300MW机组循环流化床锅炉节能改造田江

300MW机组循环流化床锅炉节能改造田江

田江

神华国能（神东电力）郭家湾电厂陕西榆林719408

摘要：本文主要针对300MW机组循环流化床锅炉节能改造展开分析，思考了300MW机组循环流化床锅炉节能改造的具体的方法，以及改造过程中应该要注意的问题。

关键词：300MW机组，循环流化床，锅炉，节能改造

前言

在300MW机组循环流化床锅炉节能改造的时候，一定要思考如何进行改造更加符合要求，提出一些比较可行的改造方案，确保300MW机组循环流化床锅炉节能改造的有效性。

1、循环流化床锅炉节能概述

近几年来，我国电力行业取得了很大程度的发展，对于以往的环境污染状况也有了明显的改观。根据近期所公布的污染物排放统计所显示，二氧化硫在电力行业普遍得到了减排，但数量还是稍显不够的。为了能更好地实现经济的绿色发展，以排放二氧化硫为主的火电厂应该积极进行节能减排工作，建立起更加有效合理的发展模式。电力行业对提出的“淘汰能耗大、污染大的小机组，上马大型、高效率机组”的战略要认真贯彻落实。结合实际情况，企业应根据自身的发展、煤炭能源的消耗、污染物的排放等种种状况制定相应的发展措施。在这种背景下，火电厂引进的300MW循环流化床锅炉就是为厂节能减排的重要设备和模式。

循环流化床锅炉的节能方式：

1.1合理安排辅机设备的启停

在电厂机组低负荷运行中，可按照中调曲线，积极对其进行预测，从而做到对水泵、流化风机、二次风机等辅机设备启停的合理安排，就可以实现有效节省能源。关于日常的定期切换必须在低谷时进行，可以减少定期切换的成本，使得定期切换和试验对电网造成的冲击大为减少。

1.2使用变频调速技术

发电厂所使用的风机等大多数设备的都是定速运行，可是伴随着机组负荷的动态变化，为了适应新工况的要求，就只能改变风机的出入口挡或水泵的出口阀，但这样一来就会降低风机、水泵等工作效率，而变频调速装置可以根据设计的实际使用需求改变电机的转速，从而可以使设备在运行过程中充分保持最佳状态，极大地提高设备的工作效率。采用变频调速技术，在电动机启动时产生电流冲击能得到一定程度的缓冲，在大起动时电流对电动机及传统系统、主机的冲击力得到消除，设备的使用寿命就会得到延长，从而就可以大大地降低日常维护和保养的费用，节能效果也会得到很大的改观。

1.3加强对燃料管理

发电厂的系统要加强对燃料的管理，要尽可能地采取节能手段，例如提高设备运行效率等措施。这个首先就要按时按质采购燃料，并尽可能减少成本。为了确保燃料的质量与价格相符合，公司应该组织相关人员深入到煤场，进行取样、制样、送样等各环节的开展，并建立起完善的监控体系，还要促使质量检测人员自觉遵守有关规章制度，汇报将来煤的数量、发热量及存煤量，以便快速到办公的自动化系统进行更新，这样透明化的工作体制就会建立起来了。除此之外，火电厂还必须强化煤炭掺配等措施，最大限度地使燃煤利用率得到提高。

2、主要设备介绍

某发电厂#5、6炉是上海锅炉厂生产首批2台具有自主知识产权的循环流化床锅炉，型号为：SG-1036/17.5-M4506，亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉。锅炉主要由汽包、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、3台绝热式旋风分离器、3台U型返料回路、三分仓式回转式空预器，前墙水冷屏，翼墙受热面以及尾部烟道对流受热面等组成[2]配套湿法脱硫岛相关设备及装置。在机组正常运行中，不需要炉内添加石灰石脱硫即可满足二氧化硫及粉尘浓度的要求。

该厂配置高压静电除尘装置，四室五电场，静电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。

3、电除尘节能优化

循环流化床锅炉在燃用劣质煤方面能力突出，上海锅炉厂在设计电除尘出力时充分考虑到劣质煤的灰分含量偏高的因素（其中设计校核煤种分别为17.18%，26.2%）在该厂厂调试及投产初期，电除尘各高压静电除尘整理变压器的出力均为95%。但我国国情决定了火力发电企业燃煤煤质多变的现实，发电企业几乎很难长期采购到与设计煤质相近的燃煤，实际上该厂通过配煤掺烧后的燃煤灰分只有7%～9%，不到设计煤质的一半。表明电除尘的实际与设计相差较大，存在优化电除尘运行方式的空间。

燃煤在收到基灰分上存在2～3倍的差距，而高压静电除尘变压器的电流比一直保持在95%设定水平，在通过近一年的时间内，多次的调整观察、数据对比，在符合国家排放标准的前提下，使变压器的电流比下降到一定的范围，达到减少电除尘电耗，降低厂用电，节能增效的目的。举例：在#5炉运行期间分别对A右#1及A左#3高压静电除尘变压器的出力进行调整，运行一段时间后得到以下平均数据：

调整期间，#5炉脱硫岛进口原烟气粉尘浓度平均35.4mg/Nm3，明显小于该地区150mg/Nm3的要求，并且数据表明电流比为60%时，存在较大的节能空间。逐步在其他变压器上应用，取得良好的效果。

4、辅助系统选型

4.1锅炉排渣

对于灰分较大的燃料，锅炉排渣热损失较大，应设置冷渣器，减少灰渣热损失提高锅炉热效率。

冷渣器的设置可以改善除渣环境、减轻劳动强度，冷渣器的设置还可以实现连续排渣，使料层厚度保持最佳，避免定期排渣造成料层厚度较大波动，影响系统稳定性，同时也提高了变频调速节能效率。

4.2炉内脱硫

循环流化床锅炉炉内脱硫效率高，合适的钙硫比脱硫效率可以达到85%，脱硫剂可以采用石灰石，经济实惠，结合完善的炉外烟气脱硫，系统的脱硫效率更高，特别适用中小型电厂。系统设计时应首先考虑进行炉内脱硫，炉内脱硫不能满足环保要求时采用炉内脱硫和炉外烟气脱硫相结合的方式。可以降低脱硫成本、减少脱硫废渣排放。

4.3燃料干燥

锅炉掺烧燃料水分较高时，锅炉排烟温度较高，热损失较大，应先进行烘干为宜，例如选煤厂压滤车间煤泥水分约30%，以往煤泥掺烧一般采用煤泥泵送方式，其缺点是泵送距离短、辅助设备功耗高、热效率低。建议采用煤泥先烘干再进入锅炉燃烧方式，整体上功耗较小，热效率较高，目前国内煤泥烘干设备已经比较成熟，完全能满足系统要求。建议水分较大的燃料（＞20%）宜先进性烘干，以提高系统整体热效率。

4.4上煤系统

从设计、运行角度入手，加强燃料管理，保证混煤均匀、燃料筛分破碎效果、避免燃料洒落、炉前给料顺畅，保证锅炉稳定运行，提高锅炉自动调节水平。

5、优化效果

以#5炉为例，对变压器电流比进行调整前后数据如下：

按照以上变压器电流比调整运行数月，运行人员通过数月的观察并记录相关数据，在尽量相同的运行小时的情况下，得到以下数据：

由以上数据可知调整前后平均每小时耗电相差375.78千瓦时/小时，

按照每月机组安全运行744小时2台机组将每月节省电量：

按照发电煤耗320克/千万时来计算，将每月为我厂节约标准燃煤：

按照我厂燃煤4000大卡进行计算，将每月为我厂节约燃煤：

预计此项优化措施每年将节省3千余吨燃煤，节能效果显著。经过一系列的措施，合理优化电除尘出力，取得了一定成果。

结束语

综上所述，在300MW机组循环流化床锅炉节能改造的过程中，我们要充分考虑到300MW机组循环流化床锅炉节能改造的要求，以及如何开展改造工作，明确其改造的方案。

参考文献

[1]何映光.300MW循环流化床锅炉减排与辅机节电[J].电力需求侧管理，2017，10(1):37-39.

[2]袁登友.300MW机组循环流化床锅炉节能改造[J].中国电力，2013（01）：96-98.

[3]高军，付宇，强穆楠.300MW机组循环流化床锅炉布袋除尘器技术改造[J].内蒙古电力技术，2011（06）：68-70.