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摘要:与常规煤粉炉相比,循环流化床锅炉是一种燃烧效率高、污染物排放量小,环保指数高的锅炉。该型锅炉在改善环境、充分利用能源资源、降低工程造价、促进电力工业可持续发展,具有重要的意义。尽管有很多优点,但也存在诸多不足,例如厂用电能耗较高,受热面磨损易爆管,点火启动时间长等。为了控制运行成本,有针对性的降低循环流化床锅炉能耗,显得尤为重要。本文结合大港油田自备热电厂生产实际,初步对电厂运行管理现状进行了分析并制定了符合实际的节能降耗方法对策。
关键词:自备热电厂;锅炉;循环流化床;节能降耗
一、基本情况
大港油田热电公司自备热电厂是为缓解油田供电压力、满足居民采暖需求、优化区域经济结构而建设的一项基础工程,项目从2007年开工建设,于2010年10月投产发电供暖,3台260t/h高温高压循环流化床锅炉配1台50MW和1台25MW汽轮发电机组。在环境污染日趋严重的情况下,采用的循环流化床锅炉,燃料适用性广,可以实现炉内脱硫,燃烧效率高,在改善环境、充分利用能源资源、降低工程造价、促进电力工业可持续发展,具有重要的意义。
二、节能对策
通过在管理过程中不断的摸索实践,总结了以下几个方面节能降耗的对策:
(一)建立节能制度和健全节能管理体系
1、建标立制,加强宣传和执行力度
设定节能管理部门,并明确目标,落实责任,为节能工作提供组织保证。制定和完善节能管理制度。建立各种台帐,定期检查节能管理规定的执行情况,并提出考核意见。广泛开展节能宣传教育活动,共同营造一个人人关心节能、个个参与节能、事事为公司节能做贡献的良好氛围。加强节能工作的执行力度,根据目标的完成情况进行奖惩。
2、建立适合的节能指标评价体系和指标分析方法
把影响供电煤耗的汽机真空度、补水率、厂用电率、油耗等系统及系统内的小指标进行登记、集合、分解,参考国内同类型机组的节能指标,制定适合的节能指标评价体系。具体指标分析方法如下:
(1)参考机组的设计值,根据国内同类型机组的节能指标确定电厂各大小指标的基准值。
(2)建立实用性强的专业分析台帐,以便于日常的分析和节能管理。
(3)运用科学、规范的指标分析方法,如偏差分析法。
(4)对偏差分析的结果利用正平衡供电煤耗试验进行校验,偏差应小于± 5g/kWh。
二、加强节能管理
(一)加强燃料管理。
燃料管理是节能控制的重点,防止入厂煤在采样、制样、化验过程中出现舞弊行为。加装入厂煤采样工业电视监视系统与自动采样装置,确保采制化和煤质变化的真实性、准确性和及时性。燃料的购货应以热值为单位,尽量不发生亏卡亏吨。
在核算掺烧经济性的前提下,可以通过循序渐进的方法掺烧的劣质煤,以降低成本,还要综合考虑掺烧可能带来的负面影响。具体的掺烧步骤要循序渐进,通过试烧,按10% 的比例逐渐加大,上限是50%,记录掺烧过程中锅炉各参数的变化得出最大掺烧量,确定科学的掺烧比例,并提供燃烧调整技术措施和事故处理预案。在保证混煤掺烧均匀的前提下,尽量减少和缩短上煤时间,杜绝皮带空转,减少上煤电耗。
(二)总结磨损规律,加强预防锅炉受热面泄漏的管理
水冷壁泄漏爆管,会造成炉膛内床料板结和风帽堵塞,清理床料、疏通风帽和填加床料至少需要5天的时间,加上冷炉时间长,每次炉膛爆管检修都在7天左右,造成能源浪费,人力物力耗损,严重影响了运行的可靠性指标和经济性。根据专业技术要求,电厂制定了《锅炉防磨防爆管理办法》,按责任区域将锅炉四管分解到防磨防爆小组,实行了二级验收,充实了验收人员,加大四管管理奖惩力度,做到“逢停必查”。在停炉检修中,及时发现磨薄缺陷,及时进行处理,有效地避免了锅炉泄漏的发生。
三、调整运行方式,优化机组运行进行节能
(一)优化点火方式
1、采用微流化方式,点火流化风速较低,热风穿过床层的时间延长,参与换热的热烟气相对较多,用同样的时间、少量的油把床料加热到投煤的温度。
2、推迟建立物料外循环的时间。回料阀建立小风量,防止过多的冷灰返回炉膛和快速建立密封,为并网后快速带负荷做准备。
3、合理控制上下二次风量。在投油过程中应尽量减少二次风的投入量,可以只启动单侧引风机,建立最小的炉膛负压风量即可。
(二)加强运行调整
优化运行方式。在锅炉运行过程中,风量控制的一般原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风量来控制氧量,通常以过热器后的含氧量为依据,如含氧量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q2;如含氧量过小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失q3 和机械不完全燃烧损失q4。我们燃烧调整就是以试验为依据,结合煤质及负荷情况,通过调整给煤量、风量及回料量,使锅炉达到最佳的运行效果,从而保证锅炉高效节能。通过四个不同燃烧工况的试验得出:床温在820℃以上,氧量控制在4% 左右,能够获得较高的锅炉效率。
(三)合理控制通风量,低氧燃烧
锅炉的物料可以通过热循环回路,不断往复地循环燃烧。即使在含氧量很低的情况下,也几乎检测不到飞灰含碳量。所以低氧燃烧能保证锅炉的效率。另外,低氧燃烧还可以减少送风量,降低二次风机出力,降低厂用电率。通过实践,我厂锅炉一般氧量控制在3 % ~4 % 控制过量空气系数在1.16-1.23之间。
(四)合理安排辅机运行
在机组低负荷运行方式下,根据需求合理安排停运一台二次风机、引风机和循环水泵; 根据计划负荷曲线,在准备加负荷前30 分钟,安排集控人员启动停运的引风机和二次风机。根据真空度的要求,以及循环水的温度,停止一台循环水泵,其它泵投入“投备”。 (五)实施点火风,播煤风改造
我厂点火风、燃烧风为手动调节,在运行中基本无法调节,点火风油配比无法控制,出现过点火燃烧温度过高,点火风道浇注料坍塌事故。为降低损耗,电厂进行了节能改造,把手动门改成可控的调节门,并加装风道温度测点,有效的减少了燃油浪费,以及点火燃烧不良事故。播煤风设计及施工是引自一次风机出口的冷风,本次技能改造改成引自空气预热器后的热风,则提高了入炉风的温度,也进一步利用了排烟中携带的热量,降低了排烟热损失,从而节约燃料量。
(六)调整燃煤粒径,平衡锅炉床料,保证锅炉正常运行
给煤粒度对CFB 锅炉运行的影响很大,煤粒过细将增加碎煤机的电耗,且使锅炉排烟温度升高,排烟热损失增加;煤粒过粗将使细颗粒所占的份额减少,则会有较少的颗粒被携带到床层的上部,减少了截面颗粒浓度,从而间接地削弱了传热。并且给煤粒度过粗,锅炉床压也会逐渐升高,增加风机的电耗。所以,合理的给煤粒度对循环流化床锅炉的正常运行十分重要。我厂循环流化床锅炉规定入炉煤粒径在0-10mm之间。并定期做化验检测粒度分布,及偏差。
四、从技术改造,提高设备可靠性方面节能
(一)辅助设备技术改造
确定各辅机的改造方案,争取将综合厂用电率降到7%以下。辅机节能技术改造措施如下:
1、对工业水泵进行了变频改造。
2、引风机增加液力耦合器。
五、积极开展灰渣综合利用并降低废水,废汽的排放损失
(一)循环流化床锅炉在燃烧劣质燃料时产生大量灰渣,主要从以下方面开展灰渣综合利用。
1、生产水泥。作为生产水泥熟料的原料或以一定的比率掺入水泥使用。
2、生产多种形式砖,如烧结砖、免烧砖、煤灰水浸砖等。
3、用于化学工业填充料和用于农业改善土壤等。
(二)降低炉水及蒸汽排放损失
目前炉水排放进入排污降温池,降温池通过溢流打到雨排。可以把炉水回收,通过化学处理后,实现循环利用,可以节约大量水资源。
三、结论
在自备热电厂运行实践中,通过经验的总结,以及不断的摸索和实践,从各个方面总结得出电厂运行管理中的节能降耗措施,进而提高设备健康运行水平。 大港油田热电公司自备热电厂循环流化床锅炉的节能降耗潜力巨大,通过实践分析影响循环流化床锅炉效率的主要因素,减少和避免非正常停机,并在实际运行过程中不断探索,寻求锅炉的最佳运行方式,以提高机组的整体运行效率,进而达到节能降耗目的,同时提高公司的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]崔勃:《工业锅炉节能减排知识问答》,中国标准出版社,2013版
[2]史培甫:《工业锅炉节能减排应用技术》,化学工业出版社,2010版
[3]沈祥智,吴金星:《工业及电厂锅炉节能技术》,化学工业出版社,2013版
[4]彭绍明: 《浅析工业锅炉节能降耗》,《民营科技》,2009.08
关键词:自备热电厂;锅炉;循环流化床;节能降耗
一、基本情况
大港油田热电公司自备热电厂是为缓解油田供电压力、满足居民采暖需求、优化区域经济结构而建设的一项基础工程,项目从2007年开工建设,于2010年10月投产发电供暖,3台260t/h高温高压循环流化床锅炉配1台50MW和1台25MW汽轮发电机组。在环境污染日趋严重的情况下,采用的循环流化床锅炉,燃料适用性广,可以实现炉内脱硫,燃烧效率高,在改善环境、充分利用能源资源、降低工程造价、促进电力工业可持续发展,具有重要的意义。
二、节能对策
通过在管理过程中不断的摸索实践,总结了以下几个方面节能降耗的对策:
(一)建立节能制度和健全节能管理体系
1、建标立制,加强宣传和执行力度
设定节能管理部门,并明确目标,落实责任,为节能工作提供组织保证。制定和完善节能管理制度。建立各种台帐,定期检查节能管理规定的执行情况,并提出考核意见。广泛开展节能宣传教育活动,共同营造一个人人关心节能、个个参与节能、事事为公司节能做贡献的良好氛围。加强节能工作的执行力度,根据目标的完成情况进行奖惩。
2、建立适合的节能指标评价体系和指标分析方法
把影响供电煤耗的汽机真空度、补水率、厂用电率、油耗等系统及系统内的小指标进行登记、集合、分解,参考国内同类型机组的节能指标,制定适合的节能指标评价体系。具体指标分析方法如下:
(1)参考机组的设计值,根据国内同类型机组的节能指标确定电厂各大小指标的基准值。
(2)建立实用性强的专业分析台帐,以便于日常的分析和节能管理。
(3)运用科学、规范的指标分析方法,如偏差分析法。
(4)对偏差分析的结果利用正平衡供电煤耗试验进行校验,偏差应小于± 5g/kWh。
二、加强节能管理
(一)加强燃料管理。
燃料管理是节能控制的重点,防止入厂煤在采样、制样、化验过程中出现舞弊行为。加装入厂煤采样工业电视监视系统与自动采样装置,确保采制化和煤质变化的真实性、准确性和及时性。燃料的购货应以热值为单位,尽量不发生亏卡亏吨。
在核算掺烧经济性的前提下,可以通过循序渐进的方法掺烧的劣质煤,以降低成本,还要综合考虑掺烧可能带来的负面影响。具体的掺烧步骤要循序渐进,通过试烧,按10% 的比例逐渐加大,上限是50%,记录掺烧过程中锅炉各参数的变化得出最大掺烧量,确定科学的掺烧比例,并提供燃烧调整技术措施和事故处理预案。在保证混煤掺烧均匀的前提下,尽量减少和缩短上煤时间,杜绝皮带空转,减少上煤电耗。
(二)总结磨损规律,加强预防锅炉受热面泄漏的管理
水冷壁泄漏爆管,会造成炉膛内床料板结和风帽堵塞,清理床料、疏通风帽和填加床料至少需要5天的时间,加上冷炉时间长,每次炉膛爆管检修都在7天左右,造成能源浪费,人力物力耗损,严重影响了运行的可靠性指标和经济性。根据专业技术要求,电厂制定了《锅炉防磨防爆管理办法》,按责任区域将锅炉四管分解到防磨防爆小组,实行了二级验收,充实了验收人员,加大四管管理奖惩力度,做到“逢停必查”。在停炉检修中,及时发现磨薄缺陷,及时进行处理,有效地避免了锅炉泄漏的发生。
三、调整运行方式,优化机组运行进行节能
(一)优化点火方式
1、采用微流化方式,点火流化风速较低,热风穿过床层的时间延长,参与换热的热烟气相对较多,用同样的时间、少量的油把床料加热到投煤的温度。
2、推迟建立物料外循环的时间。回料阀建立小风量,防止过多的冷灰返回炉膛和快速建立密封,为并网后快速带负荷做准备。
3、合理控制上下二次风量。在投油过程中应尽量减少二次风的投入量,可以只启动单侧引风机,建立最小的炉膛负压风量即可。
(二)加强运行调整
优化运行方式。在锅炉运行过程中,风量控制的一般原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风量来控制氧量,通常以过热器后的含氧量为依据,如含氧量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q2;如含氧量过小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失q3 和机械不完全燃烧损失q4。我们燃烧调整就是以试验为依据,结合煤质及负荷情况,通过调整给煤量、风量及回料量,使锅炉达到最佳的运行效果,从而保证锅炉高效节能。通过四个不同燃烧工况的试验得出:床温在820℃以上,氧量控制在4% 左右,能够获得较高的锅炉效率。
(三)合理控制通风量,低氧燃烧
锅炉的物料可以通过热循环回路,不断往复地循环燃烧。即使在含氧量很低的情况下,也几乎检测不到飞灰含碳量。所以低氧燃烧能保证锅炉的效率。另外,低氧燃烧还可以减少送风量,降低二次风机出力,降低厂用电率。通过实践,我厂锅炉一般氧量控制在3 % ~4 % 控制过量空气系数在1.16-1.23之间。
(四)合理安排辅机运行
在机组低负荷运行方式下,根据需求合理安排停运一台二次风机、引风机和循环水泵; 根据计划负荷曲线,在准备加负荷前30 分钟,安排集控人员启动停运的引风机和二次风机。根据真空度的要求,以及循环水的温度,停止一台循环水泵,其它泵投入“投备”。 (五)实施点火风,播煤风改造
我厂点火风、燃烧风为手动调节,在运行中基本无法调节,点火风油配比无法控制,出现过点火燃烧温度过高,点火风道浇注料坍塌事故。为降低损耗,电厂进行了节能改造,把手动门改成可控的调节门,并加装风道温度测点,有效的减少了燃油浪费,以及点火燃烧不良事故。播煤风设计及施工是引自一次风机出口的冷风,本次技能改造改成引自空气预热器后的热风,则提高了入炉风的温度,也进一步利用了排烟中携带的热量,降低了排烟热损失,从而节约燃料量。
(六)调整燃煤粒径,平衡锅炉床料,保证锅炉正常运行
给煤粒度对CFB 锅炉运行的影响很大,煤粒过细将增加碎煤机的电耗,且使锅炉排烟温度升高,排烟热损失增加;煤粒过粗将使细颗粒所占的份额减少,则会有较少的颗粒被携带到床层的上部,减少了截面颗粒浓度,从而间接地削弱了传热。并且给煤粒度过粗,锅炉床压也会逐渐升高,增加风机的电耗。所以,合理的给煤粒度对循环流化床锅炉的正常运行十分重要。我厂循环流化床锅炉规定入炉煤粒径在0-10mm之间。并定期做化验检测粒度分布,及偏差。
四、从技术改造,提高设备可靠性方面节能
(一)辅助设备技术改造
确定各辅机的改造方案,争取将综合厂用电率降到7%以下。辅机节能技术改造措施如下:
1、对工业水泵进行了变频改造。
2、引风机增加液力耦合器。
五、积极开展灰渣综合利用并降低废水,废汽的排放损失
(一)循环流化床锅炉在燃烧劣质燃料时产生大量灰渣,主要从以下方面开展灰渣综合利用。
1、生产水泥。作为生产水泥熟料的原料或以一定的比率掺入水泥使用。
2、生产多种形式砖,如烧结砖、免烧砖、煤灰水浸砖等。
3、用于化学工业填充料和用于农业改善土壤等。
(二)降低炉水及蒸汽排放损失
目前炉水排放进入排污降温池,降温池通过溢流打到雨排。可以把炉水回收,通过化学处理后,实现循环利用,可以节约大量水资源。
三、结论
在自备热电厂运行实践中,通过经验的总结,以及不断的摸索和实践,从各个方面总结得出电厂运行管理中的节能降耗措施,进而提高设备健康运行水平。 大港油田热电公司自备热电厂循环流化床锅炉的节能降耗潜力巨大,通过实践分析影响循环流化床锅炉效率的主要因素,减少和避免非正常停机,并在实际运行过程中不断探索,寻求锅炉的最佳运行方式,以提高机组的整体运行效率,进而达到节能降耗目的,同时提高公司的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]崔勃:《工业锅炉节能减排知识问答》,中国标准出版社,2013版
[2]史培甫:《工业锅炉节能减排应用技术》,化学工业出版社,2010版
[3]沈祥智,吴金星:《工业及电厂锅炉节能技术》,化学工业出版社,2013版
[4]彭绍明: 《浅析工业锅炉节能降耗》,《民营科技》,2009.08