等離子點火冷卻水系統(tǒng)、火檢冷卻風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能運行優(yōu)化分析

等離子點火冷卻水系統(tǒng)、火檢冷卻風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能運行優(yōu)化分析

Summary：參數(shù)分析、實際論證、方案可行、實施技術(shù)改造，實現(xiàn)節(jié)能降耗。Keys：超超臨界機組；等離子點火；節(jié)能；節(jié)約；維護(hù)成本。項目簡介我公司蘇晉保德煤電有限公司2*660MW機組，鍋爐為無油點火方式，采用徐州燃燒控制研究院雄安科融環(huán)境資源股份有限公司制造的等離子高能點火系統(tǒng)，配有8支等離子點火發(fā)生器，型號為XPG-2L-150,額定功率150KW。系統(tǒng)采用強制水循環(huán)冷卻方式，配置兩臺冷卻水泵。等離子冷卻水泵一臺運行，一臺備用。等離子增壓水泵額定功率37KW,額定電流為74A,額定電壓為380V。該系統(tǒng)串聯(lián)運行于機組閉式水系統(tǒng)中，該等離子冷卻水泵在系統(tǒng)實際起升壓作用。鍋爐一次風(fēng)機、送風(fēng)機、空預(yù)器為單系列布置，設(shè)置2臺9-19-4.5A型火檢冷卻風(fēng)機，正常運行為1運1備，其產(chǎn)生的冷卻風(fēng)用以冷卻燃燒器的火檢探頭，以防燒損。火檢保護(hù)屬于鍋爐的主保護(hù)之一，當(dāng)2臺火檢冷卻風(fēng)機全部停運或冷卻風(fēng)壓力低時，將觸發(fā)鍋爐MFT動作。因此火檢冷卻系統(tǒng)運行的可靠性，是保證機組安全、長周期運行的關(guān)鍵。技改設(shè)想1、為了提高鍋爐火檢冷卻風(fēng)的可靠性，增加一路由空預(yù)器入口冷一次風(fēng)道至火檢風(fēng)機出口風(fēng)道的管路。在機組正常運行時，由一次風(fēng)機向火檢探頭供冷卻風(fēng)，兩臺火檢冷卻風(fēng)機備用。一次風(fēng)機停用時，兩臺火檢風(fēng)機中的任一一臺啟動，進(jìn)行火檢探頭的冷卻?；饳z冷卻風(fēng)風(fēng)壓要求為6-8KPa，機組一次風(fēng)壓力為10KPa左右完全可以滿足火檢風(fēng)機運行條件。同時，設(shè)置連鎖保護(hù)，當(dāng)一次風(fēng)壓低時（或跳閘）連鎖啟動一臺火檢冷卻風(fēng)機，保證火檢系統(tǒng)安全運行，改造完成后原有兩臺火檢冷卻風(fēng)機可退出運行列為備用，有效降低廠用電率，提高機組經(jīng)濟性。2、另外我廠閉式水母管壓力為0.60Mpa，等離子冷卻水母管壓力為1.05Mpa，就地各等離子發(fā)生器實際壓力表壓可達(dá)0.9MPa，該壓力遠(yuǎn)大于等離子發(fā)生器冷卻水壓要求0.3Mpa。所以增加等離子冷卻水泵旁路管路和截至門，在特定條件下可否將等離子冷卻水泵停運，且切換到等離子水泵旁路運行（即節(jié)能方式），單獨采用閉式水壓力，理論上克服管道阻力等其他因素后，完全可以滿足等離子發(fā)生器的冷卻用水，同時達(dá)到節(jié)能運行效果。具體分析1、等離子冷卻水系統(tǒng)技改優(yōu)化設(shè)想（如圖）：為了實際論證以上設(shè)想的可行性，根據(jù)廠家提供的等離子點火器投運條件當(dāng)中“點火燃燒器冷卻水流量滿足、等離子點火器冷卻水壓＞0.3MPa”的條件，在保證安全的前提下將等離子水泵短時間停運后，觀察每個等離子燃燒器冷卻水進(jìn)水壓力開關(guān)均能滿足啟動條件，冷卻流量能滿足要求，經(jīng)過與等離子設(shè)備廠家的進(jìn)一步溝通后，最終確定該方案可行。2、火檢風(fēng)機增加冷一次風(fēng)技改設(shè)想圖1（原設(shè)計示意圖）圖2（新增冷一次風(fēng)至火檢風(fēng)冷卻風(fēng)改造示意圖）火檢風(fēng)機增加冷一次風(fēng)前后對比：原設(shè)計火檢風(fēng)機為兩臺，正常運行一運一備，兩臺火檢冷卻風(fēng)出口合并為一路母管，母管設(shè)置一手動蝶閥，后分支到各火檢探頭。經(jīng)鍋爐專業(yè)內(nèi)部探討及咨詢相關(guān)專業(yè)人員后，決定在空預(yù)器入口冷一次風(fēng)道處，引出一路冷一次風(fēng)，并將管路鋪設(shè)至火檢冷卻風(fēng)機出口母管處，新增加管路立管處及原有火檢冷卻風(fēng)母管手動蝶閥后分別增加手動蝶閥、氣動蝶閥各一臺，保證冷一次風(fēng)與火檢冷卻風(fēng)正常切換及系統(tǒng)間的可靠隔離。邏輯討論其中等離子冷卻水系統(tǒng)未設(shè)置DCS邏輯。以下是火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)的邏輯設(shè)想機組點火初期運行人員啟動火檢冷卻風(fēng)機，一次風(fēng)出口氣動閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)一次風(fēng)機啟動且一次風(fēng)機母管壓力大于7KPa時，（此時火檢冷卻風(fēng)母管壓力需大于6kpa，）運行人員可以手動停止兩臺火檢冷卻風(fēng)機（需要解除聯(lián)鎖）；火檢冷卻風(fēng)母管壓力大于6.0KPa后，運行人員可以對B火檢冷卻風(fēng)機投備用（A火檢風(fēng)機電源在保安段，B火檢風(fēng)機電源在爐PC段）。當(dāng)一次風(fēng)壓出力不夠時（一次風(fēng)壓出力小于6KPa）或者一次風(fēng)機停運即MFT時，聯(lián)關(guān)一次風(fēng)出口閥，同時聯(lián)鎖啟動B火檢冷卻風(fēng)機。當(dāng)一次風(fēng)機停運且B火檢冷卻風(fēng)機未運行時，保護(hù)啟動A火檢冷卻風(fēng)機，同時畫面做保護(hù)啟動的手動投入、切除操作塊,此操作塊要求火檢風(fēng)由冷一次風(fēng)正常接帶時投入。A火檢風(fēng)機保護(hù)啟動條件一次風(fēng)機未運行且B火檢風(fēng)機未運行火檢冷卻風(fēng)機聯(lián)鎖啟動條件（相或）:保留原組態(tài)邏輯不變，聯(lián)啟壓力為5KPa,以A為例，具體如下:A備用投入，火檢冷卻風(fēng)母管壓力<5kPa；A備用投入，B火檢風(fēng)機停運?；饳z冷卻風(fēng)機停止允許條件（相或）一次風(fēng)機運行且火檢冷卻風(fēng)機母管出口風(fēng)壓大于6kPa；MFT且省煤器后煙氣器溫度平均值<50℃。火檢冷卻風(fēng)機出口閥聯(lián)鎖開：任一火檢風(fēng)機啟動聯(lián)鎖開；聯(lián)鎖關(guān)：兩臺火檢風(fēng)機全停，延時3s。冷一次風(fēng)至火檢冷卻風(fēng)氣動閥開閉條件開啟允許條件：負(fù)荷大于250MW且火檢冷卻風(fēng)出口母管風(fēng)壓大于6KPa；關(guān)閉允許條件：任一火檢風(fēng)機運行且母管風(fēng)壓大于6KPa。超馳打開：兩臺火檢冷卻風(fēng)機全停且母管風(fēng)壓小于5kPa（原邏輯為4kPa）；超馳關(guān)閉：一次風(fēng)機停運或MFT時。火檢冷卻風(fēng)喪失MFT跳閘（保持原來邏輯）經(jīng)咨詢廠家結(jié)合建立風(fēng)壓試驗（12秒），火檢冷卻風(fēng)壓力低延時由30s改為60秒。節(jié)能效益分析由等離子冷卻水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備參數(shù)可知，單臺等離子冷卻水泵功率為37kW，單臺火檢風(fēng)機額定功率7.5KW.取11個月（約330天）為停運周期，推算:等離子水泵電機功率37KW，火檢風(fēng)機電機功率7.5KW,每年取11個月（約330天）為停運周期，推算：（37+7.5）kW*330d*24h=352440kW.h，即：全年單臺機約節(jié)省≥352440kW.h電能。1）等離子冷卻水系統(tǒng)采用節(jié)能運行方式后，除了達(dá)到節(jié)能運行目地的同時，也降低了等離子冷卻水泵故障的幾率，減少檢修人員維護(hù)工作量及維護(hù)成本。2）改造后的冷卻水壓力可以減輕對等離子槍體陽極套筒筒壁的磨損，延長等離子陽極的使用壽命，節(jié)約維護(hù)成本。增加冷一次風(fēng)至火檢冷卻風(fēng)后，廠用電有所減低。同時，避免由于火檢冷卻風(fēng)喪失造成鍋爐MFT動作，可有效提高機組安全性及穩(wěn)定性。以上兩項技改后的注意事項應(yīng)保證閉式水壓母管力充足；各等離子冷發(fā)生器冷卻水就地表壓≥0.4Mpa；（DCS流量開關(guān)滿足）；應(yīng)保證閉式水溫穩(wěn)定；加強對等離子壁溫的監(jiān)視；規(guī)范對等離子發(fā)生器冷卻水進(jìn)回水手動門的操作，及時根據(jù)壓力進(jìn)行調(diào)整；兩臺等離子冷卻水泵應(yīng)處于熱備用運行方式，保證隨時可用；在啟停機過程中，為保機組安全，建議在該運行方式下，啟動一臺等離子卻水泵運行