淺談電站鍋爐節能管理與經濟運行

張希峰，賈潤平，常　遠（國電建投內蒙古能源有限公司，內蒙古　鄂爾多斯　017209）

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淺談電站鍋爐節能管理與經濟運行

張希峰，賈潤平，常遠
（國電建投內蒙古能源有限公司，內蒙古鄂爾多斯017209）

摘要：本文介紹國電建投內蒙古能源有限公司布連電廠制定了鍋爐節能管理，針對鍋爐現有狀況，具體提出鍋爐經濟運行的途徑、方法及改進措施。

關鍵詞：電站鍋爐；節能；經濟運行；途徑；方法；改進措施

1　序言

國電建投內蒙古能源有限公司布連電廠鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯有限公司設計、制造的超超臨界變壓運行本生直流SWUP （Spiral Wound UP）鍋爐，鍋爐為螺旋爐膛、一次再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、前后墻對沖燃燒方式、Π型鍋爐、緊身封閉布置燃煤鍋爐。鍋爐主要輔機均采用輔機單列，每臺鍋爐配有1臺三分倉回轉式空氣預熱器、1臺動葉可調式軸流送風機、1臺靜葉可調式軸流引風機；啟動系統采用采用兩個啟動分離器和一個貯水箱，為無爐水泵的啟動系統。燃燒系統配有36只B&W公司研制的低NOx雙調風旋流燃燒器，分三層前、后墻對沖布置。在最上層煤粉燃燒器上方，前后墻各布置1層燃燼風口，每層布置6只，共12只燃燼風口。A、C、F層煤粉燃燒器共配有18支等離子點火器，用于點火和助燃，實現無油點火。采用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式制粉系統， 1臺雙動葉可調式一次風機，2臺密封風機，配6臺HP1003中速磨煤機。

2　鍋爐節能管理

國電建投內蒙古能源有限公司布連電廠為了規范鍋爐節能責任主體，健全鍋爐節能管理制度，落實責任，強化節能意識，建立和完善激勵約束機制，加強各部門提高鍋爐節能認識，進一步提升鍋爐節能管理水平，特制定鍋爐節能管理辦法來開展鍋爐節能工作。

2.1管理體系

（1）建立廠節能管理領導小組，三級節能管理網絡，落實各部門、崗位節能管理職責，充分發揮組織保障作用，推動節能工作正常、全面開展。

（2）建立節能管理制度，規范節能管理及節能工作的具體內容及要求，檢查與考核，定期檢查節能管理制度的執行情況，保障節能管理工作正常進行。

2.2指標管理

（1）健全指標計劃體系，制定指標計劃應參考對標結果、設計值、試驗優化值、標準值、行業及集團規定值，并充分考慮機組負荷率、環境因素及設備實際狀況。（2）綜合指標、小指標指定統一管理部門，按規定定期進行各項指標計算，建立全面的指標臺賬，各有關部門、人員在授權情況下可自行查閱，便于各級領導、技術人員及時發現問題，及時解決。（3）按照DL/T904-2004標準規定的計算方法，進行各項指標計算，確保其準確性、正確性。

2.3節能分析

（1）定期開展節能分析活動，確保及時發現、解決能耗問題。重大能耗問題進行專題分析，列入攻關課題進行攻關。（2）根據集團公司要求，建立合理的對標目標體系，定期開展對標分析活動， 找出與先進企業的差距，修改指標計劃目標，制定整改措施，提高指標先進性。

2.4節能規劃、計劃

節能規劃和計劃包括兩個方面，一是指標規劃與計劃，二是節能項目規劃。

2.5經濟運行方式

運行方式優化投資少，甚至不投資，但見效快，應全面進行運行方式優化試驗，任何運行方式及參數控制應根據優化試驗結果并經分析計算確定，根據優化試驗結果編制《主輔機經濟運行方式》、《機組啟停及熱備用節能措施》，提高運行經濟性。

2.6節能獎懲

建立健全并嚴格執行各項節能考核、獎懲辦法，激發職工節能積極性。建立績效管理考核系統 ，改善管理手段，提高管理系統的指導性能。

2.7熱力試驗

按規定開展各項熱力試驗，為節能降耗提供依據。

2.8技術培訓

建立培訓管理制度及臺賬，加強值班員及點檢員取證管理。最終提高職工理論分析水平、操作水平、指標統計計算水平、檢修維護水平等。

3　鍋爐經濟運行的實施

鍋爐運行，要求安全性和經濟性相統一，既要保證鍋爐安全運行，又要做到鍋爐及其系統經濟運行。鍋爐運行中在滿足機組蒸發量的同時，要不斷做好節煤、節電和節水工作，力爭提高鍋爐熱效率，因此，對運行鍋爐應采取行之有效的途徑和方法，使鍋爐達到最佳的能效指標。

3.1制粉系統經濟運行優化

通過測試和優化調整制粉系統煤粉細度、煤粉均勻性指數、分離器擋板開度、風煤比、煤粉分配特性等關鍵參數，優化制粉系統運行。具體如下：

（1）調整前各磨煤機分離器擋板刻度為5，磨煤機出力在45t/h時煤粉細度R90在13%左右，煤粉均偏細。調整后：A、B、C、D、E磨分離器擋板刻度為3，F磨為4，在磨煤機正常出力下，煤粉細度隨磨煤機出力增加而變粗，磨煤機出力在35t/h-50t/h時煤粉細度R90均在18%-20%，煤粉均勻性良好。分離器擋板調整后，磨煤機電流平均降低了1.7A左右，磨煤單耗平均降低了0.3kWh/t左右。（2）根據調整結果提出了磨煤機風煤比曲線（附圖1），并在各出力下進行了校核，按照該風煤比曲線控制磨煤機入口風量，可保證煤粉細度R90在18%-20%，同時減少制粉系統的冷風摻入量，降低排煙溫度。（3）通過調整可調縮孔對各一次風管風速進行調平，消除了各一次風管的流速偏差；各磨粉管粉量偏差均在10%-25%范圍內，屬正常水平。（4）各磨入口風量按照風煤比曲線優化后，機組負荷330MW時，一次風母管壓力可以降低0.5kPa，控制在7.5kPa左右即可。此時，一次風機動葉開度可以降低5%左右，一次風機電流可以降低9A左右。

3.2燃燒系統經濟運行調整優化

燃燒系統通過調整運行參數，包括氧量、一次風量、煤粉細度、燃燒器內外二次風整、燃盡風等，優化各運行參數，提高機組運行的安全和經濟性。具體如下:

（1）通過不同負荷下的氧量調整得到機組氧量調整見附圖2。通過優化調整，機組各負荷下的鍋爐效率水平均較高，在當前煤質下，滿負荷鍋爐效率達到了95.07%，比設計值94.58%提高了0.49個百分點。

（2）通過調整得到不同負荷下的投用燃燒器層小風門開度曲線見附圖3。按小風門開度曲線運行，二次風風箱壓力在機組負荷300MW時，可以提高至150Pa以上，450MW時可以提高至250Pa以上，550MW時可以提高至300Pa以上，600MW以上可以提高至400Pa以上，一定程度上緩解了二次風箱壓力偏低的現象。

（3）通過測試得到燃燒器最優內、外二次風旋流強度為35°與60°左右，同時對預防鍋爐結焦與高溫腐蝕有一定積極作用。

（4）通過一次風系統優化調整，機組550MW負荷一次風機開度降低了5.7%左右，一次風機電流減少了15.5A左右。調整后，機組660MW負荷時一次風機開度僅為為80.5%左右，一次風機電流為137.3A左右，系統余量較大。徹底解決了調整之前 “一次風機出力不足而影響機組帶高負荷”的問題。

（5）通過煤粉細度試驗，確定在目前煤質條件下，煤粉細度R90控制在20%-21%左右比較合理。

（6）通過磨煤機出力組合方式調整，燃燒器配風日常運行時采用“均等”或“正塔”兩種方式。在機組負荷低于480MW時，單臺磨煤機給煤量不大于48t/h時，采取四臺磨運行方式。當機組負荷高于480MW，總煤量超過190 t/h且不能滿足機組負荷要求時，磨煤機出力已明顯跟不上負荷時（出入口壓差增大、石子煤排量增多等），允許啟動第五臺磨運行，磨煤機入口風量控制在82t/h左右，磨煤機出口風溫控制在72℃左右，各運行磨煤機粉管風速控制在23m/s以上。

3.3煙風系統優化引風機增壓風機串聯調節方式，降低廠用電率

根據引風機與增壓風機邏輯保護關系并保證機組安全穩定運行前提下，適當調整增壓風機入口原煙氣差壓設定值，在保證爐膛壓力在設定值范圍內及煙風系統通道承受阻力在設計值內，使引風機與增壓風機電流之和為最小，從而降低機組廠用電率。

3.4合理控制鍋爐啟、停經濟運行

在鍋爐上水過程中，冷態進行逐段沖洗；在點火后，根據水冷壁壁溫要求，逐漸提高除氧器上水水溫或最高，在水冷壁出口溫度達到150-170℃時及時進行鍋爐熱態清洗并化驗水質情況，當空預器出口熱一次風溫度＞180℃時，及時將磨煤機熱一次風汽源切換至正常風源；并網后，盡快接帶負荷，避免長時間停留在低負荷階段；盡可能減少工質損失。

在鍋爐停運過程中，嚴格按照機組滑壓曲線進行，保證爐膛熱負荷損失最小；在鍋爐停運后，輔機各軸承溫度、油溫降至50℃以下，停運相應油泵并停電，電加熱器停電，隔離冷卻水系統（環境溫度低于0℃時節流冷卻水）。

4　目前鍋爐經濟運行仍需改進的措施

（1）綜合考慮CO濃度和NOx排放濃度對現有氧量運行曲線進優化，進一步達到節能減排，提高鍋爐效率。

（2）進一步核實當前燃用煤種對應硫分下合理的空預器冷端綜合溫度，縮短暖風器投運時間，降低排煙熱損失和暖風器用汽量。

（3）論證環形二次風箱加裝隔板可行性，實現二次風分層控制進風，提高二次風進風的可控性。

5　結束語

電站鍋爐的節能管理和經濟運行工作是一項復雜的系統工程，要真正實現鍋爐及其系統的經濟運行，必須根據鍋爐運行過程的各個環節，結合鍋爐運行的特點和影響因素，提高節能管理水平，采取有效的節能方法和節能措施，確保鍋爐安全經濟運行。

參考文獻：

［1］超超臨界直流燃煤鍋爐設備及系統說明書［S］.巴威公司.

［2］范泉桂.鍋爐原理［M］.北京:中國電力出版社，2008（01）.

［3］容鑾恩.燃煤鍋爐機組［M］.北京:中國電力出版社，1998（09）.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.168