大型电站锅炉节油技术探讨

郑福国，王云红

摘要：介绍国内某年夜型电站汽锅在勤俭燃油方面所接纳的措施，总结其中的经验，并分析该电站现有的节油潜力，提出从此节油工作的重点和标的目的。

要害词：电站汽锅；节油；燃煤机组

　　在燃煤机组运行中，助燃油一般用于汽锅焚烧及运行稳燃。有关资料显示：2000年国内30万kW及60万kW机组冷态启念头组平均用油划分为908.24t/台和451.62t/台，其年平均稳燃用油划分为546.8t/台及359.8t/台。随着能源需求的迅猛增加，原油价格迅速上扬，挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不益于不成再生资本的综合有用哄骗，更是下降企生产成本，增强自身市场竞争力的重要手段。

1国内某年夜型燃煤机组装备概述及其燃油消耗情况

　　机组额定负荷660MW，汽锅为德国产亚临界参数自然轮回汽包炉，单炉膛，r型安插，一次中心再热，平衡透风，固态接连排渣。汽锅采用0号柴油焚烧助燃，配有24支蒸汽雾化油枪，单支油枪耗油1.8~3.6t/h。汽锅燃烧系统按双进出磨煤机冷一次风机正压直吹式系统设计，在炉膛前墙、后墙上划分分三层安插有24只旋流式DS燃烧器，单支燃烧器的额定容为83.7MW。煤粉和空气畴前后墙送进，在炉膛中呈对冲燃烧（前后墙各3排垂直错列安插）。前、后墙燃烧器上安插有两层燃尽风喷嘴。

　　机组于2002年10月投产发电。投产早期，由于汽锅存在严重的炉膛结焦，运行不稳定，启停次数多。机组冷态启动一次需耗油260~300t，磨煤机启动停助燃每月需60~100t。仅2002年10~12月，机组共消耗0号柴油960t，按那时油价3000元/t计较，燃油成本288万元，在一定水平上影响了机组的经济效益。为此，电站技术人员深进研究主、辅机装备技术特点，深挖节油潜力，在下降助燃油方面接纳了一系列技术措施。

2节油技术措施

2．1机组冷态启动节油

　　年夜型机组冷态启动进程是一个复杂的不稳定的传热、流动进程。由于冷态启动前汽锅、汽轮机各部件压力、温度接近情况压力、温度，汽锅升温升压、汽轮机热缸、热机需要一定的时间，检修后的机组冷态启动进程中，发机电和汽轮机需要做多项实验，汽锅只能维持在低参数状态下运行，需要消耗年夜燃油。是以，研究装备特点，合理放置机组冷态启动步骤，尽缩短启动时间，可以勤俭年夜燃油。

　　（1）采用滑参数启动，机组充实哄骗低压、低温蒸汽平均加热汽轮机转子和汽缸，削减了热应力和启动损失，汽锅过、再热器的冷却条件亦获得改善。由于汽锅、汽轮发机电同时启动，缩短了整机启动时间，削减了燃油消耗。

　　（2）汽包上水时，在汽包壁温差答理的情况下（该机组汽包壁温差要求肆意两点不年夜于36℃），尽提高除氧器给水温度，保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20~30℃，缩短汽包起压时间，利于机组节油。

　　（3）试运中，一度存在汽锅油枪冷态焚烧着火坚苦的问题，经常泛起油枪点燃后燃烧不稳而灭火，不能不频仍焚烧，燃油消耗增加。经不竭试探，凭据油枪投进时火焰外形及油*颜色，找到了雾化蒸汽压力、二次风、燃油压力、燃油温度的好匹配关系，控制燃油压力0.7~0.8MPa，雾化汽压力0.8Mpa左右，冬季提高燃油伴热温度，修改步序使中心风档板开启平缓，经这些调整使冷态油枪焚烧能够顺畅、稳定，同时削减了燃油不完全燃烧损失。

　　（4）该机组汽轮机中压转子预热经由过程轴封漏气进行，中压转子中心温度到达54.4℃为及格，预热需时4h左右。为了缩短中压转子预热时间，技术人员将预热时轴封蒸汽压力由0.03Mpa提高到0.04MPa，适当开启轴封疏水门以提高轴封蒸汽温度，适当提高凝汽器压力至15kpa以削减外界冷空气吸进，使中压转子预热时间缩短到2h左右。

　　经实施以上措施，缩短了机组冷态启动的时间，冷态启动一次耗油由原来的260t以上削减到130~150t。

2．2机组温、热态启动节油

　　机组温、热态启动节油措檀越要是提早投进煤粉燃烧。在冷态启动中，由于汽锅维持低负荷时间较长，响应炉内燃烧强度及炉膛火焰温度均较低，投粉过早、粉过很轻易造成炉膛燃烧不充实，使火焰中心上移，汽锅升压快，主汽温度、再热汽温难于控制；同时未燃尽煤粉储蓄积累在空气预热器波纹板上，在一定条件下会发生二次燃烧，烧损空预器。是以，冷态启动投粉一般选择在发机电并网后、汽锅所产蒸汽已可经汽轮机泄放落后行，以利于汽压、汽温的控制。在机组温、热态启动中，凭据汽温、汽压及汽轮机胀差情况，电站技术人员将启磨投粉时间提早到机组冲转前，投粉后即进行汽轮机冲转、发机电并网操作，既加速了机组代负荷速度，同时也节省了燃油。

2．3磨煤机节油

2．3．1磨煤机启动节油

　　该机组设置装备摆设的双进双出一次风正压直吹式制粉系统是现代年夜型火电厂普遍采用的制粉系统，它顺应了年夜型机组汽锅容年夜、燃煤年夜的需要，充实体现了双进双出球磨机出力年夜，磨内存粉多、出力易于调理、系统简单灵活等一系列特点。但这类制粉系统也普遍存在磨煤机启动助燃油消耗年夜这一错误谬误。依照该机组磨煤机启动逻辑要求，为了保证燃烧的稳定、充实，启动磨煤机必需知足一定的火焰联锁条件。即使在汽锅稳定运行中，如需要启动磨谋机，仍需投进该磨煤机对应的燃烧器层或相邻层的部门或全数油枪，由油枪点燃煤粉燃烧器并为其助燃，直至煤粉燃烧器出力正常、燃烧稳定，才答理油枪退出运行。

　　在汽锅启动进程中，由于燃料小、炉温低、燃烧不稳定，油枪对煤粉着火的支持是必需的，但汽锅稳定运行中，汽锅底层炉温已达1000℃以上，且汽锅设置装备摆设了易于焚烧稳燃的低氮型DS旋流燃烧器，磨煤机启动时煤粉不需要油枪来点燃。经研究实验，在汽锅正常运行中，没有油枪助燃的情况下，磨煤机启动顺遂，煤燃烧器着火迅速，火焰稳定。在充实斟酌平安的根蒂根基上，技术人员将磨煤机启动必需投油助燃的逻辑做了修改：当机组负荷高于360MW时，磨煤机答理不投油启动。

　　此项措施，使该机组在日常调峰运行中，启磨不再消耗燃油，按原明天将来常启磨每次烧油2~5t计较，每一年至少可勤俭助燃油600t。

2．3．2改良原热控庇护逻辑，消除磨煤机没必要要跳闸

　　直吹式制粉系统中，磨煤机跳闸对汽锅的平安、稳定运行威胁很年夜。一旦发生磨煤机运行中跳闸，汽锅燃烧迅速恶化，不能不投油稳燃。该机组投产早期，由于磨煤机油站逻辑设计不尽合理，原设计磨煤机顶瓦油压低无延时跳，顶瓦油泵出口滤网梗塞没法实现在线清算，磨煤机频仍跳闸增年夜了燃油消耗。经过次攻关实验和分析论证，技术人员将磨煤机顶瓦油系统进行了技术改造，将热控庇护逻辑中增加了50min延时，实现了顶瓦油泵出口滤网梗塞在线清算，削减了磨煤机因油系统故障跳闸次数，下降了助燃油消耗，保证了汽锅燃烧稳定。

2．4增强装备治理，下降汽锅不投油稳燃负荷

　　由于该电站汽锅水冷壁设计了年夜面积和卫燃带，在机组投产后，一度存在严重的汽锅结焦，而且火焰监测系统靠得住性差，炉膛落焦经常造成汽锅燃烧恶化、火检明灭而灭火，早期仅能实现450MW负荷不投油稳燃，远远低于不投油稳燃负荷50BMCR的设计值。

为此，该电站接纳了一系列减轻汽锅结焦，保证汽锅燃烧稳定性的措施：①往除一部门卫燃带，保留的稳卫燃带用隔离带朋分成小块，避免年夜焦块的形成。②改造燃料配煤系统，连系汽锅结焦情况和运行参数选择该汽锅适用的煤种。③安装远射程年夜力吹灰器，实时断根炉膛积渣。④进行喷燃器叶片调整、燃烧配风等化燃烧调整。⑤更换加倍靠得住活络的火检装配。

　　经由过程这些措施，该机组炉膛结焦获得有用控制，汽锅燃烧稳定性极年夜增强，低不投油稳燃负荷下降到400MW，使机组启动进程中全数停油的时间得以提早，同时也削减了运行中降负荷投油的几率。


3尚待挖掘的节油潜力分析

3．1冷态启动中投粉时间的提早

　　今朝，很多年夜型燃煤机组都在索求机组冷态启动中汽轮机冲转前投粉以节省燃油的方式，其中的难点主要是：①煤种与炉膛温度是否答理，煤粉的挥发份直接关系到煤粉的着火温度，接纳措施提高启动早期的炉膛的温度和1、二次风温，确保煤粉着火和稳燃是实现早投粉的要害。在安插多台机组的电站中，可以引出临炉高温*气来加热提高启动汽锅的炉膛及1、二次温度。②投粉后汽温汽压增加较快，若何有用控制汽轮机胀差的问题。可以测验考试增加汽缸夹层法兰螺栓加热系统，使缸胀加速，以顺应提早投粉后转子的较快的膨胀。③为了不汽锅受热面超温损坏及煤粉储蓄积累在空预器处，应削减磨煤机启动后低煤值，采用投进部门喷燃器的方式，改善配风以化煤粉燃烧状态，削减不完全燃烧带来的火焰上移。

3．2进一步提高汽锅燃烧稳定性，下降不投油稳燃负荷至设计值

　　今朝由于汽锅依然存在一定水平的结焦，该电站仍未实现低不投油稳燃负荷50BMCR的设计值，随着装备治理的增强，汽锅结焦进一步减轻，汽锅燃烧越发稳定，实现低断油稳燃负荷330MW的方针后，将进一步下降稳燃油耗。

3．3改造油枪，下降油枪耗油

　　随着油枪技术的飞速成长，耗油小，易于焚烧稳燃的小油枪成为市场的主流，从此在装备改造中，将慢慢选用节油、经济的油枪，以勤俭燃油。

4小结

　　经由过程多年的起劲，该年夜型机组在节油工作上取得了不小的成就，单机耗油由2002年的月均320t左右下降到2004年的月均49t，节油效果显著。从此的节油工作将从治理、运行操作、技术刷新等多方面进手继续展开下往，进一步增强全体员工的节油意识，实现年夜型燃煤机组节能降耗的新突破。