300MW循環(huán)流化床機(jī)組設(shè)備技改與運(yùn)行優(yōu)化

陳建鑫

（云南華電巡檢司發(fā)電有限公司，云南彌勒 652309）

300MW循環(huán)流化床機(jī)組設(shè)備技改與運(yùn)行優(yōu)化

陳建鑫

（云南華電巡檢司發(fā)電有限公司，云南彌勒 652309）

面對國家電力綠色新能源的大力發(fā)展和電力市場化改革的推進(jìn)，導(dǎo)致云南火電機(jī)組利用小時(shí)大幅降低，2015年以來各火力發(fā)電企業(yè)全面虧損。在嚴(yán)峻的市場競爭環(huán)境下，深挖云南華電巡檢司發(fā)電有限公司2×300MW循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗潛力，認(rèn)真做好“內(nèi)控成本，降本增效”工作，確保機(jī)組重要生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在區(qū)域內(nèi)領(lǐng)先，切實(shí)有效提高了火電企業(yè)的市場競爭力。

流化床機(jī)組；設(shè)備技改；運(yùn)行優(yōu)化；節(jié)能降耗

0 引言

近年來，隨著云南水電、風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，以及電力市場化改革的迅速推進(jìn)，導(dǎo)致云南火電機(jī)組利用小時(shí)逐年降低。在嚴(yán)峻的市場環(huán)境下，解決企業(yè)生存與發(fā)展問題，是所有火電企業(yè)的頭等大事。為提高火電企業(yè)生存能力、競爭能力和盈利能力，云南華電巡檢司發(fā)電有限公司（以下簡稱巡檢司公司）首先做好“內(nèi)控成本”文章，把節(jié)能降耗、降本增效作為重點(diǎn)工作，全員參與、細(xì)致研究、精于探索，制定出多項(xiàng)舉措，確保了機(jī)組重要指標(biāo)在區(qū)域內(nèi)領(lǐng)先。

巡檢司公司從如何降低機(jī)組運(yùn)行時(shí)的廠用電率和機(jī)組全停期間的耗電量兩方面著手分析，制定措施，并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)將相關(guān)措施介紹如下。

1 優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式，廠用電率大幅降低

廠用電率是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)，它的高低直接影響生產(chǎn)成本，而風(fēng)機(jī)變頻出力是影響廠用電率的主要部分，直接影響公司的能耗指標(biāo)。2臺300 MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組投產(chǎn)以來，直接廠用電率一直高于7.50%的設(shè)計(jì)廠用電率［1］。同區(qū)域內(nèi)指標(biāo)控制最好的同類型機(jī)組鍋爐的耗電率能達(dá)到4.26%，而巡檢司公司的鍋爐耗電率是5.36%，兩者相差1.10%。經(jīng)與同類先進(jìn)單位學(xué)習(xí)、交流，結(jié)合巡檢司公司實(shí)際情況，通過采取有效的運(yùn)行整改措施，大幅降低鍋爐運(yùn)行中的主要輔助設(shè)備的風(fēng)機(jī)耗電率，進(jìn)而降低廠用電能耗指標(biāo)，保證了巡檢司公司300 MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)長期運(yùn)行。

1.1 降低鍋爐運(yùn)行床壓

對于循環(huán)流化床鍋爐的床壓，過高和過低都不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)床壓高時(shí)，將影響鍋爐流化，造成鍋爐輔機(jī)耗電量增加；床壓過低，將導(dǎo)致燃燒溫度過高，可能造成鍋爐結(jié)焦，威脅設(shè)備的安全［2-4］。由于鍋爐提高床壓和降低床壓都需要一定的時(shí)間，因此，在加減負(fù)荷前應(yīng)提前調(diào)整鍋爐床壓。綜上，結(jié)合巡檢司公司實(shí)際情況，床壓的合理運(yùn)行區(qū)間為5～7 kPa。

降床壓方案實(shí)施后，在70%負(fù)荷情況下，鍋爐風(fēng)機(jī)電流由515A下降到446A。

1.2 降低高壓流化風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓

合理調(diào)整配風(fēng)，降低高壓流化風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓，將3運(yùn)2備，改為3備2運(yùn)。

運(yùn)行方式調(diào)整前參數(shù)為：母管壓力，50 kPa；回料閥風(fēng)量，1.7m3／h；外置床風(fēng)量，5.0～6.0 m3／h。運(yùn)行方式調(diào)整后參數(shù)為：母管壓力，35 kPa；回料閥風(fēng)量，1.0m3／h；外置床風(fēng)量，3.0～3.5m3／h。

以前高流風(fēng)機(jī)是3臺運(yùn)行，每臺風(fēng)機(jī)電流在80 A左右；調(diào)整后，只有2臺運(yùn)行，每臺風(fēng)機(jī)電流下降至65A左右。

通過如上2項(xiàng)整改實(shí)施，鍋爐耗電率降至4.20%，比同區(qū)域內(nèi)指標(biāo)控制最好的電廠鍋爐耗電率還低，并且直接廠用電率也從8.16%降至7.45%，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 防范措施

1.3.1 床壓過低時(shí)外循環(huán)超溫

循環(huán)流化床鍋爐受熱面的傳熱方式主要以顆粒和氣體的對流換熱為主，爐內(nèi)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤粉爐爐膛溫度，所以輻射換熱占的份額較小。流化床中傳熱系數(shù)與懸浮物密度的平方根成正比，懸浮段的固體物料濃度分布沿著床高按照指數(shù)形式衰減。因?yàn)椴煌叨壬系奈锪蠞舛炔煌?，所以傳熱系?shù)在不同爐膛高度上也不同。為保證鍋爐正常燃燒與出力，這就要求運(yùn)行中爐膛內(nèi)必須有足夠的循環(huán)物料量。但床壓過低時(shí)，爐內(nèi)床料過少，導(dǎo)致可燃有效物料燃燒放熱溫度增高，致使外循環(huán)超溫。為解決這一問題，公司制定了相關(guān)預(yù)控措施以及考核制度，在分離器入口溫度達(dá)到900℃以上、偏差過大并且變化過快時(shí)，及時(shí)對給煤線插板擾動，加強(qiáng)對外循環(huán)超溫的控制。

1.3.2 床溫過高

為解決床溫過高問題，巡檢司公司制定了相關(guān)考核措施，督促值班員加強(qiáng)監(jiān)視、調(diào)整。床溫超過870℃或者測溫點(diǎn)偏差過大時(shí)，通過及時(shí)控制外置床的反料和合理的配風(fēng)來控制床溫在正常范圍內(nèi)。

1.3.3 摻燒劣質(zhì)煤

機(jī)組設(shè)計(jì)煤種為褐煤。為降本增效，在機(jī)組負(fù)荷較低時(shí)摻燒發(fā)熱量較低的煤種。由于劣質(zhì)煤黏性較大，容易附著在煤斗壁內(nèi)，需要加強(qiáng)對給煤系統(tǒng)的維護(hù)。針對這一問題，巡檢司公司制定了相關(guān)制度，定期清理煤斗積煤，落實(shí)到班組，按班組定期對給煤線進(jìn)行敲打疏通；陰雨天由部門組織人員進(jìn)行清理疏通。

1.3.4 高壓流化風(fēng)機(jī)風(fēng)壓低

針對這一問題，巡檢司公司運(yùn)行部確立了相關(guān)規(guī)定，督促值班員加強(qiáng)對外置床和回料閥的監(jiān)視調(diào)整，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中的流化風(fēng)不能滿足燃燒流化時(shí)，及時(shí)將流化風(fēng)壓提高直至恢復(fù)正常。

2 改造與優(yōu)化相結(jié)合，制定節(jié)水、節(jié)電措施

在電力市場化改革的新常態(tài)下，2016年云南火電企業(yè)全面取消計(jì)劃電量，巡檢司公司2016年開年即進(jìn)入2臺機(jī)組全停狀態(tài)。全停期間，設(shè)備備用及檢修技改消耗電量，為滿足生產(chǎn)、生活用水需要供水和制水，也要消耗電量。此2項(xiàng)用電在機(jī)組全停期間需從電網(wǎng)下網(wǎng)購買，增加巡檢司公司成本。機(jī)組全停期間發(fā)電廠無收入，還要發(fā)生購電支出，因此做好機(jī)組全停期間“降本增效”工作尤為重要，減少機(jī)組全停期間的耗電量勢在必行。

優(yōu)化改造前，2014年7—10月機(jī)組全停期間平均每月下網(wǎng)電量為819.958MW·h。通過綜合分析，對標(biāo)同類先進(jìn)單位，按照全停期間平均每月耗電量≤550MW·h，實(shí)施了以下措施。

2.1 優(yōu)化制供水系統(tǒng)運(yùn)行方式

對于檢修、技改工作，要求施工人員工作結(jié)束后及時(shí)匯報(bào)值長停運(yùn)工業(yè)水泵，其他時(shí)間如有特殊情況，視需要啟動運(yùn)行。生活水泵視生活區(qū)水塔水位情況間斷啟動，啟動時(shí)間盡量安排在常白班下班時(shí)間內(nèi)，盡量避免生活區(qū)水塔溢水造成浪費(fèi)。全停期間，復(fù)用水泵主要供綠化用水，原則上停用，按照綠化用水需求啟動運(yùn)行，啟動期間，各相關(guān)部門統(tǒng)一安排進(jìn)行綠化責(zé)任區(qū)綠化灌溉。#6，#7機(jī)生活水泵保持變頻運(yùn)行，盡量根據(jù)用水量調(diào)整出力供水。各部門負(fù)責(zé)的浮球式?jīng)_水箱公用衛(wèi)生間，應(yīng)安排人員定期巡視檢查，按照水箱進(jìn)水量，將水箱沖水間隔控制在1h以上。

2.2 優(yōu)化廠用變壓器運(yùn)行方式

對于本廠低壓廠用（工作或公用）變壓器，采取單臺運(yùn)行（即：合上母聯(lián)，停運(yùn)1臺變壓器備用，制定定期切換工作表）。檢修變壓器根據(jù)檢修用電需求投、停。改造電源搭接方式，停運(yùn)鄰近變壓器。以上措施共停運(yùn)13臺變壓器，日節(jié)電量約0.7MW·h。

2.3 優(yōu)化公用設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行方式

在機(jī)組檢修或技改施工時(shí)段，由于工業(yè)水用戶只有輸送空壓機(jī)及儀用空壓機(jī)，正常情況下，只運(yùn)行1臺空壓機(jī)和1臺工業(yè)水泵。在這期間，工業(yè)水泵可維持低電流、低壓力運(yùn)行，降低工業(yè)水泵耗電量。

在#6機(jī)組小修期間，關(guān)閉#7鍋爐壓縮空氣總閥；#7機(jī)組小修期間，關(guān)閉#6鍋爐壓縮空氣總閥。有特殊情況時(shí)按需要開啟。

全停期間，調(diào)整輸送空壓機(jī)及儀用空壓機(jī)運(yùn)行方式，加裝輸送氣與儀用氣母管聯(lián)通門。因輸送空壓機(jī)是6 kV設(shè)備，儀用空壓機(jī)是380V設(shè)備，且停機(jī)后用氣較少，主要是檢修用氣，故可打開輸送氣與儀用氣聯(lián)通門，用1臺儀用空壓機(jī)供氣，大大節(jié)省了耗電量。

調(diào)整工作場所及辦公設(shè)施用電方式［5］。堅(jiān)持全員節(jié)約用電的原則，調(diào)整工作場所照明度，辦公設(shè)備人走斷電，空調(diào)盡量不用，勤儉持廠，盡量降低購電成本。

2.4 進(jìn)行供水系統(tǒng)及設(shè)備改造

機(jī)組全停期間江邊補(bǔ)充水只用于新、老廠生活、消防用水，供水量約300 t／h。為了節(jié)約用水和用電，擬對原中間升壓的江邊補(bǔ)充水系統(tǒng)進(jìn)行降流量提揚(yáng)程直供水節(jié)能改造，即對江邊泵房#2補(bǔ)充水泵進(jìn)行換型改造，減小水泵軸功率，適當(dāng)增加水泵揚(yáng)程，在機(jī)組全停期間，利用#2泵直供澄清池，減少中間升壓環(huán)節(jié)，降低電耗。同時(shí)，對在#1補(bǔ)充水母管上，新增1條管路至老廠供水母管，實(shí)現(xiàn)新、老廠澄清池的直接供水目的。供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 改造后供水系統(tǒng)

改造前后江邊補(bǔ)充水泵參數(shù)對比見表1。實(shí)施上述4條措施后，2015年7—10月機(jī)組耗電量是2048.836MW·h，平均每月耗電512.209MW·h，比目標(biāo)值550MW·h減少37.791MW·h，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 改造前后江邊補(bǔ)充水泵參數(shù)對比

3 結(jié)束語

面對電力市場化競爭已趨于白熱化的局面，云南各火力發(fā)電企業(yè)首先要解決的是“活下去”的問題。只有首先做好“內(nèi)強(qiáng)管理、降本增效”這篇文章，通過不斷地對標(biāo)管理，以“提質(zhì)增效”中心工作為主線，強(qiáng)化成本意識，減少跑、冒、滴、漏，節(jié)約每一滴水、每一張紙、每一分錢。對機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造和運(yùn)行方式優(yōu)化，不僅在經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生了效益，還保證了機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司.300MW循環(huán)流化床HG-1025／17.5-L.HM37型鍋爐運(yùn)行說明書［Z］.哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，2005.

［2］賈堂剛，周文濤.CFB機(jī)組高效燃燒技術(shù)應(yīng)用研究［J］.中國煤炭工業(yè)，2015（11）：60-61.

［3］呂俊復(fù).循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行與檢修［M］.北京水利水電出版社，2004.

［4］岑可法.循環(huán)流化床鍋爐理論、設(shè)計(jì)與運(yùn)行［M］.北京中國電力出版社，1998.

［5］節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則：DL／T 1052—2007［S］.

（本文責(zé)編：劉炳鋒）

TK 227

B

1674-1951（2016）12-0050-03

陳建鑫（1976—），男，云南彌勒人，工程師，從事火電廠生產(chǎn)管理方面的工作（E-mail：cjx200006＠163.com）。

2016-06-22；

2016-10-13