如何提高余熱發(fā)電發(fā)電量

1、如何提升預(yù)熱發(fā)電發(fā)電量現(xiàn)有2X5000t/d熟料生產(chǎn)線,配套2X9MW兩爐一機余熱發(fā)電系統(tǒng),生產(chǎn)線投產(chǎn)以來,通過增強現(xiàn)場治理、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,收到了明顯治理成效.本文對在發(fā)電運行治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 .合理限制省煤器出口溫度,提升蒸汽量與溫度1.1 省煤器出口溫度鍋爐水始值的關(guān)系1.2 提升省煤出口溫度的必要性在發(fā)電鍋爐系統(tǒng)運行中,我們把省煤器出口溫度偏高限制,限制在185c左右,不超過188C.理論上見上圖

2、省煤器始值利用率會下降,但實際證實,這樣不僅不會影響鍋爐平安運行,而且提升蒸發(fā)器與過熱器始值的利用,較好的提升了鍋爐蒸發(fā)量與蒸汽溫度.實際運行過程中,鍋爐給水泵出口壓力正常運行時一般在22.3Mpa之間,為保證鍋爐平安運行,必須保證補給水省煤器出口溫度低于其相應(yīng)壓力下的飽和溫度,以預(yù)防汽塞.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,其出口溫度有上限限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,鍋爐運行是完全平安的.1.3 提升省煤器出口溫度的實際效果控高省煤器出口溫度有利于汽包補給

3、水始值利用率的提升,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)入汽輪機做工.根據(jù)實際運行指標(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.按汽輪機耗氣量為0.005t/kwh,省煤器出口溫度限制在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限制2.1 限制模式的選擇與依據(jù)選擇限制方式為閥位閉環(huán)限制模式,目的是避開因

4、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)限制模式的實效采用閥位閉環(huán)限制的限制模式,也就是通常說的人工調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出功率.通過實際測算,本限制方法在窯運行不穩(wěn)定或鍋爐出力缺乏時,能減少發(fā)電機波動,在同等外部工況下,日增加發(fā)電量約2000度；在外部工況同等運行條件下,通過班組與班組間發(fā)電量比擬,可以分析出各當(dāng)班操作員履職情況,當(dāng)大窯出現(xiàn)忽然止料或減產(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)相對滯后造成的機組系統(tǒng)

5、運行不受控,杜絕了鍋爐超壓或干燒故障的發(fā)生,最大限度保證了機組的平安經(jīng)濟(jì)運行.3 .蒸汽管道互通應(yīng)用為減少機組非正常停機次數(shù)和時間,提升發(fā)電運行效率,我公司在兩套機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,不僅對兩機組運行時的發(fā)電量進(jìn)行平衡,而且當(dāng)某機組出現(xiàn)短暫因窯故障需要解列時,可利用蒸汽互通來維持機組低負(fù)荷運行預(yù)防機組解列.所以蒸汽管道的并聯(lián)互通,為一、二期機組的高效、穩(wěn)定運行提供了保證.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)用于相鄰的兩臺機組,通過蒸汽互通可以有效平衡兩臺機組運行負(fù)荷,提升蒸汽利用率和減少機組因窯短時間故障而造成解列停機.蒸汽管道互通技改應(yīng)具備

6、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)兩臺機組運行實際情況,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考前須知設(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、自然補償?shù)纫蛩兀怀叽纾焊鶕?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)場查看運行壓差,管道中部安裝

7、溫度計；3.3 蒸汽管道互通優(yōu)缺點優(yōu)點：機組正常運行中可以合理平衡兩臺機組發(fā)電量；當(dāng)某臺機組因窯故障臨停降負(fù)荷時,可以利用另一臺機組蒸汽互通來維持該機組低負(fù)荷運行,預(yù)防機組解列；當(dāng)某臺機組因輔機設(shè)備故障須強制性降負(fù)荷時,可利用蒸汽互通將蒸汽導(dǎo)入到另一臺機組,提升蒸汽利用率減少甩爐.例如：當(dāng)一線機組冷卻風(fēng)扇故障須降負(fù)荷時,可將蒸汽導(dǎo)入到另一臺機組,故障輔機的機組可以不必甩爐或小幅度甩爐；當(dāng)兩臺機組都方案停機檢修結(jié)束,機組開機時間間隔不長時,可利用先開機組的蒸汽來對后開機機組進(jìn)行暖管不可用來暖機和沖轉(zhuǎn),減少后開機機組暖管時間.缺點：蒸汽互通后,單臺機組系統(tǒng)水消耗量無法準(zhǔn)確計算；蒸汽互通后,假設(shè)壓差

8、限制不當(dāng)易產(chǎn)生水擊,沖向壓力低一側(cè)機組互通管道越長越容易發(fā)生；蒸汽互通運行后,假設(shè)某臺機組突發(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組,引起機組超負(fù)荷.3.4 蒸汽管道互通運行考前須知(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)蒸汽管道互通運行時,必須始終保持兩臺機組主蒸汽之間存在壓差,建議壓差限制在0.02-0.03之間或更高.當(dāng)機組因窯工況發(fā)生變化,主蒸汽壓力降低或升高時,操作員要及時作出調(diào)整,不允許

9、出現(xiàn)兩端主蒸汽壓力持平現(xiàn)象；(3)為平衡兩臺機組發(fā)電機負(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,假設(shè)開度過大,當(dāng)某臺機組發(fā)生跳停故障時大量蒸汽會涌入到另一臺機組,有可能會發(fā)生機組過負(fù)荷跳停；(4)當(dāng)某臺機組鍋爐發(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)蒸汽互通投入運行后,還應(yīng)關(guān)注機組汽水平衡情況,假設(shè)機組供汽量過大,可能會造成凝汽器補水困難和凝汽器滿水故障；(6)當(dāng)蒸汽互通投入運行后,假設(shè)某臺機組因窯臨停須解列時,可以利用蒸汽互通來短時間維持機組的低負(fù)荷運行,不可長時間維持機組低負(fù)荷運行,預(yù)防窯恢復(fù)正常運行后,帶鍋爐時不合格蒸汽

10、沖入汽輪機,造成設(shè)備損壞；(7)蒸汽互通投入運行后,為了能夠準(zhǔn)確計算出兩臺機組純水消耗量,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,否那么管道內(nèi)積水將會沖擊到壓力低一側(cè)機組,發(fā)生水擊.4.操作與現(xiàn)場治理(1)發(fā)電操作員積極與窯、磨操作員協(xié)調(diào)溝通,堅持“四操一體化操作思路窯系統(tǒng)正常運行時,窯尾鍋爐較為穩(wěn)定,而窯頭鍋爐由于設(shè)置有篦冷機系統(tǒng)操作,可協(xié)調(diào)性較大.窯系統(tǒng)操作中,篦冷機厚料層限制,提升一段篦速、增大一段冷卻風(fēng)量,減少二段或三段風(fēng)量,不僅有助于提升出窯熟料急劇冷卻效果,且進(jìn)入AQC鍋爐的風(fēng)溫也得到提升,從而提升熱風(fēng)的利用率.AQC鍋爐溫度

11、過低時,采取小開度開旁路擋板提升鍋爐廢氣入口風(fēng)溫,到達(dá)提升鍋爐蒸發(fā)量的目的.例如：篦冷機平穩(wěn)操作前提下,AQC鍋爐入口風(fēng)溫小于330c時,開5%旁路可提升入口風(fēng)溫10c左右,蒸汽量提升1t/h.維持較高的汽輪機入口蒸汽溫度有利于保證機組運行效率,當(dāng)汽輪機入口溫度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鍋爐運行治理,提升主蒸汽流量、溫度,從而提升發(fā)電量從余熱發(fā)電兩臺鍋爐運行統(tǒng)計看,AQC鍋爐能否正常出力或超負(fù)荷運行,對發(fā)電系統(tǒng)出力至關(guān)重要.為此要增強窯頭冷卻機工藝和發(fā)電的聯(lián)動操作,提升入口廢氣溫度到合理區(qū)

12、間,并保持其穩(wěn)定,尤其是要預(yù)防溫度低而甩爐的現(xiàn)象出現(xiàn)；(3)優(yōu)化工藝操作,減少機組暖管、暖機時間發(fā)電機組暖機操作采用結(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.通過實踐證實,此項優(yōu)化操作,既節(jié)約了機組的啟動時間也為設(shè)備的平安運行創(chuàng)造了良好的條件.機組啟動時間的縮短,直接提升了機組的運轉(zhuǎn)率和發(fā)電量.(4)治理系統(tǒng)漏風(fēng),提升鍋爐輔機設(shè)備運行效果,提升鍋爐換熱效率現(xiàn)采取了內(nèi)漏和外漏同步整治舉措,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,預(yù)防擋板開、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)檢修時機,對PH鍋爐旁路漏風(fēng)進(jìn)

13、行整治,治理后PH鍋爐運行效率明顯上升,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)增強真空治理,提升發(fā)電量注重冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)治理,通過嚴(yán)格限制各項水質(zhì)指標(biāo),預(yù)防系統(tǒng)管道結(jié)垢,保證凝汽器的換熱效率；增設(shè)凝汽器膠球清洗裝置,保證凝汽器端差維持在5-8C最正確范疇內(nèi),提升凝汽器真空度；增強對凝汽器及管道漏點的檢查,保證凝汽器及管道密閉可靠；(6)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電日常檢修治理,利用每次檢修時機全面對真空系統(tǒng)進(jìn)行漏點排查對于直接影響到汽輪機做成效率的關(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,保證凝汽器密閉可靠；(7)增強水質(zhì)治理,保證鍋爐平安運行增強化水、凝結(jié)水、爐水指標(biāo)的限制和治理,保證在線檢測儀表能正常檢測,做到定期取樣、化驗比對,預(yù)防鍋爐水質(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)限制標(biāo)準(zhǔn)和藥品治理方法,明確各級治理人員的工作責(zé)任和水質(zhì)限制目標(biāo)；工藝