【摘 要】 伴随着国家发展对节能环保问题的重视程度加大，作为节能环保重点治理对象，火力发电厂首当其冲，张家口发电厂（以下简称"张电"）发电部从多方面着手降低能耗，降污染。4号机组厂用电居高不下成为亟待解决的问题，因此降低重要辅机的电耗率是目前机组能通过调整手段达到降低总体厂用电率最有效的方法，本文就降低重要辅机电耗率的方法进行讨论，得出行之有效的降低能耗的办法，为4号机的节能降耗贡献一份力量。
【关键词】 节能降耗；居高不下；降低；电耗率；有效
中图分类号： TM6 文献标识码： Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2019）08-075-02
张电4号机组响应环保政策的要求，先后完善了机组的环保设施：包括电袋除尘器、脱硫系统、脱硝热解炉系统、脱硝直喷系统等。环保设备的投入使机组运行的工况也发生了变化，从机组的实际工况考虑，进入炉膛的煤粉与进入炉膛的一次风，二次风混合燃烧以后生成的烟气经过水平烟道、尾部烟道，在空预器内与冷一次风、冷二次风进行热交换以后进入电除尘，之后进入吸风机通道，再进入脱硫系统，经脱硫处理后排入大气，4号机组在尾部烟道的位置加装了脱硝直喷系统，通过直接在烟气中喷入一定量的尿素溶液，使之与烟气中的氮氧化物反应，降低烟气中氮氧化物的含量，以使烟气排放满足环保要求。
整个系统非常庞大，其中的每个环节的阻碍都会造成吸风机的能耗增加。以上设施主要集中在风烟系统，因此我们此次就从风烟系统的六大风机入手寻找突破点，降低机组能耗。
通过对机组运行数据进行分析得出：2018年1月至4月一次风机、送风机、吸风机的平均电耗率为0.7%、1.21%、1.33%。吸风机电耗率明显高于送风机、一次风机，此次以吸风机为切入点，寻求降低吸风机电耗率的方法。
首先分析造成吸风机电耗率高的原因。
因机组系统庞大，影响吸风机电耗率的因素有很多，经过我们分析主要包括电除尘差压、机组氧量以及空预器差压，因此我们通过对2018年1月至4月电除尘差压超过2.8KPa，机组氧量超过6%，以及空预器差压超过2.8KPa的工况时，机组的吸风机电耗率作对比，得出结论：空预器差压大对吸风机电耗率的影响最为严重，此次我们就把分析空预器差压大作为分析重点，从多方面分析空预器差压大的原因。我们对2018年1月-4月空预器差压进行了统计，空预器的平均差压为3.4KPa。经过统计分析，造成空预器差压大的原因有以下几个方面：1、部门培训不到位；2、因环保要求机组运行中尿素量过喷；3、机组排烟温度过低，造成空预器附着的络合物不能有效分解；4、煤种质量差，配煤掺烧不合理。
接下来我们对以上的原因进行详细分析：
1、部门培训不到位，因现阶段的环保要求较之前更为严格，机组在上一次机组大修时增加了脱硝热解炉和脱硝直喷系统，以达到降低氮氧化物排放的目的。作为运行人员在脱硝系统使用的过程中对设备安装的位置、系统运行中温度、压力等参数的限制了解不准确以及燃尽风的调整方面水平参差不齐，极易造成机组调整过程中对于脱硝系统的使用不当。
2、环保要求氮氧化物的排放标准为小于50mg/Nm?，氮氧化物受机组运行工况影响很大，以下工况均会造成氮氧化物排放量陡然升高：1、机组快速降负荷未及时减小风量；2、磨煤机运行中突然断煤同时磨煤机的风量较大；3、升负荷过程中风量增加过多过快等；此时为保证氮氧化物不超规定值，往往需要开大脱硝系统尿素溶液喷枪调整门开度，这个过程中造成尿素溶液的过量使用，过量的尿素溶液与烟气中的氮氧化物反应生成不容易分解的络合物，粘连在空预器蓄热元件上，阻塞了风与烟气的通道，增加了吸风机电耗率。
3、机组排烟温度低。因机组运行方式及风煤配比的原因，导致4号机组长时间排烟温度偏低，造成空预器系统粘连的络合物不能被及时分解，从而长时间积聚，阻塞了烟风的通道，使空预器不能正常的工作，也增加了吸风机的电耗。
4、4号机组近一年来4、5号磨煤机存在着出力不足的情况，在辅控上煤时未能考虑到这一点，长期与其他机组同时上煤。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当机组在高负荷时由于4、5号磨煤机不能带高煤量，造成其他磨煤机煤量过多，此时为了保证各台磨煤机的正常运行，需要的一次风压很高，造成一次风机、吸风机电耗都会增加。
在简单分析了造成空预器差压大的原因之后，我们针对具体原因采取了详尽的处理办法，具体措施如下：
1、针对4号机组人员技能培训不到位的情况，部门采取笔试和现场考问的方式对4号机组全部人员进行培训。首先由专业技术人员进行专题培训，对新安装的脱销系统进行全方位讲解，然后进行笔试理论考试和现场考问，使机组的每一个人对脱硝系统都能准确地理解，熟练地应用，通过此种方法收到良好的效果。
2、针对尿素溶液过喷问题，通过实验数据我们得出结论：尿素溶液用量在0.22m?/h到0.26m?/h时，氨逃逸在合格的范围，空预器差压很小，氮氧化物长期稳定在40mg/Nm?，为氮氧化物调整留出了操作的空间，是合理的尿素溶液用量范围。现阶段机组正常运行时的尿素用量为0.30m?/h，已经严重超量，造成络合物阻塞空预器的现象非常严重。针对以上情况我们采取措施，将尿素溶液用量降低，具体方法如下：1、加强喷枪雾化试验检查；2、加强烟气侧调整，在氮氧化物升高时将燃尽风挡板增加40%的开度；3、提高稀释水压力至0.28MPa；4、对脱硝催化剂进行检查和定期更换；为了获得最佳的调整效果，试验调整过程中我们还采取了第二种方案进行了对比：将以上的调整方法中的燃尽风开度由40%降至20%，将稀释水压力由0.28MPa降至0.25MPa，对比结果显示第二种方案在负荷率80%以上时，尿素用量在0.27m?/h以上，调整效果不佳，因此采用第一种方案为最佳方案。采取以上措施后效果明显，通过大幅增加燃尽风的用量，增加了风量调整的力度，在降低尿素用量的同时，将氮氧化物控制在合格的范围之内。
3、提高排烟温度，现阶段机组实际运行的排烟温度为104℃，结合脱硝系统设备说明书此温度偏低不利于脱硝反应物的分解。通过试验分析数据得出结论：排烟温度在130℃~138℃时，空预器的差压小，送风量、氧量能满足机组要求，飞灰可燃物含量也在合格的范围之内，表明此温度时脱硝反应物得到了有效分解，为合理的排烟温度范围。针对以上结论：我们采取措施提高排烟温度至130℃~138℃，具体方法如下：1、降低空预器堵塞侧送风机动调5%的开度；2、增加空预器堵塞侧吸风机动调5%的开度；3、将燃烧器火嘴保持在+5~+13范围；4、保持上层制粉系统运行；我们同样采取了第二种方案进行了对比：降低空预器堵塞侧送风机动调10%的开度，增加空预器堵塞侧吸风机动调10%的开度，其他调整方法不变，通过对比得出结论：第二种方案将排烟温度提高的幅度更大，但此时吸风机开度在高负荷时已达到80%开度，接近满载状态，不利于机组工况的调整，威胁机组的安全运行，因此选择第一种方案为最佳调整方案。通过采用第一种方案的措施进行机组调整，有效地将排烟温度提高至130℃~138℃范围。
4、配煤掺烧方式不合理。针对4号机4、5号磨煤机出力不足的情况与辅控上煤协调，在4号机组负荷在280MW以上时，4号炉1、6号煤仓上发热量较高的煤种，在低负荷时全部煤仓正常配煤，通过此种方法在高负荷时有高热量煤种的掺入，有效减少了一次风量与送风量，降低了空预器的差压，也降低了吸风机的电耗率。
通过以上措施的调整，我们对2018年9月到12月吸风机电耗率进行统计，吸风机平均电耗率为1.25%，较之前的1.33%有明显的降低；对此时期的空预器差压进行了统计，平均差压为2.7KPa，较之前的平均差压3.4KPa降低了20%；从经济性考虑，首先从尿素用量上按照投入尿素溶液用量的高限计算由调整前的0.30m?/h调整为0.26m?/h，尿素溶液的造价为180元/m?，每个月的尿素用量成本将节省大于5000元，并且此过程将吸风机电耗率降低了6%，有效降低了厂用电率，节约了电能。
此次通过降低空预器的差压达到降低吸风机电耗率的目的，调整过程中采用多方案对比的方法，从中选取最佳方案，通过试验调整使4号机组的吸风机电耗率得到了明显的降低，为4号机以后的节能调整提供了理论依据。
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论文作者:孟国起
论文发表刊物:《科学教育前沿》2019年08期
论文发表时间:2019/10/8
标签：机组论文; 电耗论文; 风机论文; 尿素论文; 氧化物论文; 系统论文; 溶液论文; 《科学教育前沿》2019年08期论文;