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600MW机组冷态开机油耗探索 一、锅炉设备基本情况 （一）锅炉采用东方锅炉厂DG2028/17.45-II5型锅炉型式为：亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、全钢构架的∏型汽包炉，再热汽温采用烟气挡板调节。 （二）设计煤种参数： （三）点火方式：高能电火花-轻油-煤粉。 （四）燃烧设备基本情况： 机组采用前后墙对冲燃烧方式，制粉系统为中速磨正压直吹式系统，磨煤机为ZGM113型中速磨辊式磨煤机，共6台，其中一台备用。锅炉共配有30只低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器，30只燃烧器分三层分别布置在锅炉前后墙水冷壁上，每层各有5只燃烧器。 燃烧器上部布置有燃尽风调风器，10只燃尽风调风器分别布置在前后墙上，每面墙各五个，布置成一排。 同一层的5只燃烧器与一台磨煤机相连，燃烧器的投、停与磨煤机的投、停同步，25只燃烧器投运即可带满负荷，燃烧器与磨煤机的连接关系如下图： 锅炉的燃烧设备主要由煤粉燃烧器、燃尽风调风器、大风箱、燃油装置等组成。 燃烧器：燃烧器的配风主要分为一次风、二次风、三次风及中心风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的二次风、三次风环形通道及中心管在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中二次风通道内布置有固定的轴向旋流器，三次风采用切向旋流型式，其旋流强度可调。 燃油装置：锅炉采用两级点火，即：高能点火器点燃轻油油枪，轻油油枪点燃煤粉。油枪共30支，每个燃烧器配1支油枪。用于点火、暖炉及低负荷助燃的要求。单支油枪出力为1350kg/h，油枪采用机械雾化。 二、历史开机油耗情况 机组基本情况：三期600MW机组两台分别于2006年12月和2007年08月依次通过168小时试运，投产发电。投产初期，由于管理运行团队对新系统、新设备的技术学习和研究不成熟，并且机组频繁参与调度调峰，启停次数多。机组冷态启动一次需耗油90-100t，在一定程度上影响了机组的经济效益。 三、影响开机油耗的制约因素 通过探索和总结，发现目前影响开机油耗的主要制约因素有： （一）由于锅炉在启动初期，炉膛内温度低，煤粉不易被点燃; （二）燃煤挥发份低，造成煤粉不易被点燃; （三）直吹式制粉系统，一次投入五只煤粉燃烧器，汽包壁温升及升温率不易控制; （四）中速磨辊式磨煤机，在给煤量过低时，磨机易造成振动大，影响设备安全; （五）油枪耗油量过大且存在雾化不好情况，小油枪也常存在雾化不好情况; （六）在较低炉温下，煤油混燃，极易造成空预器堵塞; （七）开机系统缺陷较多，维护和检修不彻底，影响了开机进程，增加了燃油消耗。 四、降低冷态开机油耗的应对措施 冷态开机油耗探索 随着油枪技术的飞速发展，耗油量小，易于点火稳燃的小油枪成为市场的主流，目前在设备改造中，将逐步选用节油、经济的油枪，以节约燃油。 1、 “气化小油枪点火稳燃装置”主要由改进的主燃烧器、燃油系统、压缩空气系统、高压风系统及气化小油枪和气化小油枪点火装置等组成。其工作机理是：先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量再对燃油进行初期加热，扩容，后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油直接变换成气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。实现煤粉的分级燃烧且燃烧能量逐级放大，利用煤粉的稳定燃烧，实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。 2、改造后的主燃烧器： 两台炉的[DBC-OPCC型]旋流煤粉燃烧器原设计中心风管放置点火用启动大油枪取消。改造后的燃烧器（前后墙10支煤粉喷燃器）维持原设计和设备主结构不变，中心筒更换成气化小油枪点火的燃烧筒和煤粉分级燃烧室。实现用少油量对煤粉的分级点火、分级燃烧。此种改造既可实现微油量点火和低负荷稳燃，又维持了该燃烧器的原有燃烧特性和调节特性。 气化小油枪投运条件较为简单，在炉膛吹扫完成后，锅炉投入1～3支大油枪点火，待点火稳定后，折焰角烟温达到150℃以上，安排启动一次风机，为气化小油枪提供高压助燃风，投入气化小油枪。 由于小油枪布置在煤粉燃烧器的中间，受旋流燃烧器回流烟气影响，经常造成油枪喷口及雾化片堵塞，小油枪常点不燃或者火焰不稳定情况。为了提高可靠性，每次在开机前由维修部组织人员对所有油枪进行一次全面清洗，确保开机时可靠投运。在机组正常运行期间，部门已安排制定了小油枪每周定期试投工作，并严格执行，发现问题及时安排处理。 （二）点火前提高水冷壁内水温： 提高点火前水冷壁内水温有两个途径：投运邻炉加热和提高除氧器水温。 1、投运邻炉加热： 从邻炉来的蒸汽，经由邻炉加热集箱分30路引入水冷壁下集箱。蒸汽进入水冷壁下集箱，减小启动时的温度应力，提高锅炉启动速度。 在时间充裕的前提下，汽包上水至可见水位后，投运邻炉加热，初期应控制加热用汽量，严格按照规定的升温升压条件加热。等达到一定温度（60℃）后可加大进汽量，加快升温速度，缓慢使水温加热到100至120℃，然后再点火，既可提高炉膛内炉温，又可以直接降低燃油消耗。 投运邻炉加热工作不宜过急、过快，否则往往存在投运期间管道振动大现象，应缓慢投入系统，确保蒸汽进入邻炉加热分配集箱，再依次缓慢投入各支路。 2、提高除氧器水温： 如果开机时间较为匆忙，系统无法投运邻炉加热，则可以通过提高除氧器水温的方式，提高锅炉上水温度，主要是提早及时安排投入除氧器系统加热，采用前置泵给水再循环，逐步提高水温。除氧器水温应控制的尽量高一些，以确保通过高加组、省煤器后的水温比汽包壁温高30至40℃，并在上水过程中根据汽包壁温不断提高除氧器的水温;上水速度尽量要慢，确保加热均匀;汽包开始进水时应及时开启程控锅炉定排和热炉放水门，实现边进边排，提高换热效果。 （三）改变配煤方式：使用好优质烟煤，如西北宁夏煤、陕西煤等。考虑到在开机过程中广安本地煤及贫煤因煤质不稳定，燃煤挥发份严重低于设计煤种，很难被小油枪点燃。在每次机组停运时必须预先计算好停机时间，提前中断上煤，在停机后正好将原煤仓烧空;在接到开机命令时专门上高挥发份的西北优质烟煤，用于锅炉点火，升温升压至断油阶段燃烧用煤，可确保在较低炉温下，煤粉均易燃烧良好。这既满足了开机的稳定需要，又助于降低开机燃油消耗。 （四）优化油枪运行方式、投粉的时机。由于锅炉点火初期汽包壁温很难控制，水循环建立不完全或不彻底，要求升温升压速度尽量慢，加之炉膛温度低时，煤粉很难稳定燃烧，故点火初期一般以大油枪升温升压为主。当汽包起压后，炉膛出口温度逐渐上升后，应考虑投入一次风机及小油枪，为开机节油提供条件。 升温升压期间，应加强炉内受热面各壁温的监视，应及时安排油枪针对性地切换，小油枪的定期切换等方式，确保受热均匀，升温情况偏差不大。 通过摸索发现，在锅炉点火后及时投入暖风器，提高一、二次风温。当预热器出口二次风温达到120℃时，炉膛出口烟温在200至220℃之间开始投入底层制粉系统运行，安全经济均能兼顾，并可以缓慢增加给煤量和通风量。投粉后及时观察燃烧器出口火焰，煤粉着火应稳定且火焰明亮。 （五）合理安排油枪与煤粉燃烧器的配合：由于每台锅炉仅有两层燃烧器配置了气化小油枪，每支小油枪油流量只有200kg/h，其点火能量较小，必须时刻保证两支以上的正常大油枪运行，方能确保锅炉燃烧稳定，加之要控制升温升压速率，投入的大油枪必须满足锅炉能量需求，并且可靠运行。 通过探索和实践，我们采用在点火初期使用3至4支大油枪加全部小油枪运行的方式，以逐步提高炉膛温度。当炉膛达到投粉条件后，启动一套制粉系统运行，运行调整稳定后，逐步视燃烧退大油枪，最终剩一台磨煤机五只煤粉燃烧器对应的5支小油枪，2-3支稳定的大油枪运行，以煤火检和油火检共同作为全炉火检信号，确保锅炉安全启动。 （六）优化制粉系统和燃烧调整：当制粉系统调整稳定后，其对应的5支小油枪的安全运行极为重要，要及时安排对小油枪的着火稳定性和油流量的监视。与此同时，由于是中速磨辊式磨煤机，在低煤量运行时磨煤机振动相当厉害，直接威胁设备安全。通过探索和实践，发现磨煤机运行调整的关键是确保磨煤机不振动，安全可靠运行，主要通过降低磨煤机入口风量、降低加载油油压、探索出最佳给煤量等方式进行调整。在确保磨煤机安全的前提下，尽量降低给煤量运行，确保锅炉升温升压平稳。 （七）严把开机时间点控制，协调安排机电方面运行方式： 在确定要开机后，我们应及时按照逆向反推的方式统筹好开机节点任务，全体班组成员共同遵循，以尽快协调机电炉方面的重大操作。在机组启动过程中，尽可能缩短启动时间，更要降低和减少因设备缺陷等因素影响的启动时间，达到机炉电三方面的充分协调和配合。 在点火之前1-2小时及时安排好汽机高压缸预暖，汽机本体疏水、轴封系统预暖等工作。要求冲转前的准备工作必须安排紧凑、提前做好相关的检查和准备。控制好锅炉升温升压时间和汽机冲转时间的匹配，一旦达到冲转参数就必须汽机冲转。 在汽机冲转后，应及时及早联系安排并网的准备工作，发电机带负荷等工作;确保锅炉的能量逐步加大的同时，能够及时逐步付诸于启动进程中，尽快带负荷断油。 （八）加强空预器吹灰。在#5机组气化小油枪改造初期，曾多次发生锅炉因使用小油枪启动点火后，带到断油负荷，空预器的进出口压差较正常值升高近1kPa，为了减缓空预器堵塞现象的出现，在锅炉点火后应及时安排用辅汽对空预器进行连续吹灰。当汽包压力升至2MPa后，尽量安排切换为主蒸汽吹灰，加强对空预器吹灰。 五、降低冷态开机油耗取得的效果 通过进行一系列600MW机组开机油耗探索，在2011年#5机组大修后试验及开机过程中实现53.5小时开机试验阶段共消耗燃油117吨，与2009年#6机组大修后相同条件下开机38小时共消耗燃油238.3吨相比，节油共121.3吨，节约成本近100万元。我们在进一步巩固探索成果的基础上，201#年11月1日通过燃用陕西煤开机，实现了机组全冷态开机耗油46.75吨的新纪录。 六、结束语 201#年1月29日机组温态开机实现耗油38.473吨，确立了600MW机组节油的新标杆。 我们将继续通过不断探索，总结固化经验数据和方法，并及时进行宣传和推广，尽可能使600MW机组开机及试验油耗能够继续下降。今后的节油工作将从管理、运行操作、技术革新等多方面入手继续开展下去，进一步增强全体员工的节油意识，实现大型燃煤机组节能降耗的新突破。 相关干货文章纯手工整理 经验借鉴： 6.全国电厂事故案例（448篇）汇编 一、推荐电力鹰16年积累作品：《典型事故案例汇编》第三版。（点击详情） 二、关于文章内容的说明： （1）以上内容如有侵权，请联系电力鹰删除。 |
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