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【电力圈 | 运行】火电厂机组运行优化系列(二)


导读

火电厂机组运行优化系列

系列一:运行优化总原则及运行管理

系列二:锅炉及辅机运行优化

系列三:汽轮机及辅机运行优化

系列四:热控、电气、环保运行优化




系列二:锅炉及辅机运行优化



01  燃烧调整

02  燃烧设备

03  制粉系统

04  配风调整

05  锅炉吹灰

06  蒸汽参数控制

07  汽水品质控制

08  风烟系统

09  锅炉启停节能



  01       燃烧调整


1、燃烧调整是保证锅炉效率、降低辅机电耗的主要手段。各企业应结合入炉煤质、设备状态、机组主要运行的负荷区间等情况,进行燃烧优化调整试验,以确定合理的锅炉运行方式。

2、燃烧调整试验前,应对锅炉的设备条件、燃烧、传热、配风、煤粉细度等进行评估,明确主要问题,以针对性地开展工作。如果存在设备缺陷,必须首先予以解决。

3、燃烧调整的主要内容为:燃烧设备的调整与运行维护、参数的控制,制粉系统的调整、配风调整、辅机运行方式等内容。

4、锅炉燃烧状态良好的标准是:

(1)锅炉具有良好的空气动力场,较好的火焰充满度,合理的火焰中心位置,良好的气氛,不结渣,不超温;不发生高、低温腐蚀;

(2)锅炉不同运行工况均有充分的安全、稳定裕度;对机组工况变化响应及时,调节特性良好。

5、锅炉运行控制参数及指标的确定应综合全面因素,在机组各负荷区间和工况下都应满足供电煤耗最低的要求,而不是单纯地以提升锅炉效率为目的。

6、 发电企业根据锅炉燃烧调整试验的结果,结合安全、调度方式等因素,制定具有切实指导性和实际操作性的运行方案及操作措施,严格执行,持续优化。




  02       燃烧设备


1、 燃烧工况的好坏与燃烧器运行方式有较大关系。燃烧器应保持外形完好,无烧损变形,安装尺寸符合要求,浇筑材料没有破损、脱落等现象。

2、 燃烧器执行机构应保证在热态时动作灵活、一致,调节机构与风门的外部指示标尺与内部实际开度一致。

3、 采用火嘴摆动调节汽温的锅炉,通过加强维护和技改,保持摆角功能在设计范围内良好投入。不应将摆角长期固定于某一开度。

4、 大小修期间应加强对燃烧器的检查,及时发现和消除燃烧器存在的缺陷,确保燃烧器状态良好。主要检查内容:

(1)对于旋流燃烧器,应检查燃烧器外形、旋流强度调节机构、内二次风调节机构、外二次风(三次风)调节机构等;

(2)对于角置式燃烧器,应检查燃烧器外形、燃烧器的摆动调节机构、二次小风门等;

(3)根据实烧煤质的变化,检查、分析火检安装和调校状况。




  03       制粉系统


1、 制粉系统应保持良好的设备健康状况。重视磨煤机通风量、煤粉管道一次风速测量的准确性。

2、 根据设备运行状况及机组检修安排,适时进行一次风标定、调平工作。一次风调平时,阻力最大的煤粉管道缩孔应全开。

3、 加强对钢球磨煤机的装球量、球径分布、衬瓦的磨损状态与中速磨煤机磨辊、磨盘磨损量的监督,通过合理的检修与维护,保证磨煤机处于最佳工作状态。

4、 给煤机应定期进行标定,以保证给煤量准确。

5、 合理安排磨煤机运行方式。

(1)保持磨煤机在较大出力下运行,一般应大于保证出力的70%,降低制粉电耗。

(2)直吹式制粉系统的机组在低负荷运行时,在综合考虑运行安全性和经济性的情况下,总结相关经验,严格要求,尽量减少磨煤机运行台数。

(3)中储式制粉系统的磨煤机一般应保持大出力运行,尽可能减少磨煤机总体运行时间,在充分考虑粉仓粉位安全、磨煤机启停空耗情况下,充分利用邻炉(仓)间输粉设施,减少磨煤机运行台数,并把磨煤机运行的时间安排在负荷低谷时段。

(4)合理分配各制粉系统的出力及运行时间,完善定期切换制度,防止存煤自燃,保证制粉系统良好运行状况和备用性能。

6、 综合煤质、稳燃、燃烬和制粉出力、耗电率等因素,选择合理的煤粉细度,即保证安全条件下的经济煤粉细度,并根据具体燃烧情况适当调整。

(1)重视和加强煤粉细度的日常检测和分析工作。

(2)通过对分离器等装置进行检修技改工作,煤粉细度具备可靠的调整手段。

7、 磨煤机出口温度根据实际煤质情况进行调整、控制,保证安全的条件下应尽力提高磨煤机出口温度。

(1)禁止通过人为设定,长期压低磨煤机出口温度运行。

(2)通过采用提升空预器换热性能等手段,提高热风温度,应对掺烧高水分劣质煤干燥出力不足的问题。

(3)合理控制密封风量,减少非组织冷风漏入。

8、 尽量开大磨煤机负荷调节风门开度,以一次风机的变频调节或动叶调节代替挡板节流调节,相应降低一次风压,减少节流损失。禁止采用高一次风压、小风门开度的运行调节方式。

9、 在正常工作条件下,中速磨煤机必须保证石子煤的顺利排出,石子煤量不应设限。石子煤发热量一般不应高于6.27MJ/kg,如偏高,则应分析原因进行调整。

(1)运行中,保证原煤粒径满足设计要求;

(2)根据煤质情况,及时调整磨煤机加载力,不能简单通过提高一次风量来降低石子煤排放量;

(3)经过全面调整后石子煤排放仍无法满足要求时,应校核喷嘴环风速,必要时进行改造。

10、 对钢球磨煤机,应通过试验确定最佳通风量、最佳载球量;根据实烧煤种确定合理的钢球级配。




  04       配风调整


1、 锅炉氧量计测点位置要合适,并定期用网格法标定。运行人员应掌握氧量表盘指示与实际运行值的相对关系,指导其运行调整。

2、 最佳氧量确定要同时考虑锅炉效率、风机电耗、汽温与减温水等因素,通过试验确定合理的氧量控制曲线。遇到煤质、设备状态有明显变化时,及时进行修正。严禁片面将氧量单独作为汽温调节手段。

3、 强调氧量控制值的同时,也要高度重视配风方式的合理性。在某种意义上,合理的位置、风量、风压的优化组合对锅炉燃烧特性的影响更为显著。

4、 锅炉配风方式应根据燃料特性、炉膛结构、燃烧器投运情况来确定。应注意根据设计要求维持合理的二次风压;根据各燃烧器的实际出力相应调整配风。

5、 一次风主要用来燃烧挥发分,完成着火;二次风的作用是燃烧固定碳,应根据燃料情况总体考虑一次风率。燃用无烟煤、贫煤以及劣质烟煤等着火燃尽特性差的燃料时,应尽量降低一次风率,反之燃用着火燃尽特性好的燃料,适当提高一次风率。

6、 旋流燃烧器内、外二次风的配比,旋流强度调整等,应综合考虑锅炉结焦、稳燃、灰渣可燃物以及排烟温度等因素。

7、 减少无组织风量。从燃烧角度看,炉底漏风、炉膛与烟道的漏风、磨煤机调温风、备用磨的通风及燃烧器的冷却风、磨煤机密封风、负压制粉系统漏风等,都属于无组织风量,会引起锅炉效率下降,因此应尽量减少。




  05       锅炉吹灰


1、 加强吹灰系统维护,所有的吹灰器应动作灵活,安装正确,角度合适,疏水正常,无泄漏。

2、 应根据锅炉的不同煤质和运行特性,基于机组在线监测参数,诊断、分析炉内各受热面积灰结渣的情况,针对运行特性和具体的优化目标,制定合理的吹灰策略,将传统的周期性统一吹灰优化为根据受热面污染状况和其它运行需要的动态吹灰。

3、 根据运行调整需要,调整或增加吹灰器位置及数量;优化吹灰介质及参数,减少高能低用。




  06       蒸汽参数控制


1、 主、再热蒸汽温度应按照设计值控制,压红线运行。

2、 在蒸汽温度调整过程中要加强受热面金属温度监视,以金属温度不超限为前提进行调整。若出现金属壁温超限,制约了蒸汽温度的正常调整,应及时查找原因进行处理。

(1)金属壁温限值的合理性。新、老机组均应对原厂家提供的金属壁温限值认真核算,对壁温测点位置的代表性及合理性进行核对,防止不合理的金属壁温限值影响锅炉正常调整;

(2)新机组、尤其是超(超)临界机组,应重视金属壁温测点的设计优化工作,提升壁温测点的全面性和代表性,确保机组设备的安全经济运行;

(3)若受金属壁温限制,禁止长期通过大量使用减温水或降低蒸汽参数的方法维持运行,必须通过燃烧调整或检修、改造等手段尽快恢复。

3、 汽温通过燃烧进行调整,超临界机组控制煤水比和中间点温度,尽可能减少减温水用量;再热蒸汽原则上不采用减温水调节。

4、 烟气挡板、燃烧器摆角等装置是调整汽温的主要手段,必须维持这些设备的健康水平,保证长期正常投入,且具有良好的调节特性。

5、 除应对蒸汽温度累计值进行分析外,还要认真分析升降负荷、投停燃烧器等变工况下汽温的波动情况,提出切实改进办法。

6、 运行过程中,要严防锅炉管壁超温,防止氧化皮的产生。超(超)临界机组启动时要采取大流量冲洗受热面等措施,将积存在下弯头等部位的氧化皮冲走;必须制定机组启停与变负荷速度控制规定,避免参数大幅度波动,尤其要避免快冷,以防止氧化皮大面积脱落。




  07       汽水品质控制


1、 良好的汽水品质是锅炉安全经济运行的基本条件,必须加强汽水品质的化学监督和控制。

2、 亚临界及以上锅炉,精处理系统必须正常可靠投入,精处理旁路门应全部关闭,凝结水经过100%的处理。

3、 机组运行时应控制蒸汽压力、汽包水位的变化速度,防止蒸汽带盐;选择合理的连续排污方式。

4、 直流锅炉在启动过程中,要选择正确的方法进行冷热态冲洗,防止铁离子沉积。

5、 规范锅炉的停用保养工作。应根据不同的停用时间,正确选择停用保养方法,对每一次锅炉的停用保养效果要进行总结评价。




  08       烟风系统


1、 锅炉烟风道应保证严密,烟风挡板的开度指示要正确,调节灵活;压力、温度、氧量等测点的数量及布置应满足运行调整及能耗分析的要求。

2、 风机的叶片调节装置灵活可靠,调节精度能满足在风机10%BMCR至满负荷变化范围内没有死行程,在叶片的全过程调节中无明显的滞后现象。

3、 加强空预器漏风率的监督,至少每季度进行一次漏风测试,对漏风率大于8%的回转式空预器要尽快择机进行调整或改造。

4、 认真分析、优化空预器换热性能,降低排烟温度,提升热风温度。

(1)空预器换热能力不足特征表现为:在与设计值相近的边界条件下,一、二次风经过空预器的温升均小于设计值,烟气经过空预器的温降低于设计值;

(2)空预器换热性能不足可能是换热面玷污,蓄热元件倾斜倒伏,或是蓄热元件面积相对实际运行工况不足,应在分析、试验后采取相应措施。

5、 减少烟风系统阻力。

(1)对烟风系统原设计的挡板结合运行经验认真梳理、分析、评估,去除冗余,有效降低阻力;

(2)省煤器除灰仓泵应正常连续投运,减少尾部积灰,降低阻力;

(3)避免暖风器阻力超标,根据自身条件实施技改,降低阻力;

(4)通过改进吹灰方式、加强检修清灰等方式,严格控制空预器和脱硫GGH阻力;

(5)通过试验和运行分析,尝试优化炉膛负压控制值的可行性。

6、 风机变频运行状态下,应通过试验确定各转速下动(静)叶最高效开度,不应简单地均置于全开位置。

7、 脱硫增压风机和引风机一般为串联布置,要通过试验优化两风机负荷分配;如配置变频,应充分利用变频风机进行调节,尽量使无变频风机多带负荷,以提高总体调节效率。两风机间风压限制可通过试验进行适当放宽。

8、 在机组启停及低负荷运行工况,应积极探索单侧风机运行的可行性,重点是摸索低负荷情况下停运单侧风机安全、简便的操作方法,同时降低烟温、流量偏差。单侧风机运行经济性应通过试验确。




  09        锅炉启停节能


1、 停机期间强化缺陷管理,提高检修质量,机组启停前,应制定科学、合理的启停程序,以减少启停时间,尽可能减少动力设备运行时间。

2、 应积极创造条件使用邻炉热风;投入炉底加热系统。

3、 中储式制粉系统机组启动时,使用邻炉给粉系统。

4、 在具备汽源的条件下,应使用汽泵上水,并尽力提高锅炉给水温度。


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