火电厂节能降耗分析与措施.pdf

2008年10月 第36卷 第5期总第198期 吉林电力 JilinElect ricPow er 0ct ．2008 V 01．36N o．5Ser．N o．198 火 电 厂 节 能 降 耗 分 析 与 措 施 A nal ysisandTreat m ent onEner gyEf fi ci encyi nTherm alPow erPlant 田小峰1，刘炳华2 1．大唐长春第二热电有限责任公司．吉林长春130031；2．大唐长春第三热电厂，吉林长春 130103 擒要从现场实际运行经验出发。分析了火电厂在运行过程中提高给水温度、加强锅炉燃烧调整、减少工质损失、 提高真空系统严密性、节省厂用电等切实可行的节能降耗措施，指出提高火电厂一次能源利用率、降低发电成本是 火电厂提高经济效益的最佳途径。 关键词节能降耗l 给水温度l工质损失；锅炉燃烧调整，火电厂 中图分类号TK 018文献标识码B文章编号10095306 200805003903 节约能源是国家持续健康发展的战略决策，也 是企业降低经营成本，打造核心竞争力的必由之路。 火电厂是一次能源消耗大户，耗煤量巨大，煤价及运 费价格的长期居高不下，大大地增加了企业的生产 成本。本文通过现场实际运行经验，总结了火电厂在 运行过程中可采取的切实可行的节能降耗措施。 1 锅炉方面 1．1减少锅炉的能量损失 锅炉的能量损失主要由排烟热损失、机械不完 全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧损失、 散热损失组成，而在这5项损失中，排烟损失对锅炉 效率的影响最大，约为5％～8％，占锅炉损失的 60％～70％，而影响锅炉排烟损失的主要因素是排 烟温度。一般情况下，排烟温度每升高lO ℃，排烟热 损失增加0．6％～1．O ％，相应多耗煤12％～24％， 若燃煤发热量为20 000 kJ／kg，以大唐长春第二热 电有限责任公司 以下简称长春二热670t ／h锅炉 为例，则每年多消耗上万吨煤，所以降低排烟温度对 于节约燃料、降低污染具有重要的意义。 影响排烟热损失的因素是多方面的，运行人员 只能在现有煤质、工况下调整，图1为排烟热损失原 因分类。针对锅炉现有运行情况，可制定以下几项 措施。 a．降低锅炉系统漏风。加强锅炉系统检查，人 圈1排烟热损失原因分类 孔门要加密封，检查口要有把手，人孔门和检查口要 关闭严密。严格控制干式排渣机 M AC底部冷却风 量不超过送风总量的l％。避免火检探头、工业电 视的外置使锅炉本体开口过多，漏风量大。避免火检 风机和小油枪冷却风机吹出的风直接进入炉膛。 b．降低一次风率，在保证一次风的情况下尽量 开大再循环风门，控制制粉系统负压，减少制粉系统 冷风量。加强制粉系统管道的检查，及时清理木屑分 离器，降低通风阻力。 c．注意煤质变化，有针对性地调整，如火嘴，一， 二次风等。 收稿日期20080717 作者简介田小峰1977一 ．男，工程师，从事火电厂锅炉运行工作。 2008年10月 第36卷第5期总第198期 吉林电力 JilinElect ricPow er oct ．2008 V 01．36N o．5Ser．N o．198 d．吹灰工作应认真执行。发现有不好用的吹灰 器应及时联系检修处理。 e．根据负荷，控制氧量，保证合适的过剩空气系 数。当负荷大于160M w 时，将氧质量分数设定为 3．5％，并严密监视两侧送风机电流及送风风压的变 化情况，尽量保持两侧送风风压一致，并及时修正氧 量设定值，使其始终符合要求；当负荷低于160M W 时，氧质量分数按长春二热规程规定执行，并尽量控 制在低限4．0％左右运行。 f．及时清理喷口形成的焦块，保证送粉畅通。 g．停炉后，应详细记录锅炉炉膛及烟道内的积 灰和结焦情况。以便在以后运行中有针对性地调整 和吹灰。 1．2加强锅炉燃烧调整 加强锅炉燃烧调整也可提高机组的经济性，锅 炉的完全燃烧除合理的燃烧调整外，应加强对风量 的配比。保持合理的过剩空气系数，过大或过小都将 造成锅炉效率降低。过剩空气系数越大，排烟热损失 越大；过剩空气系数对化学不燃烧热损失影响较小。 当过剩空气系数太小时，部分煤粉颗粒不能与空气 充分混合，则机械不完全燃烧增加，但过剩空气系数 太大时，气流速度过高，煤粉在炉内停留时间减少， 机械不完全燃烧又会增加。合理的过剩空气系数应 使损失之和最小。 1．3混配煤、掺烧褐煤降低燃料成本 依据长春二热主力煤种煤质混配、掺烧办法混 配褐煤比例、锅炉制粉、煤粉储存、燃烧调整、除灰除 焦等环节，监督、协调好燃料调度、运输调度、集控、 运行分场工作，确保在燃料管理、降低燃煤成本、科 学合理混配、掺烧褐煤等工作中收到实效，为企业的 可持续发展起到积极的促进作用。在节约燃料成本 的同时要确保锅炉安全经济运行．达到人炉煤煤质 稳定，避免发生锅炉结焦和灭火等不安全事件。 1．4减少运行中锅炉再热器减温水量 长春二热在运行中由于设计原因造成再热减温 水量大，降低了经济性。国产200M w机组再热器 喷水每增加1％，将使热耗增加0．100％～o．200％。 再热器温度每升高5C ，热耗减少0．100％。再热蒸 汽温度每降低5C，热耗将增加0．125％。再热器加 热出来的中压蒸汽进入汽轮机中压缸做功，与高压 蒸汽进入高压缸做功相比，其效率将大为降低。提高 机组热效率的主要途径是提高初温、初压，降低排汽 压力，为此。应该尽量保证用高温高压的蒸汽去多做 功。再热器的调温，设计上是采取烟气挡扳调整，充 40 ● 分利用烟气的再循环烟气量大小来改变再热器温 度。而实际运行中因设计原因．经常采用再热器减温 水喷水的方法调整，再热减温水的喷入相当于增加 中压蒸汽量，用低压蒸汽的部分增加去顶替高压蒸 汽来满足机组负荷。降低了热经济性．所以，在调整 中应尽量保证再热器温度，减少喷水量，还可以考虑 更改受热面等措施。 1．5加强锅炉受热面吹灰 在锅炉运行中还应加强受热面吹灰。排烟热损 失是锅炉各项损失中最大的一项．一般为4％～ 8％，锅炉机组的排烟温度越高，排烟热损失越大。排 烟处的烟气容积越大。排烟热损失也越大。锅炉运行 中，受热面上发生结渣或积灰时，受热面的传热变 差，排烟温度升高。为了减少排烟损失，应经常进行 锅炉各受热面的吹灰，保持其清洁，保证锅炉在最佳 工况下运行，提高锅炉效率。 1．6机组启停滑压运行 长春二热在机组启停过程中滑压运行。锅炉启 动初期及整个启动过程升压速度应缓慢、均匀．并严 格控制在规定范围。对于高压及超高压汽包锅炉，一 般控制启动升压速度为0．02～0．03M Pa／mi n．在 升压初期，因只有少数燃烧器投入运行，燃烧较弱， 炉膛火焰充满程度较差．对蒸发受热面的加热不均 匀；另外由于受热面和炉墙的温度很低，因此燃料燃 烧放出的热量中．用于使炉水汽化的热量并不多。压 力越低，汽化潜热越大，故蒸发面产生的蒸汽量不 多，水循环未正常建立，不能从内部促使受热面加热 均匀。这样就容易使蒸发设备尤其是汽包产生较大 的热应力，所以，升压的开始阶段，温升速度应较慢。 机组启停过程中滑压运行，虽然节省燃料，但影响汽 包和各部件的安全．因此升压速度不能太快。 2汽轮机组方面 2．1维持正常的给水温度 汽机侧应维持正常的给水温度，使给水温度尽 量达到设计值，因为给水温度变化一方面引起回热 抽汽鼍变化，影响机组做功能力，一方面将使锅炉排 烟温度变化，影响锅炉效率。 a．要维持正常的给水温度，应确保汽机侧高压 加热器的投入率，为此需要做到以下几方面将高压 加热器进汽电动门改为三态控制电动门，实现高压 加热器滑启、滑停，防止漏泄；保持高压加热器水位 稳定，启机前应检查高压加热器入口三通阀开关是 2008年10月 第36卷第5期总第198期 吉林电力 JilinElect ricPow er O ct ．2008 V 01．36 N o．5Ser．N o．198 否正常；控制高压加热器滑启、滑停、给水温升率符 合运行规程规定；发电机并网后及时投入高压加热 器．解列前停止。 b．调整高压加热器水位正常．。加热器正常水位 的维持是保证回热的经济性和主、辅设备安全运行 的重要环节。水位过高会淹没有效传热面、降低热经 济性。同时疏水可能倒流人汽轮机，危及主机安全， 此时汽侧压力摆动或升高，端差增大，还可能导致抽 汽管和加热器壳体振动；水位过低或无水位，蒸汽经 疏水管进入相邻较低一级加热器，大量排挤低压抽 汽，热经济性降低，并可能使该级加热器汽侧超压、 尾部管束受到冲蚀，尤其对内置式疏水冷却器危害 更大。同时加速对疏水管道及阀门的冲刷，引起疏水 管振动和疲劳损坏。 c．检查高压加热器旁路有无漏泄、抽汽逆止门 或加热器进汽门开度是否正常，保证抽汽管压降正 常，通过以上检查达到负荷对应的给水温度。 2．2提高真空 坚持每月一次真空严密性试验。有利于停机后 汽机冷态时凝汽器灌水查漏；调整使主机及小机轴 封供回汽运行正常；运行中经常检查负压系统，发现 漏泄及时处理；投入水封阀系统；加强运行监测，监 视胶球情况，保持吸球率，保证冷凝器端差正常。 3工质方面 工质损失是火电厂中损失较大的部分，而且往 往伴随能量的损失。节省补给水可降低工质损失，使 机组安全可靠运行，同时可回收热能。促进节能降 耗。为降低补给水量，可从以下几个方面人手。 a．坚持热网疏水回收，将疏水回收至凝结水中。 这样既回收了工质，使热网恰好在汽温较低时投用， 又解决了补水箱防冻问题。 b．避免不合格炉水进入锅炉。炉水是锅炉的主 要工质之一。如果不合格的水质进人锅炉，锅炉的受 热面就会结垢，使热阻增大．影响传热，降低炉效率， 增加燃料消耗。锅炉受热面管壁内角结lm m 水垢， 燃料消耗就要增加2％～3％。结垢2m m 燃料消耗 就要增加5％～6％。结垢使锅炉换热能力减弱，消 耗燃料量增加，必然引起排烟温度上升。结垢严重时 还会引起爆管事故的发生。为此，应加强化学水质监 测控制工作，定期做好锅炉排污，确保水质合格，防 止炉膛受热面的结垢。 c．暖风器疏水积极回收。为了提高送风机入口 温度．在冬季应尽早将暖风器投入运行．这样既提高 了风温，又可以有效地防止空气预热器低温腐蚀、堵 灰等．但由于暖风器系统的暖风器疏水罐水位调节 自动不能正常投入等原因．暖风器的大量疏水有时 不能有效l 口J收至除氧器，而全部排至定排扩容器，造 成大量的工质损失。使得机组的补水率提高，故应该 保证暖风器系统设备调节正常。保证疏水回收率。 d．合理控制排污。蒸汽含杂质过多会引起过热 器受热面、汽轮机通流部分和蒸汽管道沉积盐。盐垢 如沉积在过热器受热面管壁上。会使传热能力降低。 轻则使蒸汽吸热减少，过热器温度降低，排烟温度升 高，锅炉效率降低；重则使管壁温度超过允许的极限 温度，导致超温爆管。合理安排排污将有效地控制炉 水及蒸汽品质。避免上述不良现象发生。但汽包锅炉 连续排污不仅量大，汽包压力下的饱和水热能也高， 回收利用的经济价值较大，综合以上方面，应根据化 学要求合理控制排污。 4厂用电方面 为降低厂用电率，提高经济性，可采取以下 措施。 a．机组启动前，尽量缩短锅炉上水到点火时间 间隔，以减少循环水泵、电泵、凝结水泵运行时间 b．停机时尽可能先降低汽包压力，后解列机 组，解列后根据汽包壁上下壁温差降可通过开主蒸 汽管道排大气等方法低汽包压力，以减少停机后电 泵向锅炉补水时间。 C．机组启动前锅炉上水温度高于汽包壁温。 d．停机后具备停循环水泵、电泵、凝结水泵等辅 机条件时，尽早停运；对于循环水泵，将设备在合理 工况及时停运，以降低厂用电量，降低发电成本。 e．低负荷时保留一套送、引风机运行．根据情况 调整凝结水泵运行方式。 随着节能减排工作的进一步深入以及电力行业 “竞价上网”工作的逐步推进。要求火电厂必须有较 高的运行水平。只有优化了燃煤锅炉燃烧的稳定性， 降低燃油的使用，降低供电成本，才能提高电厂的市 场竞争力，为企业创造更大的经济效益。 编辑郝竹筠 41