降低300MW火电机组冷态开机油耗探讨
发表时间：2019-01-08T15:13:22.793Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：童文蓉
（江西贵溪发电有限责任公司江西鹰潭 335400）
摘要：由于电力市场的因素，机组启停机调峰已不可避免，频繁的启停机组耗油极大，尤其是机组冷态启动需要消耗大量燃油，大大地增加火电厂的运行成本。寻合适的的措施，减少冷态启动过程中的油耗是发电企业必须要研究解决的课题，建设节约型企业，提高企业经济效益。本文以某电厂300MW机组四角切圆燃烧锅炉为例，对启炉油耗大的原因进行剖析，提出了减少开机过程中燃油消耗的方案。
关键词：发电机组；开机；燃油；节能
引言
油耗低在近年煤种多变、火电厂燃烧用油已成为火电厂一笔很大的成本支出。该厂作为所在地区主力调频、调峰电厂，设备启停较为频繁，平均两台炉启停次数达到20次/年之多，节油降耗迫在眉睫。该厂配备两台
300MW火力发电机组，根据规程规定，汽轮机高压内缸调节级处上内壁金属温度150℃以下进行汽轮发电机组整组启动称为冷态启动。一般冷态启动分为启动前试验、锅炉上水、锅炉点火、汽轮机冲转、汽轮机定速、发电机并网、退出全部油等开机节点，而对锅炉侧而言，是指冷态锅炉油点火到启动磨煤退出全部油这段时间的所有燃油消耗量。该锅炉为四角切圆燃烧，正压直吹式制粉系统，每角共装设十三层喷嘴：五层煤粉燃烧器、自下而上编号为A、B、C、D、E，七层辅助风、一层燃烬风，在七层辅助风之中配有二层轻油燃烧器，自下而上编号为AB、BC。其中AB层和BC层分别配置了两支大油和两支中油，出力分别是1750KG/H和850KG/H，在B层煤粉燃烧器之中配有气化小油，出力为50KG/H.
一、启动现状分析
机组启动过程初期为大油点火，为了保证额定的升温升压速度（规程规定为（1-1.5）℃/min)以及尽快提高一次风温，通常会采用三根大油，待一次风温达150℃，启动制粉系统后煤质及燃烧视情况采两根中油或一根中油及气化小油助燃直至机组负荷100MW以上才逐渐退出大油由气化小油助燃，待机组负荷130MW左右退出全部的油。整个冷态开机平均耗时9.2个小时左右，平均耗油量16.3吨。
开机平均耗油及耗时统计表
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由于现有气化小油助燃效果不好，整个开机过程基本需要大油助燃，从耗油方面来看投粉前燃油占比最大，约占总耗油量的40%.
原因分析：目前机组所用的气化小油为2006年产品，设备老旧，气化效果差，无法有效助燃。需要长时间用大油助燃到稳燃负荷。2、由于该炉型制粉系统启动需要一次风温达到150度才能满足干燥出力要求，锅炉点火初期，一次风温低，磨煤无法启动。只能通过燃油增加热负荷以提高烟温到一定值，才能启动磨煤机，导致这阶段油耗大。综合以上分析导致油耗高的几个因素1、气化小油助燃效果差。2、投粉时间晚导致油耗大。
二、启动方案改进
（一）降低燃油消耗方案改造
微油原理图
1）增强小油的助燃能力，将原有的气化小油进更换为冷炉微油；微油为每小时50Kg/h，另
配两个辅油旁路手动门50Kg/h。微油气化燃烧的工作原理是：利用机械雾化将燃料油挤压、撕裂、破碎，产生超细油滴后通过高能点火器引燃，同时巧妙地利用高强度的燃烧室，使燃油在气化状态下燃烧，可以大大提高燃油火焰温度，并急剧缩短燃烧时间。气化后的火焰传播速度快、火焰呈蓝，中心温度高达1500～2000℃，可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃一级煤粉，从而实现锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。压缩空气主要用于点火时实现燃油雾化、正常燃烧时加速燃油气化及补充前期燃烧需要的氧量；压力冷风主要用于补充后期加速燃烧所需的氧量。微油气化油着火后将高温油气火焰引入煤粉燃烧器一级燃烧区，当浓相煤粉通过气化燃烧高温火核时，煤粉温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份，并迅速着火燃烧；已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。
2）加装暖风器以实现提前投粉，采取提前加热B磨煤机入口一次风温的方法。对B磨煤机入口一次风道进行改造，加装一台暖风器，加热器采用表面加热，加热汽源采用辅汽汽源，压力0.4-0.5 Mpa，蒸汽温度为250～350℃。升炉前对B磨煤机上优质煤，如印尼煤，澳煤接近设计煤种。以达到微油能够冷炉点燃煤粉的目的。微暖风器具体操作步骤：1、接到点火条件后，计算点火时间，提前两小时对暖风机暖管疏水充分。炉膛吹扫完成，MFT复归后，启动一台一次风机及密封风机，检查一次风温已加热到150℃，进行微油点火。当四角微油点火火检正常时，调节B磨煤机入口风量至65t/h时（保持一次
风速25m/s），打开B层各角微油辅助油手动油阀，现场就地位观察炉内燃烧正常，集控室内火焰监视显示屏显示明亮。2、启动B磨煤机，用冷或热风门控制磨出口温度大于66℃。维持给煤量一般在6-8T/H保证一定的升温升压速度。当微油点火火检消失应保证对应角大油投入，严防锅炉爆燃打炮。当空预器出口热一次风温达150℃时将风源切到正常
路，退出暖风器运行。
（三）检查效果
开机平均耗油及耗时统计表（改进后）
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通过以上措施机组冷态开机油耗显著下降，平均为3.26吨，从锅炉点火至退出油平均用时8个小时，较之前下降一个小时，达到规程要求。
1)经济效益：机油耗下降16.5-3.2=13.3(吨)/次，按照每吨油价格为8000元/吨计算，每次开机节约燃油价值13.3*8000=106400元，按照热值煤/油=1：2计算开机过程多耗煤2*13.3=26.6(吨)按每吨煤1000元算，燃煤价值26.6*1000=26600元则每次开机可省下106400-26600=79800元。此次改造的总费用为120万元，按照设备使用十年计算，折旧公式为（固定资产原值-5%预留残值）/使用年限=（120000
0-1200000*5%）
=1140000元。79800*10*2-1140000=456000元。两年就可以回收投资成本并产生盈利45万元。
且随着能源价格上涨，火电企业连年亏损，节油降耗工作仍将任重道远。
参考文献
[1]《电站锅炉运行与燃烧调整》[M].黄新元中国电力出版社,2002.
[2]《汽轮机原理》[M].水利电力出版社，翦天聪主编,1992.
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