如何提高余熱發(fā)電發(fā)電量

1、如何提高預(yù)熱發(fā)電發(fā)電量現(xiàn)有2X5000t/d熟料生產(chǎn)線，配套2X9MW兩爐一機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)，生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，通過加強(qiáng)現(xiàn)場管理、優(yōu)化工藝操作，實施技改技措，從大系統(tǒng)平衡角度將窯系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度挖掘潛能，在熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗逐年下降前提下，余熱發(fā)電量不斷提升，收到了明顯管理成效。本文對在發(fā)電運(yùn)行管理上一些好的做法和有益嘗試進(jìn)行總結(jié)，以促進(jìn)行業(yè)間技術(shù)交流。1 .合理控制省煤器出口溫度，提高蒸汽量與溫度1.1 省煤器出口溫度鍋爐水始值的關(guān)系1.2 提高省煤出口溫度的必要性在發(fā)電鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行中，我們把省煤器出口溫度偏高控制，控制在185c左右，不超過188C。理論上（見上

2、圖）省煤器始值利用率會下降，但實際證明,這樣不僅不會影響鍋爐安全運(yùn)行，而且提高蒸發(fā)器與過熱器始值的利用，較好的提高了鍋爐蒸發(fā)量與蒸汽溫度。實際運(yùn)行過程中，鍋爐給水泵出口壓力正常運(yùn)行時一般在22.3Mpa之間，為保證鍋爐安全運(yùn)行，必須保證補(bǔ)給水省煤器出口溫度低于其相應(yīng)壓力下的飽和溫度，以防止汽塞。在2Mpa時水的飽和溫度為212.42C。余熱發(fā)電窯頭鍋爐省煤器屬于非沸騰式的省煤器，其出口溫度有上限控制（即要低于飽和溫度20度即212.4220-20=192.42C），沒有下限規(guī)定。因此當(dāng)省煤器溫度不超過192C時，鍋爐運(yùn)行是完全安全的。1.3 提高省煤器出口溫度的實際效果控高省煤器出口溫度有利于

3、汽包補(bǔ)給水始值利用率的提高，較好的提升了汽包與蒸發(fā)器中飽和蒸汽的產(chǎn)生，在同等工況下產(chǎn)生更多的過熱蒸汽，從而使得單位時間內(nèi)更多的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做工。根據(jù)實際運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng)計分析得出結(jié)論：在鍋爐廢氣入口風(fēng)溫、風(fēng)量和出、入口負(fù)壓相同的情況下，省煤器出口溫度在175C-185c時，每增加1C,AQC鍋爐蒸發(fā)量增加0.01t/h左右，PH鍋爐蒸發(fā)量增加0.02t/h左右。按汽輪機(jī)耗氣量為0.005t/kwh,省煤器出口溫度控制在182C時比170c時，每小時可多發(fā)120kwh,日發(fā)電量可增加2880kwh。2 .調(diào)節(jié)模式的選擇與主蒸汽壓力的控制2.1 控制模式的選擇與依據(jù)選擇控制方式為閥位閉環(huán)控制模式，目的

4、是避開因鍋爐負(fù)荷大浮度波動時高調(diào)門的PID調(diào)節(jié)過程與動作制后，主汽壓短時間內(nèi)的過高或過低影響大系統(tǒng)的效能發(fā)揮與鍋爐補(bǔ)水的平衡難度，制約最大限度的利用好余熱做功。2.2 采用閥位閉環(huán)控制模式的實效采用閥位閉環(huán)控制的控制模式，也就是通常說的人工調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出功率。通過實際測算，本控制方法在窯運(yùn)行不穩(wěn)定或鍋爐出力不足時，能減少發(fā)電機(jī)波動，在同等外部工況下，日增加發(fā)電量約2000度；在外部工況同等運(yùn)行條件下，通過班組與班組間發(fā)電量比較，可以分析出各當(dāng)班操作員履職情況，當(dāng)大窯出現(xiàn)突然止料或減產(chǎn)引起的鍋爐水位失真及負(fù)荷大幅度波動時，通過手動調(diào)節(jié)機(jī)組入口高調(diào)門開度，解決了因電控系統(tǒng)中PID調(diào)節(jié)相對滯后造成的

5、機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行不受控，杜絕了鍋爐超壓或干燒故障的發(fā)生，最大限度確保了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3 .蒸汽管道互通應(yīng)用為減少機(jī)組非正常停機(jī)次數(shù)和時間，提高發(fā)電運(yùn)行效率，我公司在兩套機(jī)組主蒸汽管道之間增設(shè)一根“并聯(lián)管道”，利用蒸汽管道的互通，不僅對兩機(jī)組運(yùn)行時的發(fā)電量進(jìn)行平衡，而且當(dāng)某機(jī)組出現(xiàn)短暫因窯故障需要解列時，可利用蒸汽互通來維持機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行避免機(jī)組解列。所以蒸汽管道的并聯(lián)互通，為一、二期機(jī)組的高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。3.1 蒸汽管道互通簡介及前提條件蒸汽管道互通主要應(yīng)用于相鄰的兩臺機(jī)組，通過蒸汽互通可以有效平衡兩臺機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷，提高蒸汽利用率和減少機(jī)組因窯短時間故障而造成解列停機(jī)。蒸汽管道互通

6、技改應(yīng)具備以下條件：一是蒸汽管道距離較近，建議100米范圍內(nèi);二是實施蒸汽互通時，必須一并考慮到純水互通，滿足系統(tǒng)汽水平衡；三是根據(jù)兩臺機(jī)組運(yùn)行實際情況，決定是否有必要互通，蒸汽互通有一定風(fēng)險。3.2 蒸汽管道互通方式及施工注意事項設(shè)計：實施互通技改要有設(shè)計部門進(jìn)行專業(yè)設(shè)計，主要是考慮到管道支架、疏水、自然補(bǔ)償?shù)纫蛩?；尺寸：根?jù)蒸汽互通量的大小，互通管道管徑選擇應(yīng)適當(dāng)，我公司管道直徑80-100mm,用三通做接口，不能在蒸汽管道上直接開孔焊接；閥門：不安裝蒸汽互通旁路閥，在互通管道上安裝兩個手動截止閥或安裝一個電動調(diào)節(jié)閥和前后手動截止閥；檢測：在互通管道兩端增加壓力表，便于現(xiàn)場查看運(yùn)行壓差，管

7、道中部安裝溫度計；3.3 蒸汽管道互通優(yōu)缺點優(yōu)點：機(jī)組正常運(yùn)行中可以合理平衡兩臺機(jī)組發(fā)電量；當(dāng)某臺機(jī)組因窯故障臨停降負(fù)荷時，可以利用另一臺機(jī)組蒸汽互通來維持該機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行，避免機(jī)組解列；當(dāng)某臺機(jī)組因輔機(jī)設(shè)備故障須強(qiáng)制性降負(fù)荷時，可利用蒸汽互通將蒸汽導(dǎo)入到另一臺機(jī)組，提高蒸汽利用率減少甩爐。例如：當(dāng)一線機(jī)組冷卻風(fēng)扇故障須降負(fù)荷時，可將蒸汽導(dǎo)入到另一臺機(jī)組，故障輔機(jī)的機(jī)組可以不必甩爐或小幅度甩爐；當(dāng)兩臺機(jī)組都計劃停機(jī)檢修結(jié)束，機(jī)組開機(jī)時間間隔不長時，可利用先開機(jī)組的蒸汽來對后開機(jī)機(jī)組進(jìn)行暖管（不可用來暖機(jī)和沖轉(zhuǎn)），減少后開機(jī)機(jī)組暖管時間。缺點：蒸汽互通后，單臺機(jī)組系統(tǒng)水消耗量無法準(zhǔn)確計算；蒸汽互

8、通后，若壓差控制不當(dāng)易產(chǎn)生水擊，沖向壓力低一側(cè)機(jī)組（互通管道越長越容易發(fā)生）；蒸汽互通運(yùn)行后，若某臺機(jī)組突發(fā)跳停故障，大量高壓蒸汽將通過互通管道沖入到另一臺機(jī)組，引起機(jī)組超負(fù)荷。3.4 蒸汽管道互通運(yùn)行注意事項(1)互通管道投入前中控與現(xiàn)場及中控兩操作員之間必須保持好聯(lián)系，然后充分暖管，將管道內(nèi)積水全部排出，暖管結(jié)束后開啟互通閥初期應(yīng)緩慢，同時中控操作員應(yīng)嚴(yán)密觀察汽輪機(jī)各參數(shù)，如主汽壓力、負(fù)荷、振動、軸向位移及推力瓦溫度等；(2)蒸汽管道互通運(yùn)行時，必須始終保持兩臺機(jī)組主蒸汽之間存在壓差，建議壓差控制在0.02-0.03之間或更高。當(dāng)機(jī)組因窯工況發(fā)生變化，主蒸汽壓力降低或升高時，操作員要及時作

9、出調(diào)整，不允許出現(xiàn)兩端主蒸汽壓力持平現(xiàn)象；(3)為平衡兩臺機(jī)組發(fā)電機(jī)負(fù)荷為目的而投入蒸汽互通管道的，建議互通閥適當(dāng)開小，若開度過大，當(dāng)某臺機(jī)組發(fā)生跳停故障時大量蒸汽會涌入到另一臺機(jī)組，有可能會發(fā)生機(jī)組過負(fù)荷跳停；(4)當(dāng)某臺機(jī)組鍋爐發(fā)生滿水造成蒸汽帶水或主蒸汽參數(shù)不合格時嚴(yán)禁投入蒸汽互通管道，已經(jīng)投入的必須及時關(guān)閉互通閥；(5)蒸汽互通投入運(yùn)行后，還應(yīng)關(guān)注機(jī)組汽水平衡情況，若機(jī)組供汽量過大，可能會造成凝汽器補(bǔ)水困難和凝汽器滿水故障；(6)當(dāng)蒸汽互通投入運(yùn)行后，若某臺機(jī)組因窯臨停須解列時，可以利用蒸汽互通來短時間維持機(jī)組的低負(fù)荷運(yùn)行，不可長時間維持機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行，防止窯恢復(fù)正常運(yùn)行后，帶鍋爐時不

10、合格蒸汽沖入汽輪機(jī)，造成設(shè)備損壞；(7)蒸汽互通投入運(yùn)行后，為了能夠準(zhǔn)確計算出兩臺機(jī)組純水消耗量，建議定期關(guān)閉蒸汽互通閥，然后單獨計算機(jī)組純水消耗量；(8)互通管道退出不用時，必須將互通閥關(guān)死，否則管道內(nèi)積水將會沖擊到壓力低一側(cè)機(jī)組，發(fā)生水擊。4.操作與現(xiàn)場管理(1)發(fā)電操作員積極與窯、磨操作員協(xié)調(diào)溝通，堅持“四操一體化”操作思窯系統(tǒng)正常運(yùn)行時，窯尾鍋爐較為穩(wěn)定，而窯頭鍋爐由于設(shè)置有篦冷機(jī)系統(tǒng)操作，可協(xié)調(diào)性較大。窯系統(tǒng)操作中，篦冷機(jī)厚料層控制，提高一段篦速、增大一段冷卻風(fēng)量，減少二段或三段風(fēng)量，不僅有助于提高出窯熟料急劇冷卻效果，且進(jìn)入AQC鍋爐的風(fēng)溫也得到提高，從而提高熱風(fēng)的利用率。AQC鍋

11、爐溫度過低時，采取小開度開旁路擋板提高鍋爐廢氣入口風(fēng)溫，達(dá)到提高鍋爐蒸發(fā)量的目的。例如：篦冷機(jī)平穩(wěn)操作前提下，AQC鍋爐入口風(fēng)溫小于330c時，開5%旁路可提高入口風(fēng)溫10c左右，蒸汽量提高1t/h。維持較高的汽輪機(jī)入口蒸汽溫度有利于保證機(jī)組運(yùn)行效率，當(dāng)汽輪機(jī)入口溫度330C時比320C,每千克蒸汽的熱燃增加20.82KJ，按100t/h的蒸汽量計算，每小時可多發(fā)200kwh左右。(2)重視AQC鍋爐運(yùn)行管理，提高主蒸汽流量、溫度，從而提高發(fā)電量從余熱發(fā)電兩臺鍋爐運(yùn)行統(tǒng)計看，AQC鍋爐能否正常出力或超負(fù)荷運(yùn)行，對發(fā)電系統(tǒng)出力至關(guān)重要。為此要加強(qiáng)窯頭冷卻機(jī)工藝和發(fā)電的聯(lián)動操作，提高入口廢氣溫度到

12、合理區(qū)間，并保持其穩(wěn)定，尤其是要避免溫度低而甩爐的現(xiàn)象出現(xiàn)；(3)優(yōu)化工藝操作，減少機(jī)組暖管、暖機(jī)時間發(fā)電機(jī)組暖機(jī)操作采用結(jié)合電廠“滑參數(shù)啟動”的操作方式，大大縮短了系統(tǒng)的升溫、升壓過程。通過實踐證明，此項優(yōu)化操作，既節(jié)約了機(jī)組的啟動時間也為設(shè)備的安全運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。機(jī)組啟動時間的縮短，直接提高了機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)率和發(fā)電量。(4)治理系統(tǒng)漏風(fēng)，提高鍋爐輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行效果，提升鍋爐換熱效率現(xiàn)采取了內(nèi)漏和外漏同步整治措施，內(nèi)漏方面主要做好了，鍋爐擋板漏風(fēng)，治理，對所有鍋爐擋板進(jìn)行三對應(yīng)檢查，防止擋板開、關(guān)不到位；外漏方面主要做風(fēng)管、法蘭、鍋爐本體以及人孔門密封處理。今年利用系統(tǒng)檢修機(jī)會，對PH鍋爐旁

13、路漏風(fēng)進(jìn)行整治，治理后PH鍋爐運(yùn)行效率明顯上升，鍋爐蒸發(fā)量由檢修前的16.8t/h上升到21.7t/h左右，鍋爐入口溫度也較檢修前304.9C上升了4.9C；(5)加強(qiáng)真空管理，提高發(fā)電量注重冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)管理，通過嚴(yán)格控制各項水質(zhì)指標(biāo)，避免系統(tǒng)管道結(jié)垢，確保凝汽器的換熱效率；增設(shè)凝汽器膠球清洗裝置，確保凝汽器端差維持在5-8C最佳范疇內(nèi)，提高凝汽器真空度；加強(qiáng)對凝汽器及管道漏點的檢查，確保凝汽器及管道密閉可靠；(6)規(guī)范發(fā)電日常檢修管理，利用每次檢修機(jī)會全面對真空系統(tǒng)進(jìn)行漏點排查對于直接影響到汽輪機(jī)做功效率的關(guān)鍵設(shè)備一凝汽器，除了關(guān)注冷卻水結(jié)垢影響外，還要注重對凝汽器的密閉性進(jìn)行重點檢查。對于凝汽器密閉性的檢查主要通過機(jī)組檢修時，對凝汽器進(jìn)行滿水試驗來檢驗?zāi)飨到y(tǒng)是否有泄漏，并且對每次檢驗結(jié)果進(jìn)行記錄。如果在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有漏點，必須立即給予治理，確保凝汽器密閉可靠；(7)加強(qiáng)水質(zhì)管理，保證鍋爐安全運(yùn)行加強(qiáng)化水、凝結(jié)水、爐水指標(biāo)的控制和管理，確保在線檢測儀表能正常檢測，做到定期取樣、化驗比對，防止鍋爐水質(zhì)不達(dá)標(biāo)而引起的化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致鍋爐受熱面爆管。主要做法是：制定具有實際操作性的水質(zhì)指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)和藥品管理辦法，明確各級管理人員的工作職責(zé)和水質(zhì)控制目標(biāo)；工藝