由于大容量发电机组不断建成投产,125 MW机组已变为主要调峰机组,常常处于低负荷工况运行,因此,其厂用电率、煤耗上升,效益下滑。对此,通过观察分析,总结出了125 MW机组低荷负时锅炉辅机在不同季节的最优运行方式,节能效果显著,并对防止低负荷工况时锅炉灭火也具有很好的作用。
1、机组概况
大唐韩城发电厂3号、4号SG400/140 - M412型锅炉,每炉配有3套(甲、乙、丙)钢球磨煤机中贮式制粉系统,共设甲、乙两个粉仓,甲系统煤粉送至甲仓,丙系统煤粉送至乙仓,乙系统煤粉按操作可送甲、或乙粉仓;甲、乙系统排粉机作为三次风直送炉膛,丙系统排粉机同时作为上排2台给粉机(对角)的一次风。锅炉四角切圆燃烧,共12个燃烧器分上、中、下3层布置;燃油喷嘴布置在下排二次风口中,点火小油枪布置在下排一次风口中,不用燃油助燃时最低负荷为70MW,富通新能源销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
2、存在问题
(1) SG400/140 - M412型锅炉设计为四角切圆燃烧,配直流燃烧器,低负荷时,一套制粉系统运行时,甲、乙仓粉位无法维持,每间隔2h就必须启动另一套制粉系统,运行2h粉仓满后即停;满负荷时,两套制粉系统运行,由于煤质差.粉位无法保持,需频繁启动备用制粉系统。这样,不但制粉耗电大,且电动机反复受大电流冲击,常出现笼条折断现象,大大缩短了电动机的使用寿命。
(2)带一次风的排粉机要首先保证一次风压稳定,受风量、风速影响,磨煤机的出力受到限制,正常出力仅为16 t/h左右(不带一次风的制粉系统为(28—33)t/h左右)。由于排粉机出来的风温比其它一次风温低近300℃,着火困难,一次风口又位于炉膛燃烧中心区域最上部,因此,对燃烧影响较大。
(3)锅炉电除尘器原为兰州电力修造厂制造,因除尘效率低,故障率高,2001年改用浙江菲达环保科技股份有限公司生产的F105EIS -A电除尘器。该设备除尘效率高,运行稳定可靠。但耗电量大,主要原因是F105EIS -A电除尘器与锅炉运行工况不匹配(电除尘器为额定工况方式;锅炉大部分时间为低负荷工况)。其次,对气候影响没有充分考虑,如灰斗加热,不分季节,必须投用,使得电耗较大。
(4)锅炉在低负荷运行时,需要风量很小(尤其是冬季,空气密度大)只有额定负荷的20%左右,节流损失太大,极不经济。
3、辅机运行方式优化
3.1停运带一次风的排粉机
对于四角直流燃烧,在低负荷工况下,一般应避免缺角或减少燃烧器运行。由于排给粉机出口风温为90℃,(其它10台给粉机的一次风温350℃),停运2台给粉机(燃烧器)后,不仅未对炉膛燃烧产生不利影响,反而使该部位炉膛着火区温度由1 125℃上升至1 167℃。经多次实际工况运行考验、观察,在停运带一次风的排粉机以后,排烟温度较未停以前平均低8.3℃,飞灰可燃物低0. 38%,仅主蒸汽温度平均下降2℃左右,锅炉运行比停用前更加稳定,效率也有提高。尤其是制粉系统耗电,在去除煤质因素影响的前提下,年节电达28.7万kW-h。由于减少了部分用风,吸风机电流下降1A。
3.2夏季停用电除尘器灰斗加热装置
电除尘器入口烟气温度为144℃,近几年由于燃用劣质煤,烟气量大幅度增加,排烟温度也高,加之回转空气预热器改造后,漏风减小,锅炉的排烟温度上升至185℃左右,远远高于设计值和烟气露点温度。另外,F105EIS -A电除尘卸灰器全部改为手动操作,连续运行,积灰在灰斗中停留时间最多不超过10 min,温度降低不会太多(实际测量均在150℃左右),灰斗加热装置在短时间内加热作用不大。所以,夏季无须投用加热装置。根据以上分析,在6月份进行了灰斗加热装置停用试验。
试验结果表明,灰斗加热装置停运后的灰温仅比加热装置投入时低10℃,未到烟露点温度。因此,夏季停用灰斗加热的方法可行。每月可节电77 760kW-h,6个月可节电46 560 kW-h。
3.3停运电除尘器后电场
在锅炉低负荷时,电除尘灰量很少。经测试,满负荷时前、后电场投入除尘效率为99. 8%,低负荷时停运后电场除尘效率为99.5%,除尘效率仍较高,仍可达到环保要求。
3.4吸风机单台运行
停运带一次风的排粉机后,吸风机电流较原来下降,单台吸风机的出力即可满足低负荷(60%以下)运行要求。由于采用回转空气预热器,单台风机运行不能满足另一侧回转空气预热器的冷却要求。为解决这一问题,利用机组大修机会,在2个回转空气预热器出口烟道间加装一联络风门(图1)。停1台吸风机运行,节电效果明显。
但是单台吸风机运行也带来一些问题,如在冬季由于空气温度低,吸风机停运一侧烟气流速低、流量小、温度低,电除尘器水封槽上部容易积灰、堵灰;在停运吸风机入口挡板不严时,叶轮上潮积灰,导致风机震动等。
富通新能源销售生物质锅炉,同时我们还大量销售木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。