1 对于循环流化床锅炉而言, 减少和避免非正常停炉是节能的关键
造成非正常停炉的原因按原因类型大致有二种:人的不合适操作和设备的不正常状况。如果造成非正常停炉是由于人的误操作引起的, 可以用“短时热启动”、即通过扬火操作来恢复机组运行。这种热启动方式的前提条件是床温下降的幅度不太大 (床温大于550℃) , 汽机没有解列, 水位正常, 燃料系统和除渣系统正常等等。引起非正常停炉的设备因素主要有以下几点。
1.1 爆管
由于国内循环流化床锅炉的不断发展, 原来让人们头疼的过热器和省煤器的磨损问题现已基本得到解决, 从而使有些循环流化床锅炉的连续运行时间达到了4000h。通过国内600多台循环流化床锅炉的运行来看, 现在采用的一些防磨措施还是比较可靠的, 通常有喷涂、设计预防、密排销钉加耐火材料、加装金属防磨片瓦, 采用合理的管子避让等办法。在运行时要保证锅膛内各点不超温, 重点是省煤器入口烟温和过热器壁温。
1.2 给煤机
给煤机的常见现象是皮带燃烧、断煤。通常在下煤口加装温度元件作为远程监控, 防止由于冷却风中断造成给煤机内温度升高。解决断煤的方法通常是加装疏松机, 当发现煤流不正常时就投入疏松机。当然有时候煤仓煤位误报也是引起停炉的原因之一。
1.3 结焦
炉床区域内的结焦是指熔化的灰烧结成块。当一次流化风量较低、风煤比不当、过高的床温或采用较低的流化速度燃烧时, 往往会形成结焦。要防止流化床层和返料器结焦就应当要保证床层和返料器上有良好的流化工况, 防止床料沉积;点火过程中严格控制进煤量, 防止由于煤的颗粒太细, 造成结焦;变负荷运行时, 严格控制床温在允许范围内, 做到升负荷先加风后加煤, 降负荷先减煤后减风, 燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法, 避免床温大起大落。
2 节能降耗措施
节能降耗的措施注重在平时运行中的点滴, 对于有的大型技改项目 (如对风机加装高压变频装置) 本文不作讨论。在运行过程中, 加强对运行各值的考核, 特别是强调运行主参数不能偏离设计值太多。在进行考核措施前, 对于元件和设备有一些基本的要求。
2.1 元件和设备的调校
风量。由于流化床锅炉的特殊构造, 对于风量的准确性要求远远大于煤粉炉, 这就至少要求在每年的大修时, 对风量测量元件都应进行标定。目前较为准确的标定方式是采用热质式流量计进行多点标定。主要对一次风量、二次风量及入炉总风量进行标定, 在对风量测量一次元件进行标定后, 将标定结果用于修正热工测量系统, 用以保证控制系统自动调节的正确性。
过量空气系数的控制。为了维持流化床锅炉良好的燃烧, 注意控制炉膛中过量空气系数, 以保证燃烧中合适的风煤比。炉膛中出口过量空气系数是通过测量尾部烟道出口的氧量来实现的, 所以氧量也是重要的控制参数。在运行中控制合理的氧量, 以保证维持良好的燃烧, 协调燃烧中的最佳风煤比。
2.2 优化运行措施
火力发电机组在机组运行一定时间后, 应当进行运行优化。这种技术是以优化理论为指导, 根据主辅机设备实际运行情况, 进行优化调整试验, 而后根据试验数据及综合分析结果, 建立一套运行优化操作程序和合理的优化运行方式, 使机组能在各种负荷范围内保持最佳的运行方式和最合理的参数匹配。床温控制。这是流化床锅炉最重要的控制参数之一, 主要根据负荷和煤质的变化, 及时调整给煤量, 并保持合适的风煤比和料层厚度, 使床温维持在最佳的范围内运行。在850℃～950℃的范围内, 床温的提高与锅炉的效率成正比。温度的控制与燃料的特性有关, 有的电站要求可以高到980℃, 甚至1000℃, 只要控制并保证床层不结焦。按照环保的要求, 如果是高硫燃料, 床温运行在850℃, 达到脱硫剂的最佳使用。
蒸汽与水参数。主蒸汽温度每降低10℃, 相当于煤耗增加0.03%。对于10MPa～25MPa、540℃的蒸汽, 主蒸汽温度每降低10℃, 将使循环热效率下降0.5‰, 汽轮机出口的蒸汽湿度增加0.7‰。这不仅影响了热力系统的循环效率, 而且加大了对汽轮机末级叶片的侵蚀, 影响汽轮机的安全经济运行。解决的方法是提高热控自动投入率, 防止减温水调节阀门的内漏。当然主汽压力和再热器温度压力的偏差都对机组效率有一定的影响。合理进行PID调节参数, 进行更为有效的自动控制是解决这类问题的重要环节。
如表1所示。
排烟温度。排烟温度是锅炉运行中可控的一个综合性指标, 它主要决定于锅炉燃烧状况以及各段受热面的换热状况, 保持各段受热面的清洁和换热效果, 是防止排烟温度异常、保证锅炉经济运行的根本措施。排烟温度升高5℃, 影响锅炉效率降低0.2%左右, 影响煤耗升高0.6g/KW·h。具体的措施是:保证人孔门和保温层的严密性, 减少漏风;合理控制氧量, 流化床的标准是3.5%;定期进行吹灰。
3 结语
值得注意的是, 在电站建设安装中, 管道保温质量的好坏也是影响热效率的重要因素, 而这个指标通常不被重视, 而且在竣工后要进行整改是非常困难的, 这要求安装单位必须要有长远的质量意识, 所有高温管道、容器等设备上都应有良好的保温, 减少不必要的热能损耗。当环境温度在25℃时, 保温层的表面温度一般不超过50℃。当然在电厂的节能降耗工作中, 搞好生产管理是关键, 努力提高设备健康运行水平, 对机组能否稳定、安全、经济运行及节能降耗都起着决定性的因素。要充分体现流化床锅炉的安全性和经济性, 本文仅仅是重点说明了最基本的要求, 难免会有所疏漏, 全当是抛砖引玉, 共同提高电厂节能降耗的水平。
摘要：循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。自问世以来, 在国内外得到了迅速的推广与发展, 在改善环境、充分利用一次能源资源、降低工程造价、促进电力工业可持续发展、提升电力工业和机械制造业技术水平等方面, 具有重要的意义。其节能降耗的潜力巨大, 通过科学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。在达到节能减耗目的的同时, 提高企业的经济效益和社会效益。
关键词：循环流化床,锅炉,节能降耗