張義德
(山西瑞光熱電有限責任公司,山西 晉中030600)
大型燃煤機組火力發電廠燃油系統的可靠備用,能有效避免鍋爐低負荷及燃燒不穩造成的滅火事故,所以對燃油系統進行優化調整顯得尤為重要。其中供油泵在電廠運行中起著機組啟動與穩定燃燒的作用,它的穩定運行為機組安全運行提供保障,因此,供油泵的壓力調整就成為重要的課題。瑞光熱電廠安裝有1臺亞臨界參數煤粉爐,單汽包自然循環、一次再熱,平衡通風、固態排渣、全鋼構架、緊身封閉,最大連續蒸發量為1065t/h。燃燒器、布置方式為擺動式直流燃燒器、四角切圓布置。爐前油系統運行壓力為3.5MPa左右,供油泵由自貢東方過濾設備制造有限責任公司生產,油泵為臥式,油泵型號為65AY50X11,出力為25m3/h,揚程為500~550m,輸送介質為0號輕柴油,密封為機械密封,由德國博格曼生產。
柴油為黃棕色油狀液體,有特殊油味;柴油燃燒后會生成一些臭味有機氣體,因此,柴油機排放氣體有臭味,且易燃、易爆,屬危險化學品。柴油大量泄漏可引起火災,罐內燃燒未及時處理會引發爆炸。人體長期接觸會有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐等癥狀。所以,供油泵的機械密封嚴密至關重要,是保障油泵安全連續運行的基礎。
瑞光熱電廠設計供油泵運行壓力為5~5.5MPa,實際控制運行壓力為5.1MPa,最高壓力為7MPa,設計爐前油系統運行壓力為3.5MPa左右,實際運行壓力為3.3~3.5MPa,最高壓力為4MPa。目前系統運行后,壓力靠#1、#2爐燃油濾網前手動門進行調整。供油泵系統壓力分段運行,且供油泵經常憋壓運行,極不安全。從機組投產至今,供油泵頻繁出現機械密封損壞或漏油的現象,嚴重影響機組的安全穩定運行。
經過調研分析發現,在鍋爐燃油系統調試期,為了保證鍋爐各層油槍的霧化效果,將爐前供油壓力保持在額定水平,確保鍋爐各層油槍得到良好的霧化。機組正式投運以后,對燃油系統進行相關試驗發現,供油泵降頻運行,可有效緩解供油泵振動,有效降低供油泵電耗,燃油系統供油泵機械密封泄漏概率也大大降低,有效地提高了燃油系統的經濟性、安全性、可靠性,保證了鍋爐低負荷運行時的穩定性。
分析目前供油泵運行情況發現,山西瑞光熱電有限責任公司供油泵設計壓力偏高,建議更換或調整供油泵參數,將運行壓力調整到3.5~4MPa,最高壓力為4MPa。
原規范規定流量為25m3/h,揚程為500~550m。變更后流量為25m3/h,揚程為350~400m。不必對電機進行更換,基礎不需修改。
方案一:減少供油泵級數,所缺部分由軸套代替,位置取低壓端。山西瑞光熱電有限責任公司為11級泵。
方案二:縮短葉片直徑,減小出力。需廠家重新計算葉片尺寸后更換或加工。
方案三:增加變頻裝置,更改為變頻泵。
減少供油泵級數,所缺部分由軸套代替,位置取低壓端這個方案,需要廠家重新設計,選型并更換,周期長、費用高,與廠家協商后放棄。
廠家重新計算葉片尺寸后返廠進行加工調整,參數為流量25m3/h、揚程為350~400m。到現場安裝運行后,設備運行穩定,壓力可以依靠回油門進行調整,達到使用要求。根據情況,對剩余2臺供油泵進行改造,設備達到使用要求。根據降壓后的供油泵運行情況增加變頻裝置,更改為變頻泵可以達到效果。該變頻柜為一拖二形式。即#1、#2兩臺供油泵由同一臺變頻器控制。改造后原#1供油泵(BOBHG10C)開關(取自輸煤PCA段)改為供油泵變頻柜電源開關,原#2供油泵(BOBHH10C)電源開關(取自輸煤PCB段)改為備用開關。改造后的#1、#2供油泵只能有一臺泵變頻運行,當其中一臺泵(#1泵或#2泵)在變頻方式下運行,另一臺泵(#2泵或#1泵)只能選擇工頻方式運行。
操作設備時,先對輸煤PC段供油泵變頻柜電源(BOBHG10C)開關(原#1供油泵開關)送電,變頻柜電源及母線已帶電,合上變頻柜內帶熔斷器刀閘QS,合上變頻柜內控制電源KK1、電源指示及照明電源KK2、變頻柜內散熱風扇電源KK3空開,將變頻柜后門內刀閘DK切至#1或#2泵;當選擇#1泵變頻運行時,將其切至#1泵(上方),當選擇#2泵變頻運行時將其切至#2泵(下方);當#1泵、#2泵均選擇工頻運行時,將DK刀閘切至隔離位,與#1、#2泵均斷開。
供油泵技術改造在瑞光熱電廠1年多的使用過程中,油泵運行穩定,供油泵的機械密封損壞得到了遏制,徹底消除漏油現象,沒有出現較大的檢修,減少了檢修的工作任務,為機組的安全運行打下了良好的基礎。改造的主要優點為效果顯著、費用少、材料等用量少,值得推廣。
供油泵在電廠運行過程中屬于重要設備,它的安全、經濟、穩定運行是保障機組安全穩定運行的基礎,結合現場實際情況,得出下結論:供油泵設計壓力應與爐前壓力相匹配;變頻器可實現壓力調整,安全穩定。
供油泵經過改造后,提高了燃油系統的運行可靠性,也提高了機組運行的可靠性、安全性,這一改造降低了泄漏的風險,減少了環境污染和安全隱患。如果在電廠建設初期設計時就增設變頻器,既能解決壓力不匹配的問題,又能起到節能的作用。