降低百万机组排烟温度精益项目实践

降低百万机组排烟温度精益项目实践

王晶王金飞

（徐州华润电力有限公司）

【摘要】2018年上旬，某电厂某台百万机组年累低省后排烟温度较同期升高3.4℃。该机组在2月启动后，当月的低省后排烟温度更是高至106.46℃，较同期升高14.14℃。排烟温度的升高严重影响到锅炉的效率，影响年累供电煤耗提高约0.3g/kW·h，严重影响了经济运行工作。根据公司对标要求，经济指标、供电煤耗要达到同类机组的最先进水平，锅炉排烟温度不得大于设定值。而排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项,一般达65%，占锅炉总发热量的5-7%。排烟温度过高直接影响脱硫系统的安全运行，对机组进一步脱白带来负面影响。

一概述

排烟温度是指锅炉范围内最后一个受热面出口排出烟气的平均温度。锅炉排烟温度偏高，将影响锅炉运行的经济性（一般排烟温度每升高10℃，排烟损失增加0.5～0.8%）。自某公司推行精益管理思想以来，各方面管理生产指标均得到一定程度的提高，本文将借助精益工具改善机组排烟温度，主要使用精益六西格玛的微观流程梳理、假设检验、试验设计等工具来进行分析讨论。

某项目公司某台百万机组在2018年上旬，其排烟温度较同期高至3.4℃，并严重偏离设计值，严重影响到了机组的效率，影响到公司的经济指标、供电煤耗。与公司要求百万机组相关指标达到国内同类机组的最先进水平背道而驰，公司及部门要求班组及专业针对现今百万机组排烟温度高的现状成立精益改善小组，通过开展精益活动降低百万机组排烟温度。

二现状及原因调查

根据2017年全年该公司百万机组负荷段数据进行分析发现800-900MW、700-800MW和600-700MW是主力负荷段，占全年运行的90%以上，而其他负荷段占比较小。在750MW负荷区间内，选取2017年、2018年1-4月（环境温度接近）的两组样本数据（日平均数据）各30个，进行双样本T假设检验，分析两组数据的变化是否显著，得出结论：750MW、850MW负荷区间内，2018年该百万机组排烟温度较2017年升高。

采用换热器温升和设计值对比来衡量换热效果，分析各个换热设备的具体偏差，造成换热效果差的换热设备。根据各个换热设备温升和设计值对比的具体偏差，发现水冷壁、再热器换热效果较差，对于水冷壁、再热器换热效果较差进行进一步分析。

利用因果矩阵筛选出氧量、磨煤机加载油压力、磨煤机分离器转速、磨组运行组合方式、烟气动力场分布、再热器管道受热面积灰程度、水冷壁管道受热面积灰程度、配风方式、火焰高度9个显著影响因子进行失效模式分析，制定FMEA失效模式分析表。小组成员通过对九个末端因素的分析，得出结论：氧量过大、磨煤机加载油压力偏小、磨煤机分离器转速偏小、磨组运行组合方式不合理、烟气动力场分布、再热器管道受热面积灰、水冷壁管道受热面积灰为影响机组排烟温度的要因。

三对策制定和实施

进一步对显著影响因子进行分析，对于原因明确、易于改善且改善成本较低的影响因素首先进行了快赢改善。

对于不能进行快赢改善的氧量、磨煤机加载油压力、磨煤机分离器转速进行进一步分析，进行DOE试验设计，建立模型。

试验目的：在锅炉燃用常规煤种情况下，通过部分因子、曲面试验设计等试验分析，确定同一负荷各参数取值，以使排烟温度最小。

组织分工：试验由发电部锅炉专业提出试验方案及具体要求。试验总协调为当值值长，具体数据记录、运行调整等由当值集控人员完成。

试验过程：试验过程按照试验工况表要求的工况进行调整，待工况稳定20min后进行排烟温度数据的记录。试验过程参数调整要求详见附表。

试验注意事项：

1、按照表格要求的工况，分别对氧量、磨分离器转速、磨液压加载力、燃烧器摆角进行调整，稳定运行20min后记录机组排烟温度。

2、磨液压加载力、分离器转速仅在当前指令基础上按表格要求进行调整。

3、送风机投自动时，风箱差压大于0.1kPa时，均可降低总风量，且无需调整二次风门开度。

4、试验期间氧量以SCR入口氧量为准，但最低不得低于2%。

5、试验期间尽量保持机组负荷稳定。如试验负荷条件不具备，可以实际试验负荷为准。

依据试验方案，开始进行DOE实验，DOE设计步骤：进行中心复合试验，8个角点，6个轴点，6个中心点，复制1次，共进行40次试验；使用负荷对排烟温度影响的残差作为响应进行分析。

通过中心复合试验结果分析，分离器转速、氧量2、氧量和加载油压力的交互作用、加载油压力和分离器转速的交互作用对于排烟温度是显著影响项，对模型进行进一步筛选。

中心复合试验结果分析：

残差的分布正态、随机，模型可靠。氧量和加载油压力的交互作用、加载油压力和分离器转速交互作用显著。使用DOE构建不同分离器转速情况的下的加载油压力和氧量对于排烟温度的残差ε的模型。得到各种情况下各类最优组合方式。

措施一：依据中心复合试验的模型确定多套标杆数据库；

1、根据中心复合试验等高线模型，建立氧量、磨组加载油压力、磨组分离器转速的标杆数据库；

2、氧量、磨组加载油压力、磨组分离器转速作为重要的中间变量或可控因子进行实时监控评分，偏差越线，系统会进行提示；

3、最终指标成绩纳入现场人员月度绩效考评。

措施二：降低比例溢流阀的故障率措施；

1、由检验中心对磨组液压油进行定期取样，指导督促锅炉专业进行滤油；

2、通过可靠渠道购买比例溢流阀，加强备品备件验收，同时建议定期进行比例溢流阀的委外清洗，以保证关键设备的可靠性；

3、对于磨组液压站油质定期的检验；

4、储备适量的质量可靠的备品备件。

措施三：调整磨组运行方式，改为上层磨组运行，低负荷下保证蒸汽参数品质；低负荷期间制定D/E/F磨组运行方案；

2、对于低负荷期间D/E/F磨注运行进行试验，固化试验方案，总结试验过程，提高蒸汽参数品质，降低排烟温度。

措施四：降低磨组断煤对排烟温度的影响，制定《给煤机断煤预防及处理措施》。

1、制定百万机组定期降低仓位运行提示；

2、制定给煤机断煤的预防及处理措施。

四效果检查

措施实施后，采用600MW~900MW负荷段小时均值数据分析。考虑深度调峰退出低省对于排烟温度影响，剔除掉相应数据统计。由于负荷波动变大，排烟温度的波动有上升趋势。根据九、十一、十二月份数据分析排烟温度呈下降趋势。

经统计分析2018年项目成立后，百万机组排烟温度降至94.2℃

1、硬性收益（直接财务收益计算公式）

按照排烟温度的耗差（排烟温度1℃影响供电煤耗0.135克/千瓦时）计算，预计2018年年累发电量50亿千瓦时，标煤单价750元/吨。

硬性收益=0.135克/℃*（96.57-94.2）℃*92.75亿千瓦时*753.24元/吨=223.52万元

2、软性收益（间接受益和无形收益）

降低机组的排烟温度一方面提高了机组的经济运行水平，另一方面对于脱硫系统、脱硝系统、脱白系统的安全性是一种保障。

五制定巩固措施

1、标准化

在精益活动开展过程中，先后制定了《降低锅炉排烟温度措施》、《三期机组磨组运行方式》、《三期机组吹灰管理规定》、《燃烧优化调整试验方案》、《磨组定期降仓位制度》。

2、巩固期效果检查

为确保活动成果能维持在良好水平上，小组持续进行现场跟踪，对于生产现场形成的规则制度进行进一步固化，跟踪生产方式变化对于排烟温度形成的影响，总结措施实施过程中的问题，以及在降低排烟温度过程中对于其余参数产生的影响。保证机组运行效率最大化。

六结语

自成立降低百万机组排烟温度精益小组以来，在开展整个活动过程中，能够灵活有效的运行PDCA循环方法，以客观事实数据为依据，合理运用工具，利用现场可以利用的一切资源跟进改善整个过程。精益小组成员来自公司的各个岗位，在精益活动开展的过程中，大家建言献策，并且通过开展精益活动，增加了个人的专业技能水平，同时激发了团队意识，对个人能力的提升有了质的飞跃。

参考文献：

[1]铜山华润电力有限公司2×1000MW运行规程汽机部分[Z].江苏：铜山华润电力公司,2009。

[2]铜山华润电力有限公司2×1000MW运行规程锅炉部分[Z].江苏：铜山华润电力公司,2009。