摘 要： 分析了云南大唐围际红河发电有限责任公司2×300 Mw 循环流化床机组影响机组厂用电率的因素，通过优化辅机运行方式、进行技术改造、加强运行管理等方法，实现了厂用电率的大幅降低，达到了节电降耗的目的。这些工作为其他同类型的机组设计和运行提供了一定的借鉴。

1 前 言

循环流化床燃烧技术具有效率高、污染低、煤种适应性好等特性，是目前最先进的洁净煤燃烧技术之一，发展洁净煤燃烧技术，已成为我国提高燃煤效率、减少燃煤污染的有效途径。但是循环流化床锅炉与普通煤粉炉相比，厂用电率一直较高，本文就云南大唐国际红河发电有限责任公司2台300 Mw 循环流化床机组在降低厂用电率中所采取的措施进行总结，希望能为其他同类型的机组运行以及600 Mw 循环流化床机组的设计、研发提供一定的借鉴。

2 优化机组运行方式，降低厂用电率

厂用电主要消耗在经常连续运行的锅炉及汽机系统的6 kV辅机上，风烟、给水、循环水三大辅助系统的设备用电量占全部厂用电量的70%～ 75 %左右。因此，挖高压辅机节电潜力，减少风烟、给水、循环水三大系统辅机耗电量，是降低机组厂用电率的关键。

2.1锅炉烟风系统的节电措施

2.1.1高压流化风系统的使用和调整

锅炉高压流化风系统主要为锅炉外置床、回料阀、冷渣器内物料循环提供流化风。该系统装有5台高压流化风机，设计要求为四运一备，电机型号为YKK4504—2，额定电压6 kV，额定电流90 A，哈尔滨电机厂生产。在运行过程中，通过做高压流化风机最大出力试验后得出结论，将其运行方式改为三运两备后，各回料阀系统、外置床系统、冷渣器系统的流化风供应仍能满足要求，且3台高压流化风机的入口挡板调节任有一定的调节裕度，满足锅炉安全运行的需要。停运1台流化风机，可以提高设备的备用台数，降低设备损耗，还可以每小时节电570 kW·h-1

2.1.2机组低负荷时风机的使用与调整

当机组负荷降至200 Mw 时，将准备停运侧二次风机逐渐降至空载后停运，单台二次风机运行已经能提供煤燃烧所需要的氧量。二次风机停运后进行启动前检查，必须保证随时具备启动条件。值长根据负荷曲线、在升负荷前30 min安排机组人员启动停运的二次风机。单侧风机运行时加强风烟系统监视，特别是防止运行风机过电流。经过测算，停运一台二次风机电机可以每小时节电1 800 kW·h 。

2.1.3其他风烟系统的改进和优化措

施锅炉空气预热器采用四分仓结构，由于空气预热器积灰较为严重，导致机组满负荷时一、二次风机在空气预热器前后压差增大，导致风机电耗增加，锅炉热效率降低。因此，在空气预热器人口烟温高于设计值313℃时，及时投入空气预热器吹灰，使空气预热器积灰得到有效控制，减小了风机在空气预热器前后的压差，降低了风机电耗，提高锅炉效率。

由于锅炉燃用的褐煤具有较好的燃尽特性，可以保证燃料在相对较低的过量空气系数下充分燃尽，所以锅炉烟气氧量一般控制在2 ～3 之间，此时锅炉综合热效率最高。低负荷时，控制氧量不超过4 ，避免过剩空气系数过大，增加各风机电耗以及排烟热损失。

2.2合理调度循环水泵运行方式

红河发电有限责任公司循环水系统设计为2台循环水泵运行，无备用。针对云南电网的特点，机组在汛期或用电低谷时，仅带180 Mw 以下负荷运行，2台循环水泵运行循环水的余量较大，而机组的厂用电率较高。

当机组负荷减至180 Mw 以下，真空在一79kPa以上，循环水温升小于8℃ ，机组运行正常时，可停止l台循环水泵运行。停止l台循环水泵运行后，循环水温升不大于l0℃ ，真空低于一78 kPa，启动备用循环水泵运行。循泵停下1台后，检查确认该循泵满足启动允许条件，投入“备用”。运行循环水泵冷却水压力低于0.1 MPa时，启动管道泵，增加冷却水压力和冷却水量。当运行循环水泵跳闸时，备用循环水泵应联锁启动，否则手动启动;跳闸泵在无明显故障点和凝结器循环水未断、该泵不反转时，允许重合一次。这样既保证了机组的安全运行，可以每小时节电1 200 kW ·h 。

2.3机组在启停过程中不使用电动给水泵

1、2号机辅汽系统通过辅汽母管可实现互供，辅汽母管设计压力1.37 MPa、温度335℃ ，辅汽联箱设计压力0.8 MPa、温度300℃ ，小汽机设计低压进汽压力0.78 MPa、温度250℃ ～333℃ ，当1台机组正常运行，另一台机组启停时，能实现由临机提供辅汽作为小机汽源、实现用汽泵向锅炉上水，不启电泵，降低厂用电率的目的。

2.3.1机组启动时不使用电动给水泵的措施

当一台机组正常运行，另一台机组接到调度命令启动时，辅汽母管汽源切为邻机供，对管路进行充分暖管疏水，参数控制在压力0.8～ 1.0MPa、温度250℃ ～335℃ 。除氧器冲洗水质合格，补水至水位正常后，投入加热。检查给水系统和1台汽动给水泵及小汽机系统。用汽动给水泵前置泵向锅炉上水。汽机抽真空至一60 kPa以上。开辅汽至小机供汽总门，并对管路进行充分暖管疏水，开辅汽至1台小机供汽门。按操作票正常程序冲转小机启动汽泵向锅炉供水。

机组并网且当汽泵正常、运行稳定，投入电泵备用。当机组80 Mw 负荷时，解除电泵备用，用本机四抽冲转另一台小机，启动汽泵。当用本机四抽冲转另一台小机，启动汽泵正常、稳定后，投入电泵备用。随机组负荷上升，当本机四段抽汽压力与辅汽联箱压力相同时，进行小机汽源切换：开启小机低压主汽电动门，关闭辅汽至小机供汽门，辅汽至小机供汽总门，切换汽源过程中检查小机的运行情况。辅汽联箱汽源切至本机四抽供，切换时注意调整辅汽母管压力不超过1.0 MPa，防止超压(设计压力1.37 MPa)，造成设备或人身伤害。按正常启机10 h后投入汽动给水泵停运电动给水泵计算，一次启机过程可以节电19 000 kW ·h-1 。

2.3.2机组停运时不使用电动给水泵的措施

机组停运过程中，确认辅汽母管已由临机供汽，参数控制在压力0.8～1.0 MPa、温度250℃～335℃。当机组负荷降至240 Mw 时，本机辅汽联箱汽源由四抽切为辅汽母管供，蒸汽参数控制在压力0.6～0.8 MPa、温度250℃ ～3OO℃ 。开辅汽至小机供汽总门，并对管路进行充分暖管疏水。当机组负荷下降至180 Mw 或四抽压力与辅汽联箱压力相同时，进行小机汽源切换：开启辅汽至1台小机供汽门，关闭本小机低压主汽电动门，切换汽源过程中检查小机的运行情况，调整辅汽联箱压力正常。

当机组负荷下降至120Mw 时，逐渐把本机四抽所带汽动给水泵负荷转移至辅汽所带汽泵，解除电泵备用，停止本机四抽所带汽动给水泵运行。在机组滑停过程中，当辅汽所带汽泵转速降低至3 1O0 r/rain时，用锅炉给水调整门配合调节汽包水位。当本机四抽所带汽动给水泵停止运行后，投人电泵备用。机组打闸停机后，解除电泵备用。机组打闸后，关闭各高、低压门组疏水汽动门，进行闷缸，防止上、下缸温差增大。机组打闸后，因辅汽所带汽泵还在运行，不破坏真空。锅炉上水至最高可见水位，停止辅汽所带汽泵运行后，关闭辅汽至本小机供汽门和辅汽至小机供汽总门，确认无蒸汽和热水进入凝汽器，再破坏机组真空。停机过程中，不使用电动给水泵给水可以每小时节电1 400kW ·h-1

3 进行设备改造降低厂用电率

3.1调整入炉煤粒径，拆除了笼式细碎机

红河发电有限责任公司300 Mw 循环流化床锅炉燃用的是小龙潭褐煤，挥发分高。原设计为两级破碎系统，其中两级破碎系统为每条皮带装设有大笼式细碎机电机2台，型号为YKK450—6，额定电压6 kV、额定容量400 kW、额定电流49 A;小笼式细碎机电机2台，型号为YKK400—5、额定电压6 kV额定容量280 kW、额定电流36A，均为沈阳电机厂生产。人炉煤粒径的设计值为最大粒径不能超过8 mm。经运行实践证明，由于小龙潭褐煤挥发分高，按设计人炉煤粒径运行时，锅炉密相区内的大粒径的床料太少，煤燃烧后剩下的灰分粒径太小，都被炉膛中的烟气带走，导致炉膛外循环比例远大于物料内循环，炉内床压太低、煤耗超标，床温高于设计值(850±4O℃)，影响了锅炉热效率和脱硫效率，且易导致锅炉结焦，影响锅炉的安全运行。锅炉正常的物料内外循环比例被破坏。后经理论计算和试验论证后，拆除了输煤二级破碎系统的8台笼式细碎机(大、小)，将入炉煤粒径改为最大粒径不能超过50 mm，保证了煤粒在炉膛内的滞留时间，增加了锅炉密相区内的大粒径的物料，保证了炉膛下部床压达到9 kPa到ll kPa之间的设计值，建立了锅炉正常的物料内外循环。拆除笼式细碎机后保证了入炉煤的要求，提高了燃烧效率、减少了增加床料的工作量，使锅炉物料的内外循环达到平衡状态。此外，每小时可以节电1 000kW·h-。，每年可以节约笼式细碎机设备维护费10万余元。

3.2 拆除二次风暖风器

红河发电有限责任公司300 Mw 循环流化床锅炉，按设计要求在2台二次风机出口风管上安装有暖风器，加热蒸汽汽源取自汽机辅汽联箱，疏水由疏水泵送至除氧器回收工质。红河发电有限责任公司所在地为亚热带高原季风性气候，历年来平均气温：19.8℃ ;极端最低温度：一2.5℃ 。实际运行中二次风通过风机的温升后，已经能够满足空气预热器人口的风温要求，不需要投入二次风暖风器运行。为了降低风阻，对二次风暖风器及其附属管道进行了拆除，降低了二次风机的出口阻力，从而降低了二次风机的电耗率，减少了设备维护费用。

3.3凝结水泵增加变频器运行。降低凝结水泵耗电率

凝结水泵电机型号为YKKL500—4，额定容量1 000 kW，额定电压6 kV，额定电流1l5.7 A，为湘潭电机厂生产。从实际运行工况分析，满负荷运行时，凝结水泵最经济。机组减负荷至一半时，调节性能差，除氧器实际需要的水量为300Mw 负荷的一半，为了防止凝结水母管超压，凝结水泵再循环将随机组负荷降低而逐渐开大，凝结水通过再循环门流回凝结器，造成凝泵长期接近满负荷运行，电机发热严重、管道振动超标，电量浪费。通过加装变频器，提高了凝泵调节性能，优化了运行方式，可以使凝泵电流在150 Mw 负荷时，下降到52 A左右，每小时节电500 kW·h_。。凝结水泵电机加装变频器前后参数对比见表1、图1。

从上图可以看出，随着机组负荷的下降，加装变频器的凝结水泵节电效果明显。

3.4电除尘系统加装浊度反馈仪。降低电除尘耗电量

高压静电除尘设备采用福建龙净2BE334/2—5型、两室五电场高效除尘器，工作原理是将工频交流电源变换成高压直流电源输出，形成阴阳极板带电后对粉灰形成吸附，经顶部电磁振打后由气力除灰系统将灰输到灰库。阳极板采用厚度为1.5 mm的SPCC板，阴极板采用针刺线不锈钢。控制方式为采集高压直流侧电流电压信号送至MVC一196型控制器中，由微处理机系统进行运算处理后，输出信号控制晶闸管导通角，形成闭环的自动电压控制系统。额定输入交流电压0.38 kV，输入额定交流电流为298 A。输出额定直流电压66 kV，输出额定直流电流为1.2A。烟气中含尘量会随着煤质、负荷、石灰石量的变化而变化。

浊度仪是根据光学原理，当可控光源穿过带有微小颗粒的气体时，一个高灵敏的传感器可检测出被微小颗粒吸收的光能，并将其与参比光进行比较从而确定透射值或浊度值，再进一步得出粉尘浓度值。将烟气中含尘颗粒的大小，作为反馈信号。浊度情况反馈到CPU 中，控制晶闸管的导通角，控制直流输出电压。根据排放要求设定好浊度值(20 )，当实施监测的浊度大于设定值时，将提高电压输出值，保证除尘效果。当实施监测的浊度小于设定值时将降低输出电压，在保证除尘效果的同时降低耗电量。在未加装浊度仪以前，为了保证除尘效果一般将输出电压调得很高，而忽略了烟气中含尘颗粒的浓度变化，此种运行方式很不经济。加装后，可以根据电除尘电场运行工况，随时不问断自动进行调整，不需要手动干预控制，节能非常迅速、直接、高效，在保证电除尘出口浊度不变的情况下，最大时节能可达55 以上。

4 有待挖掘的节电潜力

锅炉侧所有风机设计余量偏大且为恒速运行风机。机组在低负荷时，风量需求减少，风机静叶开度很小，风机效率低，电耗偏大。因此，可以考虑将风机加装高压变频装置或者改造风机叶片。在满足亮度要求的情况下，采用新型节能灯具;电厂制定合理的节电措施。

5 结 论

云南大唐国际红河发电有限责任公司300Mw 大型循环流化床环保机组已经投产运行两年了，投产后我们不断摸索总结运行经验，合理调整运行方式，积极进行设备改造，千方百计降低厂用电率，降低了企业成本，提高了企业的经济效益和竞争力。