摘要：火电厂运行的高效、安全是开展生产作业活动的关键，是提升生产效益的本质要求。本文通过分析350MW机组直流锅炉启动节能优化措施的必要性，围绕节水、锅炉、汽机运行设置三方面探究节省锅炉启动时能源消耗的途径，减少运行成本，挖掘火电厂工作实践价值，实现发电锅炉节能减排措施的应用和推广。
关键词：火电厂；350MW机组；直流锅炉
前言：在火电厂锅炉机组启动中，消耗的能源介质占据整个生产过程中的绝大部分。对于350MW机组直流锅炉来说，其能源消耗指标多、启动时间较长，为了克服直流锅炉启动中的能源消耗问题，加大对锅炉启动节能技术的研究力度，结合实际情况对应用效果完成分析，实现锅炉启动的节能优化极为关键。
一、火电厂应用节能技术的必要性
火电厂运行决定着社会建设的物质基础，因此有必要是实现对能源的高效利用，响应节能降耗的相关要求，为今后服务功能与生产效益的提升奠定基础。当前火电厂运行中应用节能工艺的意义主要有三方面：其一，可以积极面对能源危机，突出机组运行的科学性，提升国民经济水平，实现产业可持续发展。其二，加强火电厂机组运行的成本控制，实现电网的统一调度，提升生产工作中的能源利用效率。其三，可以帮助火电厂达到节能减排目标，升级运行方式，优化设备性能。因此，完成火电厂机组直流锅炉的节能设置具有重要价值。
二、火电厂350MW机组直流锅炉启动节能优化途径
（一）节水操作
在锅炉点火之前应通过汽泵前置泵进行上水操作，借助整炉换水方法提升锅炉水质，以满足热态冲洗要求，其中具体要求包含以下几方面：第一，当锅炉满足进水要求后，需要利用除氧器进行加热，同时开启汽泵前置泵完成循环工作。第二，若除氧器中水温在60℃-90℃的上水区间内，围绕“高加水侧走旁路”原则，开启汽泵前置泵对出口泵实现上水操作[1]。第三，打开锅炉主要给水电动门进行上水操作。第四，若在分离器中看到水，需要通过整炉换水的方法完成冲洗操作。
在锅炉点火之后，通过汽泵对锅炉进行供水。在锅炉点火前，将汽动给水泵组的速率提升到800r/min，保证暖机工作40min，提升汽泵组的速率至3000r/min，同时对锅炉进行供水。锅炉分离器中水位的调节工作主要是利用主给水旁路调节门和小机转速联合调节，当机组负荷达到90MW时，在给水控制中经由旁路门转到给水门。
（二）锅炉运行设置
1.锅炉点火环节
等离子点火装置借助直流电流在压力介质中引弧接触，经过强磁场得到稳定功率的等离子体，在燃烧器的燃烧筒中形成高温区，其中的煤粉颗粒借助火核经过高温作用，进一步释放挥发物，使煤粉破碎，减少煤粉燃烧时的引燃能量，可以提升20%-800%的煤粉挥发分，对于节约煤粉意义重大。在锅炉点火完成后，利用浓淡分离燃烧器将炉膛中的总风量维持在27%左右，确保炉膛中可以存续一定热量，以提升烟温。在锅炉点火后，伴随着炉膛热负荷增加，主汽温度上升速度较快，而主汽温度趋于平稳。
2.升温环节
由于高温等离子体能量与煤粉量与原本风速契合性不高，可以通过设计多级燃烧器，通过多级放大原理，构建气流速度、风粉浓度十分利用升温的条件。此方法相较于单个燃烧器可以提升2t/h-10t/h的出力，提升煤粉挥发含量80%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在初次开启磨煤机时，由于此设备温度较低，在控制设备出力后一次风流量一般维持在25t/h，因此提升煤粉的细度可以提高点火效率。需要结合升温曲线提升风流量，等到空预器入口的温度大于180℃时，实地检查燃烧器的状态。
3.提升煤粉浓度
当煤粉在中心筒点燃后，粉量需控制在500千克至800千克之间，由于煤粉在燃烧之后产生的热量导致空气体积增加，受燃烧器空间限制，会成倍提升其中风速，导致燃烧不稳。因此，应选择最后一级煤粉炉膛燃烧结构，提升燃烧稳定性，减少对于风速的要求，提升煤粉的燃尽度。同时增加煤粉浓度，在等离子燃烧器中利用装机浓缩块提升浓度，并在弯头内部增加扭转板与弯板。如果煤质的情况较好，应将机组出力值控制在90MW左右。
（三）汽机运行设置
1.升级运行技术
当汽机压力在0.2MPa、高旁操作后温度在150℃时，需要将高旁减压阀门转变为手动操作形式，开度控制在10%左右。将低旁减压减温阀设为自动，压力设置在0.4-0.5MPa，等到主汽压高于0.6MPa时，完成预暖操作，温升应低于40℃-50℃，过热度需大于80℃，此时主汽温是滑参数的升温阶段，且运行方法较为科学。采用此方法的依据有两方面：其一，可以避免因预暖参数提升后，在暖缸操作中突然进入高压高温蒸汽导致过大金属热应力的形成。其二，能够提前开展暖缸操作，减少加热的时长。当高温缸的温度接近或者达到环境温度时，过热度与蒸汽压力满足要求，这时启动操作十分安全可行，同时能够减少1.5小时的汽机运行预暖时间、减少1.25g/kwh的机组耗煤、10000kW·h的厂用电。
2.减少CV室预暖时间
在冲转汽轮机时，应对CV室实现预暖操作，避免高压缸进入主蒸汽后对高压调节阀汽室中的金属形成较大热应力[2]。在CV室预暖环节，需要加强主汽升压升温速度与金属温度之间的匹配度。由于操作过程需要人工完成调整，因此应在CRT上侧调节开度，将CV室中金属升温率控制在100摄氏度以下，同时内侧与外侧壁的温差需低于80℃。通过科学的操作可以发现，此过程仅需要40分钟就可完成，相较于传统方式能节约15分钟时间，节约2.5g/kwh的煤耗、0.2万kW·h的厂用电。
3.控制汽机的冲转参数
在完成预暖操作后，需要利用高旁减压阀对旁路控制系统进行手动控制，将开度控制在15%-20%。在控制高喷减温阀时，温度需低于280℃，接着加大燃烧速率，此时完成参数控制的方法包含以下几点：其一，保证再热汽温、汽机冲动之前的主蒸汽、再热汽压、主汽压力的相互匹配。其二，确保中速暖机中气压和汽温的稳定性。其三，在调整旁路后，实现最佳冲转蒸汽的实际流量。在燃烧煤料时，利用磨煤机冲转无法控制主汽温，容易发生金属超温问题。因此需要在冲转之前使炉膛总量低于30%，手动控制高旁减压阀，将温度设置在270℃-280℃，同时开启事故喷水装置，将喷水后的汽温控制在280℃之上。
结论：火电厂运行对于节能技术依赖性较大，在350MW机组直流锅炉启动实现节能优化十分必要。因此，通过对水泵系统、锅炉系统操作形式的优化和改进，不仅可以减少给水耗电量，节省了机组在启动中的厂用电量，还优化了机组启动安全性与可靠性，同时节省能源消耗与运行成本，促进火电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]王嘉奇,宋大勇,张正元,等.350 MW机组锅炉燃烧优化调试[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2019,15(02):126-130.
[2]武桐.超超临界火电厂机组协调控制系统的研究与分析[D].北方民族大学,2018.
论文作者:邢宇
论文发表刊物:《中国电业》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/7
标签：锅炉论文; 火电厂论文; 机组论文; 操作论文; 煤粉论文; 汽机论文; 炉膛论文; 《中国电业》2019年第20期论文;