论锅炉制粉系统运行经济性分析
- 格式:pdf
- 大小:321.57 KB
- 文档页数:2
关于火电厂锅炉运行的经济性分析摘要:随着经济的快速发展,对于电厂锅炉的运行效率有更高的要求,锅炉是电厂运行中的重要设备,其运行效率的高低直接影响到电厂的经济效益。
目前在电厂的锅炉运行过程中,对其运行的经济性产生影响的因素较多,所以该文着重对影响锅炉运行的各项因素进行分析,从而使电厂运行过程中的经济性得以提升,为保证电厂的经济安全有效运行奠定基础。
关键词:电厂锅炉损失影响在市场经济激烈的竞争中,对于电厂的发展提出了更大的挑战,为了能够获取更大的经济效益,需要努力降低经营成本,从而提高生产效率,提升经济效益。
锅炉的运行效率直接影响到电厂的经济效益。
随着各项新工艺以及新能源的广泛应用,对于电厂锅炉的运行效率有重要的影响。
锅炉作为电厂运行中的重要设备,其高效运行的同时又产生极少的污染,不仅有利于电厂经济效益的提升,同时还会产生良好的社会效益。
所以要对影响锅炉运行效率的因素进行分析,然后制定出解决的策略,可以有效的提升锅炉的运行效率,从而提升电厂的经济效益。
1 水和蒸汽品质在锅炉运行的过程中,锅炉水是重要的组成部分,是锅炉能够正常运转的基础要素,而锅炉用水的品质对于锅炉的运行效率有直接的影响。
如果锅炉水中的离子含量过高的话,也就提升了蒸汽的杂质含量,在蒸汽传递的过程中,这些杂质就会附着在受热器的管壁上,影响到热量的传送,降低了传热能力。
当受热器管壁的积垢严重时,可能会因为温度过高而烧损管壁,造成严重的故障。
如果盐垢过大的情况下,会对汽轮机的叶片有所影响,表面粗糙度有所增加,加大了流通阻力,从而影响到整个机组的运行,降低了运行效率。
目前锅炉内蒸汽含盐量较高,针对于这种现象需要制定有效的控制措施,首先应该严格控制锅炉水的品质,严格按照规定的程序制备锅炉用水,保证水的杂质含量不超标,以此来降低蒸汽中的含盐量,减少受热器管壁的盐垢。
对于锅炉的运行状况要进行严密的监测,发现结垢现象严重时,要及时采取有效的措施进行酸洗,清除管壁的积垢。
锅炉制粉系统运行分析摘要:因煤种变化等原因,热电厂锅炉的磨煤单耗逐渐上升。
为了找到最佳的运行工况,降低磨煤单耗,对1 号锅炉制粉系统的出力情况进行了分析研究。
在保证锅炉燃烧效率的前提下,提高了制粉系统的出力,降低了磨煤单耗,提高了锅炉制粉系统运行的经济性。
关键词:电厂;制粉;出力;优化1.引言能源与环境保护是涉及人类是否继续生存下去的大问题,而能源紧缺又是当今世界存在的普遍问题。
为此,我国早已制定了“以煤为主、开源节流”的能源基本国策。
研制稳燃高效低污染煤种适应性强的新型煤粉燃烧器也就势在必行。
除上述原因外,下面几点因素又进一步推动了新型煤粉燃烧器的研制工作。
1)、煤粉燃烧器的点火油枪设计布置在二次风喷口内,且燃油容量偏大,在锅炉点火启动过程中,耗油量大。
2)、锅炉是按某一煤种设计的,当锅炉燃煤与设计煤种相近时,锅炉可以安全稳定运行。
而电厂实际燃煤往往其变化很大,有的电厂燃煤十几种,甚至几十种,煤种的多变会使锅炉出现燃烧不稳定、结渣、过热器超温等一系列问题,直接影响锅炉的安全与经济运行。
3)、随着电网容量增加,大容量机组参加电网调峰不可避免,这就需要提供新型煤粉燃烧器确保锅炉实现低负荷断油稳定燃烧。
2 燃烧器发展情况回顾煤粉燃烧器是煤粉锅炉的重要装置,其运行好坏直接影响到锅炉的各项经济技术指标。
以往煤粉燃烧器的设计是根据用户提供的煤种为依据,锅炉投入运行后,必须按照与设计煤种相近的煤种供煤,否则就会出现出力不足、达不到锅炉设计参数、锅炉结渣、燃烧不稳定等一系列问题。
事实上,除少数大型电站或坑口电站外,确保按设计煤种供煤是很难做到的。
为此,许多电厂锅炉不能正常运行,使有些电厂陷入了一定困境。
长期以来,许多电厂都渴望有一种能适应多煤种稳定燃烧,系统简单、操作容易、调节手段灵活的煤粉燃烧器,以达到节能降耗,安全运行的目的。
为此经许多专家多年来不懈的努力,先后研制出:a)、预燃室型;b)、钝体型;c)、船体型;d)、偏置射流型;e)、扁平射流型;f)、浓淡分离型;g)、大速差型等煤粉燃烧器;h)、微油汽化点火燃烧器。
制粉系统经济运行是电厂节能降耗工作的一项重要内容,它的运行是否经济直接影响到锅炉效率以及全厂供电煤耗的水平,影响到全厂的发电成本,所以,在制粉系统经济运行上下一些功夫是完全必要和值得的[1]。
1问题的提出我们知道,制粉系统运行优化的目的是要既满足锅炉负荷所需要的制粉出力,同时要保证煤粉有最佳的经济细度、良好的煤粉均匀性及较低的制粉单耗,这样才能保证制粉系统的经济运行。
那么如何来保证制粉系统最佳的细度、最佳的通风量、良好的煤粉均匀性就需要我们去分析、研究,以阳光公司为例,每年的原煤消耗在300万t 以上,仅制粉系统耗电量每年达16000万kW h,其中:磨煤机耗电10500万kW h,一次风机耗电3300万kW h,排粉机耗电2200万kW ht ;如果使制粉单耗降低1kW h/t 煤,那么全年可节约300万kW h 以上的厂用电量,这样,我们为制粉系统能在经济条件下运行所付出的辛苦是值得的[2]。
2影响制粉系统以济运行的因素分析制粉系统首先是要保证稳定、可靠地运行,尤其是对正压直吹式系统,因为其故障直接影响锅炉的燃烧工况及机组负荷。
接下来就要求经济运行,作为经济性指标主要有磨煤机的单耗、一次风机单耗、排粉机单耗、最佳煤粉细度、磨煤机钢球磨损量(g/t 煤)等;2.1煤种的影响煤种一直是影响制粉系统及锅炉经济运行的主要因素,尤其是2003年下半年以来,电力系统又一次遇到了极大的冲击,由于用电需大于供,原煤消耗量猛增,煤炭价格水涨船高,造成了发电用煤煤质低劣,灰份大、热值低,给锅炉安全经济运行造成了极大的威胁,炉膛积灰、受热面磨损、出灰系统进行困难均对电厂形成了安全隐患,发电成本陡然升高,利润空间减少,发电企业遇到了种种困难,国家急需建立一个评价发电用煤的标准来保证国家经济发展必需的用电安全。
煤种不同,其可磨性指数、挥发份含量、发热量、灰份均发生变化,制粉及锅炉的燃烧工况会发生变化,为了确保锅炉安全稳定运行,运行人员必须进行复杂的操作、调整,否则因燃烧不稳而投油会使能耗增加,严重时直接发生灭火,处理不当造成发电机解列停机,所以,多年来,电厂为了稳定运行都在想方设法保证原煤与设计煤种特性基本吻合以保证安全经济运行,实际上这一工作的难度是很大的。
元宝山发电有限责任公司制粉系统安全经济稳定运行治理【摘要】:依靠科学技术,彻底摆脱以磨定电状态,提高磨煤机检修后的出力水平,对锅炉稳定运行提供保障。
经过对设备改造治理,彻底解决了制粉系统影响锅炉结礁及磨煤机运行中、后期出力不足的问题。
【关键词】:磨煤机干燥出力磨煤出力通风量中图分类号:f407.61 文献标识码:a 文章编号:一、概述元宝山发电有限责任公司#2机组是我国引进的第一台600mw机组,锅炉是斯坦缪勒公司生产,配置evt公司s70.45风扇磨8台,7台运行,一台备用,单台磨煤机出力62.843t/h。
风扇磨煤机属于高速锤击式磨煤机,同时能完成煤的磨碎、干燥和输送煤粉的三大功能。
它能起到类似离心式风机的作用,自行将干燥介质热烟、冷烟、热风吸入,•在入口能产生一定的压头。
被干燥的煤进入机壳内,受高速旋转的叶轮打击板的猛烈打击,并在很高线速度下旋转产生的离心力作用下,不断地被抛出,被猛烈地撞击在周向护条上,撞到护条上的煤粒又被撞回到打击板上,经过这样反复的冲撞打击,•被粉碎成极细的煤粉。
•气粉混合物在叶轮所产生的提升压头作用下,•被送到惯性分离器,经过分离器的分离,合格煤粉被送到一次风管道而进入炉膛进行燃烧,粗粉经过回粉斗回粉管重新回到磨煤机中进行再次磨碎。
磨煤机外型图示#2炉自1985年投产以来,s70.45型风扇磨煤机叶轮出现严重的径向磨损等问题,运行周期只能达到500-600小时,达不到制造厂家提出的1200小时的保证值。
维护工作满足不了机组的运行需要。
运行中由于制粉能力的降低,迫使机组不能处在正常状态下运行,形成以磨定电的被动局面。
按原设计制粉系统的漏风率为17%,而实测却在30%――40%,个别能达到50%,由于制粉系统的漏风率不得不在运行中调整二次风量,使得锅炉燃烧工况更加恶化。
二、影响磨煤机正常运行的原因分析s70.45型风扇磨煤机对德国高水份、低灰份、低热值褐煤是比较合适的,但对元宝山褐煤属于低水份(27.77%)、高灰份(24.4%)、中等热值(12500kj/kg)的易着火、易结渣的煤种不适宜。
论锅炉制粉系统运行经济性分析
发表时间:2016-12-28T14:35:29.447Z 来源:《基层建设》2016年29期作者:郝舰安[导读] 摘要:我国作为一个经济发展迅速的大国,主要的能源消耗为煤炭、电力能源、油气和新能源。
在发展的过程中我们要注重节约能源的消耗,坚持可持续发展的方针。
大唐七台河发电有限公司黑龙江省 154600 摘要:我国作为一个经济发展迅速的大国,主要的能源消耗为煤炭、电力能源、油气和新能源。
在发展的过程中我们要注重节约能源的消耗,坚持可持续发展的方针。
关于煤炭资源方面,我们要从供应端和用户端两方面考虑,对于新投入的机组要作出全面的技术性和经济性的比较,选择性能、耗能方面最佳的磨煤机进行生产。
本篇文章将对锅炉制粉系统中控制磨煤机热一次风温度、磨煤机分离器、磨煤
机出口风粉温度的把控、空预器的优化进行分析说明,希望可以为节省煤炭资源的损耗,提高锅炉制粉系统的效果提出宝贵意见。
关键词:锅炉制粉;经济性;热一次风温度;分离器引言:一般情况下,磨煤机直吹式制粉系统的热一次风温度在300-340℃之间,冷一次风的温度是30℃,入口混合风度是190-230℃之间,出口风粉温度在70-80℃之间。
在运行过程中,热一次风的温度会比较高,所以需要掺入大量的冷一次风。
当锅炉制粉系统掺入的冷风量占到总量的30%-40%的时候,就会占锅炉总风量的7%-8%,这会造成排烟温度的快速上升,导致很多不良后果的产生。
如果将热一次风变小,冷一次风变大,这会导致节流损失,增加耗电率,热一次风母管与磨煤机入口的压力差变大,磨煤机入口温度无法控制。
所以我们要对磨煤机进行合理的分析和改造,以便于保证其科学性和经济性的运行。
一、对磨煤机热一次风温度进行合理控制
1、对空预器的旋转方向进行调整
我们可以将空预器的旋转方向变更为烟气→二次风→一次风。
换热元件一般经过烟气侧后,再经过二次风通道,又经过一次风通道,这会热二次风的温度变高,热一次风的温度降低。
这样有对于锅炉内的燃烧是很有好处的,也会使锅炉的排烟温度降低。
事实证明,锅炉空预器的旋转方向的变更,可以使热一次风温度降低,磨煤机入口冷风参入量有效减少,排烟温度整体下降,促使机组进行发电的耗煤量得到降低。
在对空预器旋转方向变更时,我们要注意对空预器的密封边做出换边安装,对空预器的制造厂进行沟通,确保减速箱转向后能够正常的工作。
2、安装热一次风道内的加热器
热一次风道加热器的系统布置,如图下图所示。
热一次风加热器的被加热工质来自机组回热系统的主凝结水,其工质被加热后,将再返回机组的回热系统,以此回收热一次风中多余的热量。
根据测算,采用一次风加热器技术后,热一次风温将有所下降,随后,可减少制粉系统冷风掺入量,增加热一次风门开度,降低一次风机出口压力。
锅炉的排烟温度可降低约10℃,综合考虑一次风加热器对热一次风温度、回热系统及一次风机电耗增加的影响,机组的实际发电煤耗可下降1g/kW•h。
热一次风加热器主要特点是凝结水与热一次风的传热温差大,热一次风加热器的面积小,风阻小。
加热器布置在一次风道中,无低温腐蚀和堵灰等问题,因此,受热面的管壁不需要防腐处理,投资成本小。
热一次风与凝结水的传热温差大,凝结水温度的取值比较高,对回热系统的影响小。
通过对凝结水量的调节,可以根据煤质变化,改变冷风量的掺入比例,提高一次风温对煤质的适应性。
例如在某600MW超超临界机组中,已完成热一次风加热器技术改造。
采用冷一次风正压直吹式制粉系统,实际燃用高挥发分烟煤,磨煤机出口风粉温度为75℃,磨煤机入口温度由此控制在160-180℃,而空预器出口热一次风温度高达300℃,导致磨煤机入口不得不掺入大量冷风,进而导致排烟温度升高。
采用热一次风加热器技术,热一次风温度由300℃降至200℃,大幅降低了磨煤机入口冷风的掺入量。
改造完成后,凝结水的温升为7℃,排烟温度下降约10℃。
二、磨煤机的静态分离器改为动态分离器
在锅炉制粉系统中,磨煤机的主要功能是将直径小于等于38mm的原煤研磨成约0.075mm的细煤粉,供锅炉燃烧。
磨煤机采用挡板式粗粉分离器,属于静态分离器,依靠调节挡板角度来调节煤粉细度。
但静态分离器煤粉细度的调节范围较小,煤粉细度的均匀性较差。
挡板调节式分离器在人工操作时比较繁琐,除非煤质发生大的变化,一般不会调整挡板的开度,较难适应我国目前煤质频繁更换以满足锅炉的运行。
磨煤机的煤粉细度调节范围较窄,不利于锅炉的燃烧,对机组的节能减排造成了不利影响。
采用动态分离器变频控制的磨煤机,可有效地减少细煤粉在磨煤机内部的循环次数,大大提高磨煤机效率和磨煤机能力,改善煤粉细度,提高煤粉的均匀性系数,有利于提升锅炉的运行效率。
例如在某发电厂的磨煤机改装中,将静态分离器改为动态分离器,磨煤机的额定出力50t/h,旋转分离器的转动频率分别在10Hz、20Hz、30Hz和40Hz工况下,对应的煤粉细度R90分别为49.3%、27.1%、17.4%和9.0%,磨煤机单耗分别为5.39kW•h/t、6.33kW•h/t、7.07kW• h/t和8.55kW•h/t,煤粉均匀性指数分别为1.08、1.10、1.13和1.15。
随着分离器转速加大,煤粉明显变细、单耗上升,均匀性指数略微增加。
经试验确定,当煤质挥发分为Vad30%时,煤粉细度宜控制在22%~25%,据此推荐,在50t/h煤量下,分离器的转动频率为23-25Hz。
在40t/h煤量下,分离器转动频率为21-23Hz。
三、建议提高中速磨煤机出口风粉温度
锅炉中速磨煤机出口风粉温度的高低,对锅炉效率和制粉系统安全性具有两个不同方向的影响,磨煤机出口温度一般控制在65~75℃,存在一定的安全裕量。
据有关参考资料,将磨煤机出口风粉温度从75℃提高至95℃,磨煤机进口热风温度将升高至261.4℃。
磨煤机进口煤粉气流中无CO存在,空预器出口一次风、二次风温度均下降,炉膛燃烧和运行参数基本不变,排烟温度下降7℃,锅炉效率提高
0.37%,发电煤耗下降1.17g/kW•h。
为此,建议应进行煤粉特性的分析,谨慎提高磨煤机风粉出口温度,也是后续需着重进行研究的课题。
四、设计优化空预器换热面积和型式的建议
针对锅炉磨煤机掺入冷风量过大的现象,建议对新建机组空预器一、二次风换热面积进行优化设计,增加二次风换热面积,减少一次风换热面积,以降低一次风温度,降低幅度依据设计和校核煤种来确定。
例如,对于水份较大的褐煤,建议空预器出口一次风温度控制在250-280℃,对于水份较小烟煤,建议空预器一次风温度控制在220-250℃。
锅炉空预器的设计原为三分仓,可调整为四分仓。
建议将原来烟气→二次风→一次风的走向,变更为烟气→二次风→一次风→二次风,使烟气与一次风压力差,变为烟气与二次风压力差,压力差至少减少70%,有效减少空预器的漏风率,降低烟风系统的送风机和引风机耗电率。
结束语:通过以上对中速磨煤机直吹风制粉系统迅载的问题进行详细的介绍和分析,我们可以对制粉系统的影响因素有充分的了解,我们要结合实际情况合理的进行设计和技术封面的改进。
在对新建机组的制粉系统进行改进时,需要把空预器的优化设计分为四分仓,对空预器的漏风率进行合理的把控,需要将一次风温度控制在250-280℃范围内,对磨煤机进行设计时,最好选用动态分离器,一局煤质的情况对磨煤机出口风粉温度合理的提高。
要对磨煤机的出口温度同样进行适当的提高,对用于制粉的风媒占比合理把握。
进而保证锅炉制粉系统的经济性,对煤炭资源进行合理开发和利用。
参考文献
[1]黄孝彬,张培超,梁龙飞,张培杰. 一种新型煤粉经济细度确定方法[J]. 电气技术. 2014(01)
[2]韩宇. 煤粉细度的合理选择[J]. 内蒙古石油化工. 2016(04)
[3]王建平. 制粉系统优化运行分析[J]. 科技创新导报. 2011(34)。