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加强余热发电管理 提高机组发电能力
发布时间:2011/5/30  阅读次数:10764  字体大小: 【】 【】【
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四川XX清洁能源XX分公司余热发电是四川XX集团继广安XX余热发电、四川XX清洁能源什邡分公司余热发电之后的第三个水泥余热发电项目,它是在四川X水泥有限公司一条3200t/d熟料生产线,利用其废汽余热建成的一台装机容量6MW的低温余热发电机组,于2009年11月并网运行。电站投入运行后,通过四川X水泥有限公司领导的关心和支持,水泥生产工艺部的协调配合,以及余热发电自身加强机组运行管理,发电功率的逐步提高,达到集团公司三个运营的余热发电机组运行最高发电量。现在就我们在余热发电系统运行管理经验总结如下,供与会的专家参考:
一、余热发电运行的基本原则
1、水泥窑工艺为基础
  水泥窑配套余热发电,是水泥生产企业为了节能降耗,减少环境污染而上马的辅助产业,热能通过余热锅炉取自水泥窑烧成余热。因此,窑系统稳定、高效、长期稳定运行是水泥窑余热发电的基础。为此,要求窑工艺从原、燃料进厂检验,生料配料,烧成控制,设备维修等工序加强提高,以适应发电系统的操作要求。如果烧成工艺不能稳定,设备运转率较低,则会造成发电机组并网解列频繁,严重影响发电效率和机组安全运行。
2、余热发电技术是保障
  水泥窑余热发电技术包含了水泥窑烧成控制技术、热力循环原理、锅炉热力技术、汽机做功原理、自动控制技术、励磁发电技术、水处理技术等多学科理论。每一位余热发电管理者都应当认真学习和实践这些理论基础,并灵活应用到机组发电过程中,以保障机组安全、稳定、高效运行。
  
3、提高余热利用率是关键
  在窑系统与发电系统正常运行的情况下,机组的发电效率,取决于水泥窑操及余热发电操作人员的操作调整,在保证窑工艺稳定的前提下,尽可能多的把余热热能输送到机组热力系统之中,以提高SP炉、AQC炉的入口烟气温度、流量为基本原则来提高机组效率。但从发展的观点来看,余热热能的取热方式,是提高余热利用率的重要环节。因此,余热取热方式的科学合理是大幅提高余热发电效率的关键所在。
  
二、管理体制的建立
水泥窑余热发电,时时刻刻都是与水泥生产线有关,从水泥线正常开窑、投料、过风、启炉、开机、并列都是环环相扣,如果中间任何一个环节出现问题都会导致余热发电运行的中止。管理体制的建立有助于各专业的联络、协调,要求所属部门按照一定的规范标准进行切实可行的操作,来保证生产的连续、稳定、安全、高效运转。这其中就有岗位责任制、巡回检查制、设备定期试验切换制、工作票制度、操作票制度、设备缺陷管理制度、设备维护责任制等等。无论是同一部门各专业之间的配合还是不同部门的配合,也是建立在安全生产基础上,否则管理出效益就是一句空谈。余热发电主控与水泥生产线中控在正常生产中的联系是不可缺少的。在这方面我们相互配合,互通状况,以保证双方了解各自的运行情况,最大化地发挥废气余热的利用率。。因此提高电站发电能力,水泥窑是基础,相互配合是关键。
  
三、加强岗位技术培训
由于地处偏僻,招收的人员中,新手比例是31%。为了适应余热发电需要,在人员培训方面,采用先送出去,到兄弟单位进行培训,然后回厂后由经验相对丰富的值班长进行传、帮、带,为此专门制定相应的培训计划方案,使新手在最短的时间内适应运行生产操作。
在制度上,每周一次由值班长组织的安全培训和反事故处理,要求对习惯性违章、常见事故进行学习讨论,学习完毕要签字认可。对出现的重大事故通报组织全体人员学习,并制订出相应的防范处理措施。
  
四、完善设备维护管理
设备的可运转率和完好率是保证机组安全、稳定生产的关键。针对设备运行这块,实行设备清洁、维护责任落实到人,并明文标示。对设备的巡视要求每班不少于两次,规定了时间、路线和项目。做到勤检查、勤维护。
针对余热发电没有配置检修队伍,我们本着自己能处理就自己处理的原则,在提前制订检修计划,完善安全措施的情况下,放手让员工检修,这样既提高了大家的动手能力,又能增加对设备结构的了解,还能更加及时有效地保证设备的安全运行。
为了提高设备自动化程度,减少运行人员的劳动强度,我们先后将AQC炉自动给水系统、SP炉自动给水系统、凝结水再循环自动系统投入运行;将AQC炉链运系统和SP炉链运系统与水泥线的链运系统做成联锁,避免了水泥线停运而造成的AQC炉和SP炉的积灰堵料事故;并将循环水泵、射水泵和凝结水泵等容易影响机组安全运行的重要水泵进行联锁改进,有效地消除了此类重要水泵因意外故障或人为原因而带来的机组停运隐患,也降低了值班人员的工作压力。
  
五、搞好设备消缺和技术改造
机组设计、安装、调试难免会存在这样那样的问题,同时随着设备运行时间的增加,也会出现一些缺陷。为提高了发电量,我们重点采取了以下措施:
1、 窑头系统和窑尾系统的旁路烟风管路各增加检查人孔
在设计安装中,窑头系统的烟气管道就没有检查孔。由于旁路烟气阀的开关严密与否,直接影响余热发电的烟气量和烟气温度。旁路位置处于全密封状态,根本无法在外部观测其物理开度。在检查人孔设计时,检查空间利用率高的圆形人孔设计,直径500mm。从开孔检查来看,原旁路阀全关状态下,窑头有20%的裕度没有关完,窑尾有30%的裕度没有关完。经过仪表调试后,全关状态与实际状态吻合。因此,此检查人孔的作用不言而喻。
2、 改造射水箱补水回路
原系统采用循环水进行补水,但由于射水箱水容量有限,循环水补水温度冬季在25℃,夏季最高可达35℃,使水箱最高温度可达到45℃,造成射水抽气器抽吸力降低,凝汽器真空下降,同时射水箱的补水方式是采用微溢流补水,由于其流量小,这部分循环补充水直接排入排水沟不予以回收。如果降低入口水温就能降低水箱温度,于是考虑采用增加一路直径为80mm的工业水补充管路,用小于循环水补水的补水量就能达到降低射水箱水箱的作用,并能减少循环水池的补水量。同时在工业水临时中断时也可以利用循环水补水来维持射水箱的运行。
3、 凝汽器增加注水试验管路
原设计本身有此管路,但安装过程中,总包方和安装单位均没有按图安装,利用设备检修期间,安装一路直径为20mm的管阀,在设备开机前进行凝汽器注水试验时开启,以检测凝汽器本体的密闭性。从改造后注水检查来看,把存在泄漏的均压箱至凝汽器疏水阀进行处理。
4、 冷油器冷却水增加外排管路
因其铜管材质问题,卧式双联冷油器1#和2#分别出现过漏油现象。在夏季高温天气,只有一台冷油器运行,另一台停运检修的,由于冷油器的冷却水系统设计上是采用循环水冷却,循环水温高,在其冷却水进出水全开的情况下,机组负荷4000KW,冷油器出油温度仍然超过45℃,按照运行操作规程只能降负荷运行。
为了不影响机组接带负荷,我们考虑将冷油器冷却水由循环水改造为工业水。设计思路就是在循环冷却水回路增加一根外排出水管路,这样可以利用原有的工业水供水管,在运行时只需将循环冷却水进出水总阀关闭即可,而从冷油器冷却水出口听工业水还可引至射水箱补充水回路,这样能降低工业水的外排消耗量。整个改造工作只是利用水泥线短时止料停窑的几小时时间。从2#冷油器故障停运的六月到九月更换检修期间,因小小的改造,避免了设备缺陷带来的降负荷运行,其所带来的经济效益,可想而知。
5、 凝结水泵改造
原有的凝结水泵由于选型上的问题,致使水泵轴承经常出现损坏而不能工作,造成凝汽器热水井升高而停机。后来总包方更换的凝结泵又出现装配错误,启运后漏空气。经过我们重新装配,并将原泵的内置密封水供水系统改造成外置密封水供水系统。从运行效果来看,改造的100NB60凝结水泵,运行五个多月没有出现任何异常问题。
6、 增加循环水池的清理
由于循环水池所处位置位于窑尾预热器附近,在水泥生产线不正常,增湿塔积灰外排时,一部分生料扬尘会飘浮到循环水池内,加上图纸设计时,循环水池底部没有设计排污管道,致使生产一段时间会在水池底部沉积大量的淤积物,而这部分淤积物又不能从水池底部定期排放掉,它会随着循环水泵抽吸,附着到凝汽器铜管内壁,在高温换热区的形成积垢,影响凝汽器换热效果,造成凝汽器真空降低。
因此,在每次水泥线停窑检修期间,均会安排人手对循环水池进行排污和清理,以保证循环水质,从源头上一定程度降低了凝汽器结垢的可能。
7、 对凝汽器进行酸洗
凝汽器换热管热阻增高主要是凝汽器冷凝管积尘、积藻、结垢所致。解决办法通常是采取自清洗过滤和在循环水中填加稳定剂的办法,但是该办法只能缓解不能根除,随着时间的延续,在冷凝管束内壁上仍然积存了大量的粘性污物,且越来越厚,由于粘性污物的热传导性较差,因此冷凝器换热管的热阻越来越高,冷凝器换热越来越差,真空越来越低。为解决凝汽器冷凝管积尘、积藻、结垢问题我们采取了酸洗处理措施。从清洗效果来看,从原来的带负荷4500KW,真空只有-0.78KPa上升至带负荷6100KW,真空能够维持在-0.81KPa。传热端差也由原来的17℃降为现在的9℃。在每次停产检修期间,都会组织人员开盖进行检查和清理。
  
六、水泥线的支持
此外,在四川X水泥有限公司高总和文总的关心和领导下,在水泥线生产工艺部、自动化部等部门的支持和配合下,针对如何提高余热发电入炉烟温,开展了全面细致的改进工作:
1、 调整篦冷机的运行风量,提高了AQC炉的换热效果;
2、 调整窑头头排见机的运行风量,提高了AQC炉的运行负压和换热效果;
3、 改变篦冷机下部的弧形阀的开闭时间,减少了漏风损失并延长了热料停留时间,提高了AQC炉的入口烟温;
4、 在生料中加入煤矸石,增加了生料的热值,提高了SP炉的入口烟温。
5、 停窑时,避免开启预热器出口的冷风阀,使余热能最大化地被余热发电利用。
6、 对窑操进行考评,在能够维持煤磨和立磨进风温度的情况下,减少烟气旁路阀的开启时间,降低了排烟损失。
  
七、取得的技术和经济效果
  通过采取以上技术及管理措施后,取得了明显效果。统计数据如下表:
月份
发电量(KW)
平时小时发电量(KW)
吨熟料发电量(吨/KWh)
1
2635800
4039
31.19
2
1720080
3261
29.34
3
1725600
3706
27.55
4
2385000
4113
28.14
5
3036480
4249
28.29
6
1214760
4364
31.01
7
1944660
4540
31.22
8
792000
5096
37.55
9
1536960
5100
36.9
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