行过程中，风量控制的一般原则是在一次风量满足流化的前提下，相应地调整二次风量来控制氧量，通常以过热器后的含氧量为依据，如含氧量过高，说明风量过大，会增加锅炉的排烟热损失q：；如含氧量过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失q，和机械不完全燃烧损失q4。
通过四个不同燃烧工况的试验得出：床温在820℃以上，氧量控制在2.5%左右，能够获得较高的锅炉效率。而我们的燃烧调整就是以试验为依据，结合所燃用煤质及当时的负荷情况，通过调整给煤量、风量及回料量，使锅炉达到最佳的运行效果．从而保证锅炉高效节能。
3.3低氧燃烧
CFB锅炉的物料可以通过热循环回路，不断往复地循环燃烧。即使在含氧量很低的情况下，也几乎检测不到飞灰含碳量。所以低氧燃烧能保证CFB锅炉的效率。另外，低氧燃烧还可以减少送风量，降低二次风机出力，降低厂用电率。
我公司锅炉正常运行中各负荷段要求氧量值分别控制为：150MW;4%～5%，200MW:3%一4%，250MW:2%一3%1 300MW: 1%～2%。
3.4在机组低负荷运行方式下，停运一台二次风机，弓I风机和循环水泵
根据云南电网负荷特性，后夜班低负荷的时间较长，制定<低负荷停运一台二次风机、引风机和循环水泵的技术措施》，规定如下：
3.4.1停止锅炉二次风机．引风机的规定
(1)当机组负荷降至200MW时，停运单侧二次风机备用。
(2)当机组负荷降至150MW时，停运同侧引风机备用。
(3)根据计划负荷曲线，在准备加负荷前30分钟，值长安排集控人员启动停运的引风机和二次风机。
3.4,2停止循环水泵的规定
(l)当机组负荷减至180MW以下时，真空在一79kPa以上，循环水温升<8℃，机组其它相关参数运行正常时，停止一台循环水泵。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
(2)循环水泵停运后投入“备用”，真空低于一78kPa，启动停运的循环水泵。
3.5合理调整流化风量
通过合理调整流化风量，将流化风机运行方式由设计的4运1备改为3运2备，特做如下节能的规定：
(1)修改逻辑关系，使高压流化风机具备三台投运条件。机组正常运行时保持三台高压流化风机运行，一台投手动备用，另一台投手动备用或转检修。
(2)加强对运行三台高压流化风机运行参数的监视，发现异常要及时将一台备用高压流化风机投运，确保锅炉运行的稳定。
3.6低床压经济运行，有效控制锅炉的翻床
l号炉投产之初多次发生翻床，直接威胁到机组的安全和正常发电。为减少锅炉翻床的发生，制定了如下措施：
(1)改善风门调节性能。在床压高的时候，适当增大一次风机出口风压，相应减小了一次风门的开度，提高了风门的调节性能。
(2)保持低床压运行，控制炉膛差压△P在15～18kPa之间运行，单台一次风机电流可以从270A降低到230A，节能效果明显，而且有效控制了翻床，提高了机组的可靠性。
通过以上措施，在后来的运行过程中，再未出现翻床。
3.7调整燃煤粒径，平衡锅炉床料，保证锅炉正常运行
给煤粒度对CFB锅炉运行的影响很大，煤粒过细将增加碎煤机的电耗，且使锅炉排烟温度升高，排烟热损失增加；煤粒过粗将使细颗粒所占的份额减少，则会有较少的颗粒被携带到床层的上部，减少了截面颗粒浓度，从而间接地削弱了传热。并且给煤粒度过粗，锅炉床压也会逐渐升高，增加风机的电耗。所以，合理的给煤粒度对循环流化床锅炉的正常运行十分重要。在1号炉投产初期，通过试验特做如下节能的规定：
(1)入炉煤一级破碎筛分粒度情况如表1所示。
(2)停用二级笼式细碎机，入炉煤只经过一级环锤式碎煤机破碎，增大人炉煤粒径(30—25mm)，床料基本上维持平衡，床压高时可通过排渣控制。
(3)在锅炉掺烧劣质煤的时候，根据床压上涨情况，恢复投入二级笼式细碎机，把原煤破碎粒度调整到适当值。
3.8停炉不�；墓够�
利用CFB锅炉特别大的蓄热能力，可以进行锅炉的压火操作，停炉消缺。停运所有的给煤及风机系统，维持汽轮发电机组最低在2MW的低负荷运行。一般情况下的锅炉压火操作可维持IO小时左右，从而达到停炉不�；墓倍谀艿哪康摹�
4、从技术改造，提高设备可靠性方面节能
4.1辅助设备技术改造
对辅机进行性能试验，确定各辅机的改造方案，争取将综合厂用电率降到7%以下。辅机节能技术改造措施如下：
(l)对凝结水泵进行了变频改造。
(2)满负荷时一次风机入口导叶开度40%左右，做负荷不变时不同床压下的风机性能试验，为一次风机切削叶轮改造留下参照数据，并选出适宜的运行床压。利用锅炉小修时先进行一台炉的一次风机叶轮切削，视效果再进行另一台炉一次风机改造。
4.2电除尘器出口加装浊度仪
CFB锅炉通过电除尘器收集的飞灰量占总排灰渣量的50%—60%，这就大大增加了电除尘器的运行负荷。通过在电除尘器出口加装浊度仪，根据烟气的浊度，自动调节除尘电场的运行电流，从而使电除尘器的运行更加经济。
5、积极开展灰渣综合利用
循环流化床锅炉在燃烧劣质燃料时产生大量灰渣，主要从以下方面开展灰渣综合利用。
(l)生产水泥。作为生产水泥熟料的原料或以一定的比率掺入水泥使用。
(2)生产多种形式砖，如烧结砖，免烧砖、煤灰水浸砖等。
(3)在灰渣中提取各种金属（铝、铁、钒等）。
(4)用于化学工业填充料和用于农业改善土壤等。
6、结语
通过不断的摸索和实践，采取了上述的节能措施，基本解决了我公司2×300MW CFB锅炉比常规煤粉炉能耗偏高的技术难题，大大提高了CFB机组的竞价上网能力，从而为CFB锅炉的大型化和超常规发展，赢得了更加广阔的市场。
