630 MW超臨界機(jī)組等離子點火冷卻系統(tǒng)節(jié)能運行優(yōu)化

摘 要 本文針對國投欽州發(fā)電有限公司630 MW超臨界機(jī)組等離子無油點火裝置冷卻系統(tǒng)運行方式優(yōu)化，進(jìn)行試驗及分析，以最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞 超臨界；等離子；冷卻；節(jié)能；優(yōu)化

中圖分類號 TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0186-02

我國剛剛步入“十二五”的開局之年，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都取得了迅猛的發(fā)展。這些成績的取得均是以犧牲自然資源和自然環(huán)境為代價的。大型火力發(fā)電企業(yè)作為國家電力發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，對其進(jìn)行節(jié)能減排，提高經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的意義。本文針對廣西沿海地區(qū)，國投欽州發(fā)電有限公司630 MW超臨界機(jī)組等離子無油點火裝置冷卻系統(tǒng)運行方式優(yōu)化進(jìn)行試驗及分析，以最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 設(shè)備概況及優(yōu)化設(shè)想

1.1 設(shè)備概況

國投欽州發(fā)電有限公司2X630MW超臨界機(jī)組，鍋爐采用東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司超臨界參數(shù)變壓直流爐，一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、采用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐，型號為DG1900/25.4-Ⅱ2。采用前后墻對沖燃燒方式，30只HT—NR3低NOx旋流式燃燒器分三層（前墻）及二層（后墻）分別布置在爐膛前后墻螺旋水冷壁上。

該鍋爐為無油點火方式，采用煙臺龍源電力技術(shù)有限公司開發(fā)的等離子高能點火系統(tǒng)，配有6支等離子點火發(fā)生器，開號為DLZ-200。布置于前墻D層（最下層）燃火器中。點火發(fā)生器冷卻系統(tǒng)采用強(qiáng)制水循環(huán)冷卻方式，配置兩臺冷卻水泵。以該廠#2機(jī)組為初步優(yōu)化對象。等離子冷卻水系統(tǒng)一臺水泵運行，一臺備用。同時滿足各個等離子發(fā)生器冷卻水壓≥0.4 Mpa。該系統(tǒng)系串聯(lián)運行于#2機(jī)組閉式水系統(tǒng)中，該等離子冷卻水泵在系統(tǒng)實際起升壓作用。

1.2 優(yōu)化設(shè)想

根據(jù)現(xiàn)階段閉式水運行工況數(shù)據(jù)分析，在特定條件下可否將等離子冷卻水泵停運，單獨采用閉式水壓力，以滿足各個等離子發(fā)生器冷卻用水量需求？同時達(dá)到節(jié)能運行效果？

2 試驗數(shù)據(jù)整理如下

2.1 等離子冷卻水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備參數(shù)

2.2 等離子冷卻水泵停運行測試驗數(shù)據(jù)（見表1，表2）

3 數(shù)據(jù)初步分析

從上述實際測得數(shù)據(jù)表1與表2可以看出，試驗進(jìn)行中選取了機(jī)組不同負(fù)荷工況，以及綜合考慮了開式水溫度變化對等離子冷卻水系統(tǒng)的影響。在等離子冷卻水泵停運期間，根據(jù)試驗得出如下分析：

3.1 通過表1分析

閉式水溫度最低值23.9℃所對應(yīng)負(fù)荷為505 MW，閉式水母管壓力為0.92 Mpa，等離子冷卻水母管壓力為0.63 Mpa，就地各等離子發(fā)生器實際壓力表壓在該進(jìn)出口手動門全開情況下可達(dá)0.52 Mpa（克服管道阻力與表計標(biāo)高等因素）。可以極大的滿足等離子發(fā)生器的冷卻用水。

閉式水溫度最高值31.76℃所對應(yīng)負(fù)荷為411 MW，閉式水母管壓力為0.89 Mpa等離子冷卻水母管壓力為0.6 Mpa，同樣可以滿足等離子發(fā)生器冷卻用水。

3.2 通過表2分析

閉式水壓力最低值0.81 Mpa，所對應(yīng)負(fù)荷606 MW，閉式水溫度為30.5℃，等離子冷卻水母管壓力為0.52 Mpa，就地各等離子發(fā)生器實際壓力表壓在該進(jìn)出口手動門全開情況下可達(dá)0.41 Mpa（克服管道阻力與表計標(biāo)高等因素），免強(qiáng)符合要求。但為保證安全運行建議啟動一臺等離子冷卻水泵運行。

3.3 當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素影響

欽州港地處廣西北部灣沿海地帶，屬亞熱帶氣候。年平均氣溫為21.4℃～22℃。冬季為：11月、12月、01月、02月，氣溫較平均溫度略低；雨季為：03月、04月、07月、08月、09月，雨水較多，在雨季由于廣西地屬多水，該季節(jié)為豐水期，按電網(wǎng)調(diào)度要求，各梯級水電站負(fù)荷率較高，而火電廠則相應(yīng)減少。同時在環(huán)境溫度偏高情況下，#2機(jī)組開式水系統(tǒng)啟動運行，可以保證閉式水溫度在31 ℃以下。故全年12個月中扣除一個月計劃檢修工作，約有≥11個月份（約占全年91.6%），可以采用閉式水單獨供等離子冷卻水系統(tǒng)，停運等離子冷卻水泵以達(dá)到節(jié)能目的。

4 節(jié)能初步估算

由等離子冷卻水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備參數(shù)可知，單臺等離子冷卻水泵功率為7.5kw。取11個月（約330天）為停運周期，推算得：

7.5 kw * 330d*24h=59400kw.h

即：全年約節(jié)省≥59400 kw.h電能。

5 其他優(yōu)點及節(jié)能運行方式運行期間注意事項

5.1 其他優(yōu)點

采用該運行方式后，除達(dá)到節(jié)能運行目地的同時，也降低了等離子冷卻水泵故障的幾率，減少檢修人員維護(hù)工作量及維護(hù)成本等。

5.2 注意事項

1）閉式水壓母管力應(yīng)≥0.8 Mpa；

2）等離子冷卻水母管壓力≥0.5 Mpa；

3）各等離子冷發(fā)生器冷卻水就地表壓≥0.4 Mpa；

4）機(jī)組負(fù)荷≥500 MW時應(yīng)保證閉式水溫≤31℃；

5）加強(qiáng)對閉式水板式換熱器開式水側(cè)反沖洗工作；

6）加強(qiáng)對開式水、循環(huán)水系統(tǒng)運行方式的監(jiān)督；

7）規(guī)范對等離子發(fā)生器冷卻水進(jìn)回水手動門的操作，及時根據(jù)壓力進(jìn)行調(diào)整；

8）兩臺等離子冷卻水泵應(yīng)處于熱備用運行方式，保證隨時可用；

9）在啟停機(jī)過程中，為保機(jī)組安全，建設(shè)議在該運行方式下，啟動一臺等離子卻水泵運行，待機(jī)組正常接帶負(fù)荷后，根據(jù)閉式水壓力情況酌情切換至節(jié)能運行方式。

6 最終結(jié)論

通過上述分析我們可以知道：當(dāng)閉式水母管壓力≥0.8 Mpa，且等離子冷卻水母管壓力≥0.5 Mpa時，該工況下可以不運行等離子冷卻水泵，單獨以閉式水供給等離子冷卻水，是完全可以達(dá)到安全運行的目的。

通過2011年04月01日至04月13日#2機(jī)組試驗不同工況進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣分析。#2機(jī)組等離子冷卻水系統(tǒng)節(jié)能運行方式，可以應(yīng)用到生產(chǎn)現(xiàn)場中，并能達(dá)到有效的節(jié)能目的。同時可以推廣至該廠#1機(jī)組試驗運行，以取得更大的節(jié)能效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李洪慶，李勤剛等.低能耗求效益以科技促節(jié)能——等離子無油點火技術(shù)在國投欽州發(fā)電有限公司超臨界機(jī)組成功應(yīng)用[J].廣西節(jié)能，2008.3.

[2]煙臺龍源電力技術(shù)有限公司.等離子高能點火系統(tǒng)說明書[M].

[3]國投欽州發(fā)電有限公司.630 MW機(jī)組集控運行規(guī)程[J].

作者簡介

張旭（1982—），男，工程師，從事火電廠630 MW超臨界機(jī)組集控運行工作。