基于鄰爐熱風技術節能開機管理模式的 探索與應用

陳勇

摘要：文章對600MW超臨界機組冷態開機過程中，如何利用鄰爐熱風技術等技術手段，進行不斷摸索總結，制定并嚴格執行冷態啟動相關管理措施，實現鍋爐冷態啟動過程少油、快速啟動，在確保機組安全運行的同時，給企業帶來一定經濟效益。

關鍵詞：600MW超臨界機組;鄰爐熱風;節能開機;成效

在國內經濟發展結束兩位數高速增長后，速度呈回落之勢，電力行業也受到相應影響，火力發電企業正面臨著行業的“寒冬期”。電煤價格持續高位，大幅推高煤電企業發電成本，2018年1月5500大卡煤炭成交價744元/噸，兩個月累計上漲75元/噸，不斷上升的電煤采購成本，成為煤電行業大面積虧損、效益下滑的最主要因素。此外，在“供給側改革”“去產能”等政策的影響下，煤炭產量大幅下降，同樣推升了煤炭價格，對以燃煤為主的火電企業，無疑更是雪上加霜，不斷上升的發電成本和收窄的利益空間，蠶食著原本就比較稀薄的利潤，這就需要火電企業不斷內挖潛力，拓展自身利潤空間。

一、概況

桐梓公司一期建設兩臺600MW超臨界“W型火焰”燃煤機組，分別于2013年12月27日，2014年5月27日投產運行。鍋爐采用東方鍋爐（集團）股份有限公司制造的型號為DG-1900/25.4-Ⅱ8型鍋爐，配用6套冷一次風正壓直吹式制粉系統，配置兩臺動葉可調軸流式一次風機，為制粉系統提供干燥和輸送煤粉的風源。#1、2鍋爐熱一次風母管安裝有聯絡管道、鄰爐熱風調門和隔離門。

二、冷態開機存在的問題

因鍋爐燃燒器布置特點，煤粉著火主要靠自身卷吸爐膛高溫煙氣加熱煤粉著火燃燒，燃燒器相互之間的支撐作用較弱，而無煙煤著火點高、揮發份低、難于著火，在啟動初期爐溫較低的情況下，不易實現無煙煤的著火和自身穩燃，冷態啟動過程中存在下列問題。

1. 冷態啟動階段，工作繁瑣，如果準備不充分，工作安排不合理，不但浪費人力資源，增加員工勞動負荷，還會延長輔機的空轉時間，大量廠用電被浪費。

2. 傳統的點火方式，依靠的是純燃油來提高爐膛溫度，加熱一次風，一次風溫達到要求，用熱一次風預暖磨機，待磨煤機出口溫度≥60℃，一次風溫≥200℃，才可以啟動，借助燃油產生的熱量點燃煤粉。在正常情況下，這一燃油過程將會持續3～4小時。

3. 無煙煤固定碳含量高、揮發分低、燃點高、著火難且不易燃燼。未燃燼的煤粉隨煙氣進入尾部煙道，沉積在空預器內部，在啟動初期吹灰效果差的情況下，易在空預器內二次燃燒，造成設備損壞。

4. 600MW機組超臨界鍋爐爐膛寬度和深度較大，啟動初期油槍的投運方式，磨煤機的啟動順序對爐膛熱負荷影響很大，如果油槍投運不合理，磨煤機啟動順序不合適，給水調整跟蹤不及時，將會引起爐膛熱負荷分布不均勻，造成局部溫度升高過快，水冷壁溫差過大，對水冷壁產生破壞性影響，給鍋爐啟動后的穩定運行埋下安全隱患。

5. 啟動過程中，系統復雜，輔助設備較多，影響機組啟動進程的缺陷隨時都可能出現，導致燃油時間的延長，增加機組啟動油耗。

6. 中速暖機是汽輪機組啟動過程中的必經環節，一般會持續120min左右，耗用大量燃油。

三、應對措施

1. 開機之前，根據運行規程和調度安排，編制周密的開機安排，嚴格控制開機過程中每一個時間節點，每個班組需要啟停的設備。將冷態啟動過程節點化，讓啟動過程有序開展，確保在時間節點內完成規定任務。

2. 制定鄰爐熱風投運措施，確保安全投運。鍋爐點火后，根據需要開啟運行鍋爐與啟動鍋爐熱一次風聯絡管道上的鄰爐熱風隔離門和調節門，將運行鍋爐的熱一次風引入啟動鍋爐的制粉系統，對B、E磨煤機進行預暖，使啟動機組首臺磨煤機出口溫度較快達到60℃以上，盡快啟動磨煤機運行，提前用燃煤置換燃油，減少油槍投用數量，讓爐膛溫度上升，盡快達到機組熱態沖洗、暖機要求，縮短冷態啟動時間，減少機組啟動過程中的燃油消耗量。

（1）根據《一次風機技術說明書》提供的特性曲線，結合桐梓公司一次風機正常運行情況，得到風機發生喘振時出口母管壓力在9.2kPa左右，在開啟鄰爐熱風隔離門和調節門后，必須確保運行機組一次風機在其特性曲線下的安全區域運轉。

（2）開啟鄰爐熱風隔離門和調節門過程中，加強兩臺機組人員、盤上和就地人員之間的聯系，操作應平穩緩慢，確保運行鍋爐熱一次風母管壓力穩定。

（3）安排專人對運行鍋爐二次風系統（鄰爐熱風）畫面進行監視，發現異常及時關閉鄰爐熱一次風調節門及隔離門，當一次風壓波動幅度達到±0.3kPa時，及時投油穩燃。

3. 對入爐煤進行摻配，合理控制啟動煤質。成立燃煤摻配小組，根據鍋爐冷態啟動需要，針對性的進行燃煤摻配，確保啟動燃煤煤質，可以較快的實現燃煤代替燃油，降低啟動耗油。

4. 針對啟動初期爐膛熱負荷不均勻現象，主要采取以下措施。

（1）合理投運油槍。B/E磨煤機對應的油槍沿爐膛寬度方向分布比較均勻，將B/E磨煤機對應油槍全部投入，再根據油槍分布情況，確保投運油槍數為10～12支。

（2）合理選擇磨煤機啟動順序。暖磨煤機時，先暖B、E磨，待磨煤機達到啟動條件后，啟動B磨煤機或E磨煤機運行，確保爐膛熱負荷集中且均勻分布。

（3）精心調整給水。鍋爐點火后安排專人調整給水，加強儲水罐水位監視，確保水位在13～16m之間，盡量減少爐水外排，防止大量熱量被外排爐水帶走。

5. 統籌安排，“零缺陷”啟動。運行發電部、檢修維護部和生產技術部聯合成立專門缺陷驗收工作組和冷態啟動消缺工作隊，機組啟動前，三方驗收確認影響機組啟動的檢修工作結束，工作票收回終結。啟動過程中，臨時產生的缺陷，由現場專門的消缺工作隊負責實時處理，確保機組的順利啟動。

6. 中速暖機過程中，將A、C、D、F磨煤機進行預暖，并建立適當料位，提前做好并網前的各項準備工作，一旦中速暖機結束，升速定速后能實現順利并網。并網后，啟動相應磨煤機，撤出油槍，進行快速加負荷，減少油煤混燒時間。

7. 其他措施。

（1）和調度積極溝通，根據調度的并網控制時間，提前做好啟動安排，控制工作票辦理、終結時間等。

（2）對檢修工作進度的把控，確保檢修消缺工作不要影響機組啟動進度。

（3）合理安排人員。運行重點崗位人員及時回班，各部門技術人員準時到位。

四、成效

經過不斷的摸索和總結，2018年7月26日，桐梓公司#2鍋爐冷態啟動過程中，總耗油37.84t，冷態啟動油耗創造貴州區域機組燃油新低。與以往機組冷態啟動相比，大約節約燃油50t/次，若啟動用0#輕柴油按8000元/噸計算，每次啟動節約燃油費用約40萬元。考慮到機組季節性檢修、電網調停等因素，按照兩臺機組全年啟動8次計算，每年帶來的經濟效益為約320萬元。

五、結論

鄰爐熱風技術節能開機管理模式在公司兩臺機組冷態啟動過程中的成功應用，改變了桐梓公司600MW超臨界機組傳統的啟動方式，成功實現了鍋爐少油、快速啟動，在確保機組安全運行的同時，給企業帶來了不錯的經濟效益。

參考文獻：

[1]馮德群，蒲平.相鄰鍋爐熱風互送方案在某發電廠的應用[J].節能技術，2012（06）.

[2]孟祥君.鄰爐高溫風加熱技術的應用探討[J].發電設備，2002（08）.

（作者單位：貴州華電桐梓發電有限公司）