基于鄰爐熱風(fēng)技術(shù)節(jié)能開機(jī)管理模式的 探索與應(yīng)用

陳勇

摘要：文章對(duì)600MW超臨界機(jī)組冷態(tài)開機(jī)過(guò)程中，如何利用鄰爐熱風(fēng)技術(shù)等技術(shù)手段，進(jìn)行不斷摸索總結(jié)，制定并嚴(yán)格執(zhí)行冷態(tài)啟動(dòng)相關(guān)管理措施，實(shí)現(xiàn)鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程少油、快速啟動(dòng)，在確保機(jī)組安全運(yùn)行的同時(shí)，給企業(yè)帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：600MW超臨界機(jī)組;鄰爐熱風(fēng);節(jié)能開機(jī);成效

在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)束兩位數(shù)高速增長(zhǎng)后，速度呈回落之勢(shì)，電力行業(yè)也受到相應(yīng)影響，火力發(fā)電企業(yè)正面臨著行業(yè)的“寒冬期”。電煤價(jià)格持續(xù)高位，大幅推高煤電企業(yè)發(fā)電成本，2018年1月5500大卡煤炭成交價(jià)744元/噸，兩個(gè)月累計(jì)上漲75元/噸，不斷上升的電煤采購(gòu)成本，成為煤電行業(yè)大面積虧損、效益下滑的最主要因素。此外，在“供給側(cè)改革”“去產(chǎn)能”等政策的影響下，煤炭產(chǎn)量大幅下降，同樣推升了煤炭?jī)r(jià)格，對(duì)以燃煤為主的火電企業(yè)，無(wú)疑更是雪上加霜，不斷上升的發(fā)電成本和收窄的利益空間，蠶食著原本就比較稀薄的利潤(rùn)，這就需要火電企業(yè)不斷內(nèi)挖潛力，拓展自身利潤(rùn)空間。

一、概況

桐梓公司一期建設(shè)兩臺(tái)600MW超臨界“W型火焰”燃煤機(jī)組，分別于2013年12月27日，2014年5月27日投產(chǎn)運(yùn)行。鍋爐采用東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司制造的型號(hào)為DG-1900/25.4-Ⅱ8型鍋爐，配用6套冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配置兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)，為制粉系統(tǒng)提供干燥和輸送煤粉的風(fēng)源。#1、2鍋爐熱一次風(fēng)母管安裝有聯(lián)絡(luò)管道、鄰爐熱風(fēng)調(diào)門和隔離門。

二、冷態(tài)開機(jī)存在的問(wèn)題

因鍋爐燃燒器布置特點(diǎn)，煤粉著火主要靠自身卷吸爐膛高溫?zé)煔饧訜崦悍壑鹑紵?，燃燒器相互之間的支撐作用較弱，而無(wú)煙煤著火點(diǎn)高、揮發(fā)份低、難于著火，在啟動(dòng)初期爐溫較低的情況下，不易實(shí)現(xiàn)無(wú)煙煤的著火和自身穩(wěn)燃，冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中存在下列問(wèn)題。

1. 冷態(tài)啟動(dòng)階段，工作繁瑣，如果準(zhǔn)備不充分，工作安排不合理，不但浪費(fèi)人力資源，增加員工勞動(dòng)負(fù)荷，還會(huì)延長(zhǎng)輔機(jī)的空轉(zhuǎn)時(shí)間，大量廠用電被浪費(fèi)。

2. 傳統(tǒng)的點(diǎn)火方式，依靠的是純?nèi)加蛠?lái)提高爐膛溫度，加熱一次風(fēng)，一次風(fēng)溫達(dá)到要求，用熱一次風(fēng)預(yù)暖磨機(jī)，待磨煤機(jī)出口溫度≥60℃，一次風(fēng)溫≥200℃，才可以啟動(dòng)，借助燃油產(chǎn)生的熱量點(diǎn)燃煤粉。在正常情況下，這一燃油過(guò)程將會(huì)持續(xù)3～4小時(shí)。

3. 無(wú)煙煤固定碳含量高、揮發(fā)分低、燃點(diǎn)高、著火難且不易燃燼。未燃燼的煤粉隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，沉積在空預(yù)器內(nèi)部，在啟動(dòng)初期吹灰效果差的情況下，易在空預(yù)器內(nèi)二次燃燒，造成設(shè)備損壞。

4. 600MW機(jī)組超臨界鍋爐爐膛寬度和深度較大，啟動(dòng)初期油槍的投運(yùn)方式，磨煤機(jī)的啟動(dòng)順序?qū)t膛熱負(fù)荷影響很大，如果油槍投運(yùn)不合理，磨煤機(jī)啟動(dòng)順序不合適，給水調(diào)整跟蹤不及時(shí)，將會(huì)引起爐膛熱負(fù)荷分布不均勻，造成局部溫度升高過(guò)快，水冷壁溫差過(guò)大，對(duì)水冷壁產(chǎn)生破壞性影響，給鍋爐啟動(dòng)后的穩(wěn)定運(yùn)行埋下安全隱患。

5. 啟動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)復(fù)雜，輔助設(shè)備較多，影響機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程的缺陷隨時(shí)都可能出現(xiàn)，導(dǎo)致燃油時(shí)間的延長(zhǎng)，增加機(jī)組啟動(dòng)油耗。

6. 中速暖機(jī)是汽輪機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的必經(jīng)環(huán)節(jié)，一般會(huì)持續(xù)120min左右，耗用大量燃油。

三、應(yīng)對(duì)措施

1. 開機(jī)之前，根據(jù)運(yùn)行規(guī)程和調(diào)度安排，編制周密的開機(jī)安排，嚴(yán)格控制開機(jī)過(guò)程中每一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)班組需要啟停的設(shè)備。將冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程節(jié)點(diǎn)化，讓啟動(dòng)過(guò)程有序開展，確保在時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成規(guī)定任務(wù)。

2. 制定鄰爐熱風(fēng)投運(yùn)措施，確保安全投運(yùn)。鍋爐點(diǎn)火后，根據(jù)需要開啟運(yùn)行鍋爐與啟動(dòng)鍋爐熱一次風(fēng)聯(lián)絡(luò)管道上的鄰爐熱風(fēng)隔離門和調(diào)節(jié)門，將運(yùn)行鍋爐的熱一次風(fēng)引入啟動(dòng)鍋爐的制粉系統(tǒng)，對(duì)B、E磨煤機(jī)進(jìn)行預(yù)暖，使啟動(dòng)機(jī)組首臺(tái)磨煤機(jī)出口溫度較快達(dá)到60℃以上，盡快啟動(dòng)磨煤機(jī)運(yùn)行，提前用燃煤置換燃油，減少油槍投用數(shù)量，讓爐膛溫度上升，盡快達(dá)到機(jī)組熱態(tài)沖洗、暖機(jī)要求，縮短冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間，減少機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的燃油消耗量。

（1）根據(jù)《一次風(fēng)機(jī)技術(shù)說(shuō)明書》提供的特性曲線，結(jié)合桐梓公司一次風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行情況，得到風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振時(shí)出口母管壓力在9.2kPa左右，在開啟鄰爐熱風(fēng)隔離門和調(diào)節(jié)門后，必須確保運(yùn)行機(jī)組一次風(fēng)機(jī)在其特性曲線下的安全區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）開啟鄰爐熱風(fēng)隔離門和調(diào)節(jié)門過(guò)程中，加強(qiáng)兩臺(tái)機(jī)組人員、盤上和就地人員之間的聯(lián)系，操作應(yīng)平穩(wěn)緩慢，確保運(yùn)行鍋爐熱一次風(fēng)母管壓力穩(wěn)定。

（3）安排專人對(duì)運(yùn)行鍋爐二次風(fēng)系統(tǒng)（鄰爐熱風(fēng)）畫面進(jìn)行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)關(guān)閉鄰爐熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)門及隔離門，當(dāng)一次風(fēng)壓波動(dòng)幅度達(dá)到±0.3kPa時(shí)，及時(shí)投油穩(wěn)燃。

3. 對(duì)入爐煤進(jìn)行摻配，合理控制啟動(dòng)煤質(zhì)。成立燃煤摻配小組，根據(jù)鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)需要，針對(duì)性的進(jìn)行燃煤摻配，確保啟動(dòng)燃煤煤質(zhì)，可以較快的實(shí)現(xiàn)燃煤代替燃油，降低啟動(dòng)耗油。

4. 針對(duì)啟動(dòng)初期爐膛熱負(fù)荷不均勻現(xiàn)象，主要采取以下措施。

（1）合理投運(yùn)油槍。B/E磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的油槍沿爐膛寬度方向分布比較均勻，將B/E磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)油槍全部投入，再根據(jù)油槍分布情況，確保投運(yùn)油槍數(shù)為10～12支。

（2）合理選擇磨煤機(jī)啟動(dòng)順序。暖磨煤機(jī)時(shí)，先暖B、E磨，待磨煤機(jī)達(dá)到啟動(dòng)條件后，啟動(dòng)B磨煤機(jī)或E磨煤機(jī)運(yùn)行，確保爐膛熱負(fù)荷集中且均勻分布。

（3）精心調(diào)整給水。鍋爐點(diǎn)火后安排專人調(diào)整給水，加強(qiáng)儲(chǔ)水罐水位監(jiān)視，確保水位在13～16m之間，盡量減少爐水外排，防止大量熱量被外排爐水帶走。

5. 統(tǒng)籌安排，“零缺陷”啟動(dòng)。運(yùn)行發(fā)電部、檢修維護(hù)部和生產(chǎn)技術(shù)部聯(lián)合成立專門缺陷驗(yàn)收工作組和冷態(tài)啟動(dòng)消缺工作隊(duì)，機(jī)組啟動(dòng)前，三方驗(yàn)收確認(rèn)影響機(jī)組啟動(dòng)的檢修工作結(jié)束，工作票收回終結(jié)。啟動(dòng)過(guò)程中，臨時(shí)產(chǎn)生的缺陷，由現(xiàn)場(chǎng)專門的消缺工作隊(duì)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)處理，確保機(jī)組的順利啟動(dòng)。

6. 中速暖機(jī)過(guò)程中，將A、C、D、F磨煤機(jī)進(jìn)行預(yù)暖，并建立適當(dāng)料位，提前做好并網(wǎng)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，一旦中速暖機(jī)結(jié)束，升速定速后能實(shí)現(xiàn)順利并網(wǎng)。并網(wǎng)后，啟動(dòng)相應(yīng)磨煤機(jī)，撤出油槍，進(jìn)行快速加負(fù)荷，減少油煤混燒時(shí)間。

7. 其他措施。

（1）和調(diào)度積極溝通，根據(jù)調(diào)度的并網(wǎng)控制時(shí)間，提前做好啟動(dòng)安排，控制工作票辦理、終結(jié)時(shí)間等。

（2）對(duì)檢修工作進(jìn)度的把控，確保檢修消缺工作不要影響機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)度。

（3）合理安排人員。運(yùn)行重點(diǎn)崗位人員及時(shí)回班，各部門技術(shù)人員準(zhǔn)時(shí)到位。

四、成效

經(jīng)過(guò)不斷的摸索和總結(jié)，2018年7月26日，桐梓公司#2鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，總耗油37.84t，冷態(tài)啟動(dòng)油耗創(chuàng)造貴州區(qū)域機(jī)組燃油新低。與以往機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)相比，大約節(jié)約燃油50t/次，若啟動(dòng)用0#輕柴油按8000元/噸計(jì)算，每次啟動(dòng)節(jié)約燃油費(fèi)用約40萬(wàn)元?？紤]到機(jī)組季節(jié)性檢修、電網(wǎng)調(diào)停等因素，按照兩臺(tái)機(jī)組全年啟動(dòng)8次計(jì)算，每年帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益為約320萬(wàn)元。

五、結(jié)論

鄰爐熱風(fēng)技術(shù)節(jié)能開機(jī)管理模式在公司兩臺(tái)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中的成功應(yīng)用，改變了桐梓公司600MW超臨界機(jī)組傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，成功實(shí)現(xiàn)了鍋爐少油、快速啟動(dòng)，在確保機(jī)組安全運(yùn)行的同時(shí)，給企業(yè)帶來(lái)了不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮德群，蒲平.相鄰鍋爐熱風(fēng)互送方案在某發(fā)電廠的應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù)，2012（06）.

[2]孟祥君.鄰爐高溫風(fēng)加熱技術(shù)的應(yīng)用探討[J].發(fā)電設(shè)備，2002（08）.

（作者單位：貴州華電桐梓發(fā)電有限公司）