循環(huán)流化床鍋爐返料系統(tǒng)風(fēng)機運行方式研究

邢秀峰，柳 明，李凱勇

（1.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.中國能源建設(shè)集團山西電力建設(shè)有限責(zé)任公司，山西太原 030012）

循環(huán)流化床鍋爐返料系統(tǒng)風(fēng)機運行方式研究

邢秀峰1，柳 明2，李凱勇1

（1.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.中國能源建設(shè)集團山西電力建設(shè)有限責(zé)任公司，山西太原 030012）

為降低機組廠用電、節(jié)約投資成本，對某350 MW超臨界循環(huán)流化床發(fā)電機組進行單臺高壓流化風(fēng)機運行調(diào)整試驗，并分析了該運行方式的可行性及效果。試驗結(jié)果表明，單臺高壓流化風(fēng)機能夠滿足機組全負荷段的運行要求；與2臺運行比較，節(jié)電效果明顯。在后續(xù)基建相關(guān)類型機組時，設(shè)計階段應(yīng)重新考慮高壓流化風(fēng)機的出力及配置，避免投資浪費和增加運行成本。

循環(huán)流化床鍋爐；流化風(fēng)機；返料系統(tǒng)；運行方式

0 引言

目前我國大型循環(huán)流化床鍋爐返料系統(tǒng)高壓流化風(fēng)機的配置通常為2用1備。高壓流化風(fēng)運行參數(shù)較實際所需的運行風(fēng)量較大，系統(tǒng)耗電偏大?；谏鲜銮闆r，通過現(xiàn)場試驗研究，探索在目前大型循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)及設(shè)備配置下，采用單臺高壓流化風(fēng)機運行代替2臺高壓流化風(fēng)機運行的可行性機器效果。本文以山西河坡發(fā)電有限公司2×350 MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐為試驗對象。

1 設(shè)備及系統(tǒng)介紹

目前循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計的高壓流化風(fēng)機為2用1備，返料器的設(shè)計運行風(fēng)量見表1。對1臺返料器來說，在風(fēng)溫為93℃時，運行總風(fēng)量為4 707 m3/h，在風(fēng)溫為843℃時，運行總風(fēng)量為3 072.9 m3/h，大型循環(huán)流化床一般為3個返料器，故運行總風(fēng)量為14 121 m3/h、11 108.7 m3/h。表2為河坡電廠350 MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐所配置高壓流化風(fēng)機的設(shè)計參數(shù)?；陲L(fēng)機的設(shè)計參數(shù)，利用公式（1）折算至標(biāo)準狀況下的風(fēng)量為19 385 m3/h（TB工況）、15 344 m3/h（BMCR工況）。從單臺風(fēng)機的風(fēng)量出力來看，單臺流化風(fēng)機滿足機組的運行要求。

表1 “U”閥空氣噴嘴充氣量（單個回料器）

表2 高壓流化風(fēng)機設(shè)計主要參數(shù)

風(fēng)量修正公式

式中：Q——標(biāo)準狀況下的風(fēng)量；

Q0——設(shè)計工況下的風(fēng)量；

P——當(dāng)?shù)卮髿鈮海?/p>

P'——設(shè)計運行壓力；

t——設(shè)計運行溫度。

2 單臺高壓流化風(fēng)機運行調(diào)整試驗

基于上述分析結(jié)果，在不同負荷下，對單臺高壓流化風(fēng)機運行方式進行了試驗研究。

在試驗工況下，上升段及下降段風(fēng)帽調(diào)節(jié)擋板全開，充氣噴嘴流量調(diào)節(jié)擋板關(guān)至20%，逐步加大一臺運行高壓流化風(fēng)機的出力，減少另一臺運行流化風(fēng)機的出力，加至接近額定電流時，解除高壓流化風(fēng)機連鎖，停運另一臺高流風(fēng)機，停運后，觀察立管壓力的變化。立管壓力會在停運初期呈現(xiàn)上升趨勢，若立管壓力一直上升，表明在該工況下，系統(tǒng)所配置的高壓流化風(fēng)機一臺無法滿足運行要求；若立管壓力上升后，經(jīng)一段時間重新穩(wěn)定在一個新的平衡下，連續(xù)運行1 h以上，返料器工作無異常，則表明在該工況下，系統(tǒng)所配置的高壓流化風(fēng)機一臺無法滿足運行要求。

選取3個常用工況和滿負荷對單臺高壓流化風(fēng)機的運行進行了試驗。表3為試驗前返料器的運行參數(shù)，表4為試驗后單臺高壓流化風(fēng)機的運行參數(shù)。

3 試驗結(jié)果及分析

從2臺高壓流化風(fēng)機運行時返料系統(tǒng)的運行參數(shù)（見表3）和1臺高壓流化風(fēng)機運行時返料器的運行參數(shù)（見表4）來看，在同一負荷段下，由2臺高壓流化風(fēng)機換為1臺高壓流化風(fēng)機后，流化風(fēng)母管壓力由48 kPa下到41 kPa，最低37 kPa，返料器進出口溫度變化不明顯，返料壓力無變化，分離器立管壓力略有上升，返料器運行正常，1臺高壓流化風(fēng)機能夠滿足機組的運行要求。高壓流化風(fēng)系統(tǒng)改變運行方式下，高壓流化風(fēng)機電耗見表5。經(jīng)耗電量統(tǒng)計，在175 MW、245 MW、300 MW、350 MW 4個負荷下，全年節(jié)電量分別為812 000 kW·h、956 000 kW·h、988 000 kW·h、988 000 kW·h（年利用小時數(shù)以4 000 h計）；全年節(jié)電費用分別為 162 400元、191 200元、197 600元、197 600元（廠用電費率0.2元/（kW·h）計），以年平均負荷245 MW，年節(jié)約廠用電費約19萬元。

表3 試驗前返料器的運行參數(shù)

表4 單臺返料器試運后的運行參數(shù)

表5 高壓流化風(fēng)系統(tǒng)電耗統(tǒng)計表

4 結(jié)論

a)在上述系統(tǒng)配置下，采用單臺高壓流化風(fēng)機運行能夠滿足機組全負荷段的運行要求。

b)與2臺運行比較節(jié)電效果明顯，以年平均負荷245 MW，年節(jié)約廠用電費約19萬元。

c）針對新的運行方式需對鍋爐BT保護中的相應(yīng)項目中的定值進行修改，特別是采用高壓流化風(fēng)母管壓力做保護的機組，應(yīng)適時調(diào)整定制參數(shù)。

d）高壓流化風(fēng)機的連鎖邏輯需進行修改為1臺運行，另外2臺優(yōu)選和備選互聯(lián)。

e）在后續(xù)基建相關(guān)類型機組時，在設(shè)計階段應(yīng)重新考慮高壓流化風(fēng)機的出力及配置，避免投資浪費和增加運行成本。

[1] 岑可法，倪明江，駱仲泱，等.循環(huán)流化床理論設(shè)計與運行[M].北京:中國電力出版社,1997.

Study on Fan Operation Mode of Circulating Fluidized Bed Boiler Material Return System

XING Xiufeng1,LIU Ming2,LI Kaiyong1
（1.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi030001,China；2.China Energy Engineering Group Shanxi Electric Power Construction Co.,Ltd., Taiyuan,Shanxi030012,China）

In order toreduce the power consumption ofthe unit tosave cost,a single high pressure fluidized fan operation adjustment test was carried out for a 350 MW supercritical circulating fluidized bed generator unit,and the feasibility and effect of the operation mode were analyzed.The experimental results showthat a single high pressure fluidizingfan can meet the requirements ofthe unit operating with whole load.Compared with twofans in operation,the energy-saving effect is obvious.When establishing similar units thereafter,the output and configuration ofhigh pressure fluidizingfan should be reconsidered duringdesign stage toavoid excessive investment.

circulatingfluidized bed boiler；fluidizingfans；material return system；operation mode

TK229.6+6

B

1671-0320（2017）04-0060-03

2017-04-09，

2017-05-17

邢秀峰（1982），男，山西五臺人，2007年畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能動力專業(yè)，碩士，高級工程師，從事鍋爐調(diào)試及優(yōu)化運行工作；

柳 明（1962），男，山西朔州人，1988年畢業(yè)于太原工業(yè)學(xué)院電力分院熱能動力專業(yè)，工程師，從事汽輪機、鍋爐安裝、檢修及管理等工作；

李凱勇（1974），男，山西大同人，1996年畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能動力專業(yè)，碩士，高級工程師，從事鍋爐燃燒技術(shù)研究。