浅析我公司330MW机组滑停过程中的节油问题

浅析我公司330MW机组滑启、滑停中的节油问题

随着国际能源需求的迅猛增长，原油价格迅速上扬，挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不仅有利于世界不可再生资源的综合有效利用，更是降低企业生产成本，增强自身市场竞争力的重要手段之一。由于我公司330MW机组投产时间短，缺乏实践运行经验，尤其是机组启、停次数少，启、停过程中的经验就少之又少了，为了能保障机组顺利启停和稳定运行，公司各级领导及全体集控人员一直努力总结经验，参照其他厂机组启停操作的同时又结合我们机组的实际情况来完成我们机组的启停，效果还是不错的，近几次机组启停中除去一些客观因素，整体来看燃油量控制得还是比较理想的。由于这台机组的正常滑启、滑停我均是主要的参与者，下面我就关于机组滑启、滑停过程中的节油问题谈一谈，供大家参考。

一、首先谈一下机组滑启过程中的节油问题：

大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度，锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间，检修后的机组冷态启动过程中，发电机和汽轮机需要做多项试验，锅炉只能维持在低参数状态下运行，需要消耗大量燃油。因此，研究设备特点，合理安排机组冷态启动步骤，尽量缩短启动时间，可以节约大量燃油。

（一）采用滑参数启动，机组充分利用低压、低温蒸汽均匀加热汽轮机转子和汽缸，减少了热应力和启动损失，锅炉过、再热器的冷却条件亦得到改善。由于锅炉、汽轮发电机同时启动，缩短了整机启动时间，减少了燃油消耗。我们所采取的是适当开大旁路，采用略低的蒸汽参数，增加蒸汽量的方法，使机组均匀受热，尽量控制蒸汽温度不出现大幅度波动，减小温度差，从而减少热应力。并网后不急于带高负荷，使汽缸得到充分加热，以免后来负荷受限制

（二）汽包上水时，在汽包壁温差允许的情况下（该机组汽包壁温差要求任意两点不大于56℃），尽量提高除氧器给水温度，保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20~30℃，锅炉点火前，要早一点投入底部加热，使炉内的水充分预热，一般我们点火时炉内水温可达140℃，缩短汽包起压时间，利于机组节油。 （三）启炉时每次点火，都一度出现锅炉油枪冷态点火着火困难的问题，经常出现油枪点燃后燃烧不稳而灭火，不得不频繁点火，燃油消耗增加。经不断摸索，根据油枪投入时火焰形状及油烟颜色，找到了雾化蒸汽压力、二次风量、燃油压力、燃油温度的最佳匹配关系，控制燃油压力0.7~0.8MPa，雾化汽压力0.8MPa左右，冬季提高燃油伴热温度，油燃烧器二次风挡板开启平缓，经过这些调整使冷态点炉时油枪点火顺畅、稳定，也大大减少了燃油不完全燃烧损失。达到了节油的目的。

（四）提前投粉可大大减少机组启动中的燃油量。在二次风温达到150℃时，即启动最下层制粉系统，控制给煤量。提前投粉可以达到节油的目的，但却带来很多不利因素，如早投粉容易造成炉膛燃烧不充分，使火焰中心上移，锅炉升压快，主汽温度、再热汽温升得过快，汽轮机差胀较难控制；同时未燃尽煤粉积聚在空气预热器波纹板上，在一定条件下会产生二次燃烧，烧损空预器。必须解决

好这些因素，才能真正实现节油。为此，我们在启机前，下层制粉系统要上些挥发分高的煤，这种煤着火温度低，容易稳燃。提前投入减温水，与旁路配合，可有效减少汽温、汽压的突涨，使汽轮机差胀得到了有效控制，增加空气预热器的吹灰次数，可减少可燃物的聚积，避免二次燃烧。

（五）改造油枪，降低油枪耗油量。随着油枪技术的飞速发展，耗油量小，易于点火稳燃的小油枪成为市场的主流，我们将原来的1.8吨／小时的大油枪，全改成了1.0吨／小时的小油枪，将原来的燃油压力由2.4Mpa降至1.8Mpa,并对油枪逻辑进行了相应改动，使油枪燃烧良好，有效地实现了节油。在去年机组A修中，还对下层燃烧器进行了改造，上了微油系统，在每个煤粉燃烧器中加进去一主一辅两只小油枪，用小油枪直接点燃煤粉，在下层制粉系统的热风道中，也加了一主一辅两只小油枪，用以加热热风，实现了点火20分钟即可启动制粉系统，每只小油枪的煤油量一小时只有几十公后。

经过三年的实践摸索，我们对330MW机组的冷态启动有了一整套成型的运行节油经验，尤其是微油系统的投入，使我公司330MW机组的节油工作有了突飞猛进的发展，最初的启机的燃油量不会少于40吨，经过我们在这三年中不断做工作，终于控制在30吨以内，有了微油，启机的燃油量在没有特殊的情况下不会超过20吨，节油效果十分显著。

二、下面再来谈一谈机组滑停过程中的节油问题：

众所周知，机组滑停过程也就是汽缸的冷却过程，要想达到滑停节油的目的，必须把握的一条就是在锅炉有足够稳燃能力的情况下将汽缸冷却到所要求的温度，也就是说用煤粉来滑参数，在多次滑停中我们都是紧紧围绕着这个指导思想来完成滑停操作的。下面我就详细介绍一下操作过程：

正常情况下，机组负荷减至230MW，投功率回路切单阀，开始滑调速汽门，直至调门全开,这个过程不要急，严格控制好参数下降的速度，要把握的一个要点是尽量降汽温，汽压的下降略滞后于汽温，这样做的目的是在调门全开后有很长一段时间的高负荷，无论是从量上来说还是从温度角度来考虑对汽缸的冷却都是有好处的。我们机组最初的几次滑停基本上是这种情况，调门全开时，真空93KPa，汽压12MPa，汽温480℃，高压内缸460℃。有一次滑停时由于当时真空较低，调门全开时负荷只有160MW，当时真空88.5 KPa，主汽压9.3MPa,主汽温475℃，高压内缸451℃。调门全开后，尽量滑温度，汽压缓慢下降，延长高负荷的时间，因为这时锅炉燃烧条件良好，不必考虑投油问题，首要任务是冷却汽缸。在减温水没有余量主汽温无法滑降时，可从燃烧调整方面帮助降温。可逐渐开启燃尽风直至全开，减少上层燃料量降低火焰中心来达到降汽温的目的，如上述措施均无效时，可逐渐减少燃料量降压帮助滑温度。以上所说的这些对整个机组在滑停中能否节油和汽缸冷却到理想程度都非常关键，但这个过程只要把握好是非常容易做到的，因为这时负荷较高，锅炉燃烧相对来说好控制些。随着机组负荷的降低，锅炉燃烧会越来越差，当机组负荷降到50%负荷以下时，就必须考虑锅炉的稳燃问题了，而且必须给予足够重视。为提高锅炉燃烧的稳定性，可以采取如下措施：

1、煤质的优劣直接影响到锅炉燃烧的稳定，此时制粉系统内的煤质应为发热量和挥发分均较高的煤种，并要保证均匀干燥，不发生断煤等不正常现象，这样才能保证低负荷时不过早投入稳燃油枪，为实现节油打下基础。磨煤机组合运行方式尽可能采用下层A、B、C磨为主，这样有利于稳燃，在煤量调整中，应控制下两层煤量较大，为基础煤量，最上层为调节煤量，用于正常的调节。控制煤量的原则是最底层最大，最上层最小。在运行中除按规程规定控制合理的风煤比及

炉膛出口氧量外，辅助风门开度的控制应以均匀配风为原则，在此工况下如燃烧不稳，可手动调整运行磨的辅助风挡板，顶层二次风尽量开大，当有底层磨停运时，应关小该磨辅助风门至10开度，以提高炉膛断面热负荷。如负荷继续降低，需要停磨时，原则上应停用最上层磨，如因故障需停用最下层磨时，应将停用的给煤量移至相邻的上一层，确保上一层磨的煤量不小于25t/h后，再向另一层加，以满足最底层运行磨煤量最大的调节原则；给煤机或磨停运过程中，如炉膛压力波动异常，应及时投油稳燃。在50%以下负荷时，如涉及到磨煤机的启停，应要十分注意稳燃问题，启动磨煤机暖磨时，入口风量应维持在最低风量，当磨煤机启动的其它条件满足时，调整磨煤机入口一次风量，以满足启动条件，当磨煤机、给煤机正常启动后，随着煤量增加，应按风煤比例适当增大该磨一次风量；停磨过程中，操作应缓慢，从最小煤量至停止给煤机的时间应大于60秒，给煤机停止后，应将入口一次风量关至最小，然后再停磨煤机；给煤机或磨停运过程中，如炉膛压力波动异常，应及时投油稳燃。磨的煤量增减时，应及时调整磨的一次风量、出口温度（高限下）、辅助风挡板、周界风挡板，以提高煤粉的着火温度及减小煤粉的着火距离。另外，在调节辅助风挡板时操作一定要谨慎、缓慢，每一次的操作幅度不要超过10％，保证二次风差压正常和燃烧稳定。

2、在50%负荷以下时，炉内温度降低较多，此时，任何扰动均可能破坏炉内的稳定燃烧，应禁止炉膛的吹灰工作，减少吹灰对燃烧的影响，

3、应加强设备维护，确保设备正常运转。加强对送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给煤机、辅助风挡板、燃烧器、油枪等设备的检查和重要参数的监视，尽量减少风、煤对燃烧的影响。要据汽压及氧量的变化情况，来判断炉内燃烧的稳定程度，及时进行调整。

从这台机组三年的运行经验来看，负荷在170MW以上，燃料量大于70t/h，A、B、C磨运行，A、B磨煤量25t/h，C磨20t/h，这种运行方式如果煤质不是太差，燃烧是良好的，当负荷降到150MW，煤量60t/h以下时，再转三台磨负荷不好分配，煤粉浓度太低不利于燃烧，如果转两台磨煤粉浓度可以满足，但万一出现一台磨断煤就很容易造成灭火，而且两台磨运行时的火焰强度要比三台磨运行时差得多，因此说从170MW到120MW这个阶段在滑停中如果不投油来滑参数是非常难控制的，针对这种情况，在滑停中我均采用强化燃烧和降低真空的方法来控制煤量尽量在70t/h以上，炉内燃烧稳定。当负荷达到170MW，真空94 KPa，主汽压8.5MPa,主汽温425℃，高压内缸405℃时，我不再减少燃料量，缓慢降低真空来降低机组负荷，当真空降到89 KPa 时，主汽温降到400℃，机组负荷应在130MW以下了，这样既实现了降负荷的目的，又能保证燃烧稳定。在这个负荷下，要想使燃烧稳定，还有一点就是少动风，氧量保持9.0%，将送风解手动调节，二次风门保持60%开度，二次风压与炉膛压差基本上达到600~700Pa，完全可以满足燃烧的需要。一次风速不要太高，煤量在25~30t/h，一次风压保持在8.5Kpa，一次风量保持在42~45Nm3/h,，此时，应提高磨出口温度，使其保持在90℃附近，然后将冷热风门解手动，维持风量稳定。在这个负荷下，将切换厂用电、停高加等一些停机操作都做完，汽缸温度也基本上达到了滑停要求，接下来就该投油枪准备停机了。逐渐减少C磨煤量，停止C制粉系统，适当加大A、B磨煤量，继续降温降压，这个过程时间尽量不要太长，因为炉内低负荷已经很长时间了，炉膛内的温度逐渐在降低，燃烧也在逐步恶化。一切准备就绪，投入AB层三支油枪，迅速减少B磨煤量，争取在10分钟内停止B制粉系统，这时汽温、汽压可能下降得快一些，要及时关小减温水门及高调门来控制汽温汽压的下降速度，逐渐减少A磨煤量，停止制粉系统，当汽压降至4.0MPa时，关小调门保持压力稳定，当负荷降至30MW时，如果滑停中不想让

高低旁动作，此时应选则停油枪使MFT动作，通过机、炉、电大联锁来实现汽机打闸和发电机解列，这种方式也是最节油的一种，此时主汽温在380℃以下，高压内缸壁温在360℃以下，能够满足停机要求。这些操作正常情况下完全可以在20分钟内完成，在机组滑停过程中投油时间为三支枪各30分钟，总燃油量在3吨以内，这是可以接受的数字。现在，由于微油系统的投运，停机时，只投入A制粉系统和微油油枪即可实现安全停炉，由于微油油枪燃油量较低，在低负荷时也可以早一些时间投入，这样，不但可以使停炉的安全系统数大大提高，而且停机的燃油量也控制在了2吨以内。在这里提一句，为什么整个滑停过程中大部分时间没有投油，而一投油时就投了三支油枪呢？根据燃烧情况一支一支逐步投枪不可以吗？对于这个问题我个人认为还是同时投三支油枪的好，因为我们投油枪时机组主要参数都达到了要求，投三支油枪可以构成油层，在我们快速停止制粉系统时不会出现火检不好致使MFT动作的情况，逐步投入油枪时会延长机组在这个非常不稳定期的时间，增加了出问题的可能性，而且总投油时间又不一定少，因此我个人倾向于同时投三支枪，这几次停机也基本上是按照这个思路进行操作的。我们最近这次停机共用油6.05吨油，比前两次停机用油多，原因是这次停机需要将煤斗烧空，第一次烧煤斗停机，缺乏这方面的经验，在停机过程中D、E两个煤斗的煤最多，这是最不合理的一些种运行方式，事后总结如下：如果再停机需要烧空煤斗时，提前一天就应该将备用煤斗（一般为E煤斗）内的煤烧空，D煤斗要保持低煤位，因为这时负荷高四套制粉系统运行烧煤斗容易得多；其次，A、B煤斗内的煤要略多上些，而且这两个斗内的煤尽量保持一致，这两个斗最后烧空是节油的关键，如中间出再断层就必须投油枪，那时的燃油量就没法去控制了。

以上这些是我对公司330MW机组在冷态启动和滑参数停机工作的总结及个人的主观看法，一些经验还需要在实践中摸索，如有不当之处还希望有关领导及专业人士给予帮助指正，总结出一套更正确更可行的机组滑启滑停方案，为我公司节能降耗及飞速发展做出应有的贡献。