国电永福整体运行优化经验交流

国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.整体运行优化经验交流2017年9月李军国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.永福电厂概况国电永福发电有限公司位于广西桂林市永福县苏桥经济开发区，公司始建于2000年，现装机为两2台32万千瓦，为桂北地区唯一的电源支撑点。公司在中国国电集团公司、广西公司的正确领导下，不断强化内部管理，持续推进节能减排，深入挖掘内部潜力，建厂以来先后荣获全国文明单位、全国先进基层党组织、全国五一劳动奖状、全国模范职工之家、集团公司一级奖状、一级红旗奖状等多项殊荣。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.2015年下半年以来，广西电力市场持续低迷，面对火电机组低电量增长、低负荷率的“双低”运行常态，公司全面落实国电集团安生部《火电机组整体运行优化工作安排》，摸索试验机组整体运行节能潜力，根据试验结果制定了《320MW机组整体运行优化手册》，指导和监督运行实施，降低发电运行成本，提高机组经济运行水平。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、320MW机组实现110MW不投油稳定运行二、喷氨优化及空预器堵塞治理三、机组各系统运行优化四、机组启停优化五、技术小改造六、总结交流主要内容国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行2015年下半年，广西区域在线火电机组运行容量511万千瓦，最低日平均负荷170万千瓦，负荷率33%，区域内各火电机组轮流停运，负荷率不断创出新低，各火电厂均存在低负荷投油稳燃现象。我公司也不例外，机组夜间负荷为110MW～125MW，低于试验最低稳燃负荷（134MW），被迫投油稳燃，2015年9月3日至10月8日投油稳燃共耗油472.5吨（平均每天耗油13.1吨，6.7万元），耗油总费用为241万元。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行锅炉概况国电永福发电有限公司2×320MW机组锅炉为东方锅炉生产的“W”火焰锅炉，配备24只双旋风筒煤粉燃烧器，每台锅炉配备4台沈阳重型机器厂双进双出钢球磨煤机，每台磨煤机配备6支粉管，沿炉膛前后对角对称布置；炉膛原设计布置卫燃带753.6m2，目前优化后卫燃带面积为553m2；设计煤质低位发热量为23354KJ/kg，干燥无灰基挥发份为8.05%，收到基水份8%。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行1、配煤，选择合适配煤方式针对W火焰炉，如入炉煤发热量过高，高温回流区过小，无法形成“w”型燃烧方式，不利于稳燃；发热量过低，一次风速过高，会出现火嘴脱火现象，因此深度调峰期间选择合适的煤种尤其重要。1.1摸索适合本机组深度调峰的煤质，确定了深度调峰适用煤质如下：（1）干燥无灰基挥发份不低于10%，（2）低位发热量21～23MJ/kg，稍低于设计煤种，（3）收到基水份不大于10%。1.2采用“炉前掺配炉内混烧”方式，2台斗轮机掺配成深度调峰用煤，三次混合后上仓。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.2、制粉及煤粉细度控制2.1磨煤机维持高料位运行。2.2调整磨煤机分离器挡板开度，煤粉细度R90控制在5%以内，实现细煤粉燃烧。2.3确保回粉管通畅。2.4尽量提高磨煤机出口温度，让煤粉更利于着火。2.5严禁打开磨煤机旁路风门。一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行3、燃烧调整措施3.1乏气挡板开度越大，火嘴喷口煤粉浓度越高，实际稳燃性并非最好。3.2火嘴消旋叶片开度越大，旋流强度越大，实际稳燃性并非最好。3.3尽量维持较低的一次风速，以不堵粉管为原则，保证运行中的火嘴全部投入。通过测量炉膛温度、观察燃烧及炉膛负压情况，确定了乏气挡板开度为40%，消旋叶片放最小位置时，机组稳燃性能最好。本机组锅炉稳燃能力主要由高温回流区决定，无论是乏气挡板开大还是增加旋流强度，盲目增加燃烧器喷口附近煤粉气流混合力度，会造成火焰下冲不足，高温回流区减小，不利于稳燃。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行4、磨煤机组合方式低负荷采用两磨运行方式，采用AD磨运行稳燃性最好。采用AD磨时投运的燃烧器集中在炉膛中部，利于稳燃，各火嘴前后对称布置，更有利于形成高温回流区，如采用其他磨煤机组合方式都不具备以上优势，试验证明AD磨组合稳燃能力最强。如下图国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行5、低负荷安全保障措施5.1长期低负荷，烟气流速低，锅炉折焰角极其容易积灰、积焦，长期不吹灰势必会造成塌灰、掉焦灭火。试验结论：低负荷期间侧墙及炉膛四个角上的吹灰器保证投入，每天吹灰一次；炉膛出口折焰角处吹灰器，每间隔一天吹灰一次；定期更换磨煤机运行方式，使水冷壁积灰掉落。能有效防止积灰，塌灰造成锅炉灭火。5.2DCS监视的燃烧画面，做炉膛负压实时曲线图，负压变化趋势一目了然（见图一）。5.3时刻监视燃烧器火检信号强度，发现异常及时采取措施。5.4运行人员熟练掌握跳炉不跳机操作。5.5开发自动投油稳燃系统。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.一、300MW机组实现110MW不投油稳定运行6、低负荷不投油的经济性2015年10月8日至12月31日负荷125MW以下运行小时数为1156.75小时，其中连续9天在低谷时段按调度曲线带110MW负荷，均不投油稳定运行。共节约用油779.6吨，创造经济效益330.8万元，为后续深度调峰打下良好的基础，具有极大的经济效益。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理空预器概况每台锅炉配用2台东方锅炉生产的三分仓容克式空气预热器,配合脱硝改造，把原来三段蓄热原件改为两段，热段为碳钢，冷段为低合金耐腐蚀搪瓷。烟气侧设计差压满负荷不超1100Pa。脱硝系统概况脱硝工程采用催化还原法（SCR法）工艺，催化剂层数按“3＋1”布置。系统采用液态纯氨作还原剂，每侧SCR反应器设置7台涡流混合器，每个涡流混合器设置一个手动调节阀，在系统投运时可根据烟道进出口检测出的NOx浓度来调节氨的分配量。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理空预器堵塞排查过程2014年以来，空预器时常出现堵塞现象，炉膛负压出现正弦波现象，反应器两侧出口NOx与烟囱出口Nox偏差大，提高吹灰压力进行连续吹灰，效果不佳，甚至被迫进行在线高压水冲洗。停炉期间检查冷端换热片无明显堵塞，蓄热元件无明显积灰。进一步检查发现喷氨口积灰严重。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理喷口堵塞，喷氨不匀清灰后喷口通畅国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理空预器堵塞排查过程2016年1月23日，喷氨口清理完开机后，B侧空预器差压三天内由500Pa上升至2900Pa,立即进行喷氨优化调整。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理喷氨优化前，B侧喷氨严重偏大、不均匀国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理喷氨优化后，两侧喷氨均匀国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理预防堵塞措施：1、对脱硝涡流器实现逢停必清灰、烟道逢停必清灰。2、开机后立即喷氨优化调整。3、加装压缩空气吹扫系统，定期对脱硝涡流器进行吹扫，解决低负荷涡流器积灰问题。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.二、喷氨优化及空预器堵塞治理结论：长期低负荷运行，烟气流速偏低，喷氨涡流器积灰，喷氨不均，氨逃逸增大，生成大量硫酸氢氨造成空预器堵塞。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.三、机组各系统运行优化3.1调整优化钢球配比，增加小球比例，单台磨煤机电流下降30A，厂用电率降低0.4％。3.2磨煤机容量风门开度控制在70％以上，通过一次风机变频调节出口风压，控制磨煤机出力，减少节流损失，每月节电1.3万千瓦时。3.3电除尘在低负荷灰量少出口粉尘达标情况下，投入节能模式，每月节电2.4万千瓦时。3.4通过试验确定低于150MW负荷的工况下，增压风机导叶70%与引风机导叶65%的联合运行，总耗电量最低，每月可节电3.8万千瓦时。3.5机组负荷150MW以下渣量少时，采用间歇停运捞渣机运行方式，启动捞渣机1小时，停运3小时，每月节电1.6万千瓦时。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.三、机组各系统运行优化3.6通过停用备用机组用气点、治理漏气点、关闭停运设备用气等措施，空压机由“一大一小”实现为一台大空压机运行，每月节电9.1万千瓦时。3.7停运备用磨煤机的润滑油泵、减速机油泵，关闭备用机组各辅机冷却水，减少耗水量，每月节电1.5万千瓦时。3.8针对长期低负荷灰量少，合理调整各受热面吹灰器频次，防止受热面管壁吹损，每天减少吹灰耗汽量1.4吨。空预器吹灰方式由每班吹两次，改为空预器压差为600Pa时冷端、热端吹灰一次，每天减少耗汽量12吨。3.9根据负荷曲线，把每班两次上煤改为一次上煤方式，缩短输煤设备启动和空转时间，每月节电0.5万千瓦时。3.10单机采取双冷却塔运行方式，真空上升0.12kPa，降低煤耗0.3克/千瓦时。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.三、机组各系统运行优化3.11利用密封油系统再循环调节阀控制再循环油量，净化油质，停运密封油再循环泵，每月节电0.4万千瓦时。3.12全关凝结泵再循环门、全开凝结水流量调节阀及其旁路门，凝结泵电流降低2A，每月节电1.3万千瓦时。3.13试验确定各负荷段循环水运行方式，编制循环水运行方式曲线图，指导循环泵启停。3.14备用机组部分变压器采取单台运行方式，减少空载运行台数，每月节电0.2万千瓦时。3.15针对低负荷送风量严重超标，开展在线调整送风机动叶零位技术攻关，引风机、送风机电流共下降34A，氧量降低2.85%，过热器减温水量减少20吨，喷氨量每小时减少82公斤，每日节约液氨费用0.6万元，如下表。为控制最佳氧量2.5%～3.0%提供试验基础数据。国电永福发电有限公司GUODIANYONGFUGENERATIONCO.,LTD.三、机组各系统运行优化#3炉送风机动叶调整前后主要参数对比表序号各参数指标送风机动叶调整前送风机动叶调整后差值1A送风机电流(A)423932B送风机电流(A)433943A引风机电流(A)152138144B引风机电流(A)153140135风机合计减少电流