自備熱電廠循環流化床鍋爐運行的節能對策研究

摘要：與常規煤粉爐相比，循環流化床鍋爐是一種燃燒效率高、污染物排放量小，環保指數高的鍋爐。該型鍋爐在改善環境、充分利用能源資源、降低工程造價、促進電力工業可持續發展，具有重要的意義。盡管有很多優點，但也存在諸多不足，例如廠用電能耗較高，受熱面磨損易爆管，點火啟動時間長等。為了控制運行成本，有針對性的降低循環流化床鍋爐能耗，顯得尤為重要。本文結合大港油田自備熱電廠生產實際，初步對電廠運行管理現狀進行了分析并制定了符合實際的節能降耗方法對策。

關鍵詞：自備熱電廠；鍋爐；循環流化床；節能降耗

一、基本情況

大港油田熱電公司自備熱電廠是為緩解油田供電壓力、滿足居民采暖需求、優化區域經濟結構而建設的一項基礎工程，項目從2007年開工建設，于2010年10月投產發電供暖，3臺260t/h高溫高壓循環流化床鍋爐配1臺50MW和1臺25MW汽輪發電機組。在環境污染日趨嚴重的情況下，采用的循環流化床鍋爐，燃料適用性廣，可以實現爐內脫硫，燃燒效率高，在改善環境、充分利用能源資源、降低工程造價、促進電力工業可持續發展，具有重要的意義。

二、節能對策

通過在管理過程中不斷的摸索實踐，總結了以下幾個方面節能降耗的對策：

（一）建立節能制度和健全節能管理體系

1、建標立制，加強宣傳和執行力度

設定節能管理部門，并明確目標，落實責任，為節能工作提供組織保證。制定和完善節能管理制度。建立各種臺帳，定期檢查節能管理規定的執行情況，并提出考核意見。廣泛開展節能宣傳教育活動，共同營造一個人人關心節能、個個參與節能、事事為公司節能做貢獻的良好氛圍。加強節能工作的執行力度，根據目標的完成情況進行獎懲。

2、建立適合的節能指標評價體系和指標分析方法

把影響供電煤耗的汽機真空度、補水率、廠用電率、油耗等系統及系統內的小指標進行登記、集合、分解，參考國內同類型機組的節能指標，制定適合的節能指標評價體系。具體指標分析方法如下：

（1）參考機組的設計值，根據國內同類型機組的節能指標確定電廠各大小指標的基準值。

（2）建立實用性強的專業分析臺帳，以便于日常的分析和節能管理。

（3）運用科學、規范的指標分析方法，如偏差分析法。

（4）對偏差分析的結果利用正平衡供電煤耗試驗進行校驗，偏差應小于± 5g/kWh。

二、加強節能管理

（一）加強燃料管理。

燃料管理是節能控制的重點，防止入廠煤在采樣、制樣、化驗過程中出現舞弊行為。加裝入廠煤采樣工業電視監視系統與自動采樣裝置，確保采制化和煤質變化的真實性、準確性和及時性。燃料的購貨應以熱值為單位，盡量不發生虧卡虧噸。

在核算摻燒經濟性的前提下，可以通過循序漸進的方法摻燒的劣質煤，以降低成本，還要綜合考慮摻燒可能帶來的負面影響。具體的摻燒步驟要循序漸進，通過試燒，按10% 的比例逐漸加大，上限是50%，記錄摻燒過程中鍋爐各參數的變化得出最大摻燒量，確定科學的摻燒比例，并提供燃燒調整技術措施和事故處理預案。在保證混煤摻燒均勻的前提下，盡量減少和縮短上煤時間，杜絕皮帶空轉，減少上煤電耗。

（二）總結磨損規律，加強預防鍋爐受熱面泄漏的管理

水冷壁泄漏爆管，會造成爐膛內床料板結和風帽堵塞，清理床料、疏通風帽和填加床料至少需要5天的時間，加上冷爐時間長，每次爐膛爆管檢修都在7天左右，造成能源浪費，人力物力耗損，嚴重影響了運行的可靠性指標和經濟性。根據專業技術要求，電廠制定了《鍋爐防磨防爆管理辦法》，按責任區域將鍋爐四管分解到防磨防爆小組，實行了二級驗收，充實了驗收人員，加大四管管理獎懲力度，做到“逢停必查”。在停爐檢修中，及時發現磨薄缺陷，及時進行處理，有效地避免了鍋爐泄漏的發生。

三、調整運行方式，優化機組運行進行節能

（一）優化點火方式

1、采用微流化方式，點火流化風速較低，熱風穿過床層的時間延長，參與換熱的熱煙氣相對較多，用同樣的時間、少量的油把床料加熱到投煤的溫度。

2、推遲建立物料外循環的時間。回料閥建立小風量，防止過多的冷灰返回爐膛和快速建立密封，為并網后快速帶負荷做準備。

3、合理控制上下二次風量。在投油過程中應盡量減少二次風的投入量，可以只啟動單側引風機，建立最小的爐膛負壓風量即可。

（二）加強運行調整

優化運行方式。在鍋爐運行過程中，風量控制的一般原則是在一次風量滿足流化的前提下，相應地調整二次風量來控制氧量，通常以過熱器后的含氧量為依據，如含氧量過高，說明風量過大，會增加鍋爐的排煙熱損失q2；如含氧量過小又會引起燃燒不完全，增加化學不完全燃燒損失q3 和機械不完全燃燒損失q4。我們燃燒調整就是以試驗為依據，結合煤質及負荷情況，通過調整給煤量、風量及回料量，使鍋爐達到最佳的運行效果，從而保證鍋爐高效節能。通過四個不同燃燒工況的試驗得出：床溫在820℃以上，氧量控制在4% 左右，能夠獲得較高的鍋爐效率。

（三）合理控制通風量，低氧燃燒

鍋爐的物料可以通過熱循環回路，不斷往復地循環燃燒。即使在含氧量很低的情況下，也幾乎檢測不到飛灰含碳量。所以低氧燃燒能保證鍋爐的效率。另外，低氧燃燒還可以減少送風量，降低二次風機出力，降低廠用電率。通過實踐，我廠鍋爐一般氧量控制在3 % ～4 % 控制過量空氣系數在1.16-1.23之間。

（四）合理安排輔機運行

在機組低負荷運行方式下，根據需求合理安排停運一臺二次風機、引風機和循環水泵； 根據計劃負荷曲線，在準備加負荷前30 分鐘，安排集控人員啟動停運的引風機和二次風機。根據真空度的要求，以及循環水的溫度，停止一臺循環水泵，其它泵投入“投備”。

（五）實施點火風，播煤風改造

我廠點火風、燃燒風為手動調節，在運行中基本無法調節，點火風油配比無法控制，出現過點火燃燒溫度過高，點火風道澆注料坍塌事故。為降低損耗，電廠進行了節能改造，把手動門改成可控的調節門，并加裝風道溫度測點，有效的減少了燃油浪費，以及點火燃燒不良事故。播煤風設計及施工是引自一次風機出口的冷風，本次技能改造改成引自空氣預熱器后的熱風，則提高了入爐風的溫度，也進一步利用了排煙中攜帶的熱量，降低了排煙熱損失，從而節約燃料量。

（六）調整燃煤粒徑，平衡鍋爐床料，保證鍋爐正常運行

給煤粒度對CFB 鍋爐運行的影響很大，煤粒過細將增加碎煤機的電耗，且使鍋爐排煙溫度升高，排煙熱損失增加；煤粒過粗將使細顆粒所占的份額減少，則會有較少的顆粒被攜帶到床層的上部，減少了截面顆粒濃度，從而間接地削弱了傳熱。并且給煤粒度過粗，鍋爐床壓也會逐漸升高，增加風機的電耗。所以，合理的給煤粒度對循環流化床鍋爐的正常運行十分重要。我廠循環流化床鍋爐規定入爐煤粒徑在0-10mm之間。并定期做化驗檢測粒度分布，及偏差。

四、從技術改造，提高設備可靠性方面節能

（一）輔助設備技術改造

確定各輔機的改造方案，爭取將綜合廠用電率降到7%以下。輔機節能技術改造措施如下：

1、對工業水泵進行了變頻改造。

2、引風機增加液力耦合器。

五、積極開展灰渣綜合利用并降低廢水，廢汽的排放損失

（一）循環流化床鍋爐在燃燒劣質燃料時產生大量灰渣，主要從以下方面開展灰渣綜合利用。

1、生產水泥。作為生產水泥熟料的原料或以一定的比率摻入水泥使用。

2、生產多種形式磚，如燒結磚、免燒磚、煤灰水浸磚等。

3、用于化學工業填充料和用于農業改善土壤等。

（二）降低爐水及蒸汽排放損失

目前爐水排放進入排污降溫池，降溫池通過溢流打到雨排。可以把爐水回收，通過化學處理后，實現循環利用，可以節約大量水資源。

三、結論

在自備熱電廠運行實踐中，通過經驗的總結，以及不斷的摸索和實踐，從各個方面總結得出電廠運行管理中的節能降耗措施，進而提高設備健康運行水平。 大港油田熱電公司自備熱電廠循環流化床鍋爐的節能降耗潛力巨大，通過實踐分析影響循環流化床鍋爐效率的主要因素，減少和避免非正常停機，并在實際運行過程中不斷探索，尋求鍋爐的最佳運行方式，以提高機組的整體運行效率，進而達到節能降耗目的，同時提高公司的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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