大型電站鍋爐節(jié)油技術探討

1、大型電站鍋爐節(jié)油技術探討大型電站鍋爐節(jié)油技術探討摘要：介紹國內某大型電站鍋爐在節(jié)約燃油方面所采取的措施，總結其中的經驗，并分析該電站現有的節(jié)油潛力，提出今后節(jié)油工作的重點和方向。關鍵詞：電站鍋爐；節(jié)油；燃煤機組在燃煤機組運行中，助燃油一般用于鍋爐點火及運行穩(wěn)燃。有關資料顯示：2000年國內30萬kW及60萬kW機組冷態(tài)啟動機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)生產成本，增強自身市場競爭力的重要手段之一。1國內某大型燃煤機組設備概述及其燃油消耗情況機組額定負荷660MW，鍋爐為德國產亞臨界參數自然循環(huán)汽包爐，單爐膛，r型布置，一次中間再熱，平衡通風，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)按雙進出磨煤

3、機冷一次風機正壓直吹式系統(tǒng)設計，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噴嘴。機組于2002年10月投產發(fā)電。投產初期，由于鍋爐存在嚴重的爐膛結焦，運行不穩(wěn)定，啟停次數多。機組冷態(tài)啟動一次需耗油260~300t，磨煤機啟動停助燃每月需60~100t。僅2002年10~12月，機組共

4、消耗0號柴油960t，按當時油價3000元t計算，燃油成本288萬元，在一定程度上影響了機組的經濟效益。為此，電站技術人員深入研究主、輔機設備技術特點，深挖節(jié)油潛力，在降低助燃油方面采取了一系列技術措施。2節(jié)油技術措施21機組冷態(tài)啟動節(jié)油大型機組冷態(tài)啟動過程是一個復雜的不穩(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、汽輪機暖缸、暖機需要一定的時間，檢修后的機組冷態(tài)啟動過程中，發(fā)電機和汽

5、輪機需要做多項試驗，鍋爐只能維持在低參數狀態(tài)下運行，需要消耗大量燃油。因此，研究設備特點，合理安排機組冷態(tài)啟動步驟，盡量縮短啟動時間，可以節(jié)約大量燃油。（1）采用滑參數啟動，機組充分利用低壓、低溫蒸汽均勻加熱汽輪機轉子和汽缸，減少了熱應力和啟動損失，鍋爐過、再熱器的冷卻條件亦得到改善。由于鍋爐、汽輪發(fā)電機同時啟動，縮短了整機啟動時間，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，利于機組節(jié)油。2~5t計算，每年至少可節(jié)約助燃油600t。232改進原熱控保護邏輯，消除磨煤機不必要跳閘直吹式制粉系統(tǒng)中，磨煤機跳閘對鍋爐的安全、穩(wěn)定運行威脅很大。一旦發(fā)生磨煤機運行中跳閘，鍋爐燃燒迅速惡化，不得不投油穩(wěn)燃。該機組投產初期，由于磨煤機油站邏輯設計不盡合理，原設計磨煤機頂瓦油壓低無延時跳，頂瓦油泵出口濾網堵塞無法實現在線清理，磨煤機頻

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

8、現450MW負荷不投油穩(wěn)燃，遠遠低于不投油穩(wěn)燃負荷50%BMCR的設計值。為此，該電站采取了一系列減輕鍋爐結焦，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)，結合鍋爐結焦情況和運行參數選擇該鍋爐適用的煤種。③安裝遠射程大力吹灰器，及時清除爐膛積渣。④進行噴燃器葉片調整、燃燒配風等優(yōu)化燃燒調整。⑤更換更加可靠靈敏的火檢裝置。通過這些措施，該機組爐膛結焦得到有效控制，鍋

9、爐燃燒穩(wěn)定性極大增強，最低不投油穩(wěn)燃負荷降低到400MW，使機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，很多大型燃煤機組都在探索機組冷態(tài)啟動中汽輪機沖轉前投粉以節(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、二次風溫，確保煤粉著火和穩(wěn)燃是實現早投粉的關鍵。在布置多

10、臺機組的電站中，可以引出臨爐高溫煙氣來加熱提高啟動鍋爐的爐膛及一、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，以適應提前投粉后轉子的較快的膨脹。③為了避免鍋爐受熱面超溫損壞及煤粉積聚在空預器處，應減少磨煤機啟動后最低煤量值，采用投入部分噴燃器的方式，改善配風以優(yōu)化煤粉燃燒狀況，減少不完全燃燒帶來的火焰上移。32進一步提高鍋爐燃燒穩(wěn)定性，降低不投油穩(wěn)燃負荷至設計值目前