大柳塔熱電廠總裝機容量30MW,采用開式循環水冷卻方式,其補充水水源為水廠供應的自來水,循環水濃縮倍率為2.5左右(濃縮倍率指循環水中某物質與補充水中某物質的濃度比)。但隨著神東礦區的不斷發展,水資料的短缺,自來水價格的不斷上漲(4.16元/m3),大柳塔熱電廠不得不挖掘節水潛能,于20**年起利用礦井排水和反滲透濃排水作為部分循環水補水,同時通過在循環水補水中加硫酸的方法提高循環水的濃縮倍率至3.0左右,并經試驗,重新調整了循環水系統的運行方式。至今循環水系統已安全運行3年,新的運行方式和制度也在不斷的調整中日趨成熟。

1安全運行措施

由于礦井水和濃排水的堿度和硬度均高于自來水,改變循環水的補水水源必然要改變循環水系統的運行方式。為了確保循環水系統的安全運行,熱電廠采取下述一些安全運行措施。

1.1加酸制度

采用控制循環水堿度的方法控制加酸量,規定循環水的堿度保持在7.5~8.0mmol/L(該范圍是中試和運行實踐中得出的最佳堿度范圍),每班至少加硫酸1次,加酸時間不得低于1h,這樣每天至少加硫酸4次,通過這種方式可有效地避免因加酸太快太多造成不均勻,嚴重時可能造成局部腐蝕的危害。

1.2定期測試制度

由于熱電廠循環水的補充水優先考慮使用反滲透的濃排水,不足部分使用礦井排水,而且在前兩者的水量總和不能滿足循環水補水量的情況下,才使用自來水,加之礦井水水質波動較大,熱電廠的供熱負荷變化幅度較大等原因造成了循環水的復雜性和不穩定性,所以對循環水除了要進行常規的水質和有機膦測定外,還要每天對循環水補水的主要水質指標如硬度、鈣離子、堿度和濁度進行分析。

1.3定期考查制度

為了提高運行人員的業務水平,大柳塔熱電廠每月組織運行人員進行技術考核,通過筆試和現場測試的方法使運行人員更深入地了解循環水的工作原理(如加硫酸的目的、阻垢劑原理等),使運行人員能現場解決問題,對考核不合格的運行人員扣發當月超產獎。

2結束語

大柳塔熱電廠自從利用礦井排水和反滲透濃排水作為部分循環水后,經不斷調整、完善運行方式和制度,既確保了循環水系統的安全運行,又取得了顯著的經濟效益,其中循環水運行單位成本由2000年的0.0202元/kW·h下降到20**年的0.0076元/kW·h和20**年的0.0040元/kW·h。

篇2:煤矸石熱電廠安全運行有措施

?兗州礦業(集團)公司的幾個煤泥煤矸石熱電廠均采用循環流化床鍋爐。多年來,他們在實踐中采取了一些改造措施和維護方法,有效的保障了循環流化床鍋爐的安全運行。

1循環流化床鍋爐碰撞分離器變形斷裂治理

東灘煤礦煤矸石熱電廠的75t/h煤泥循環流化床鍋爐是無錫鍋爐廠研制的新型煤泥鍋爐,布置在爐膛出口和過熱器前的碰撞分離器的重要作用已在鍋爐行業得到廣泛認可,但是該部件容易發生變形斷裂。為此,這個廠開展專題研究,在分析分離器斷裂原因的基礎上對分離器進行改造,使其消除了變形和斷裂現象,保證了鍋爐的安全穩定運行。

針對分離器分段組合焊接質量造成的斷裂,經與生產廠家協商,采取以下兩項措施:大修時,在爐膛內對分離器進行二次焊接,對已出現開焊的焊口進行打磨和清污,用同種材質的焊條補焊,補焊采取對口焊接工藝以減少應力,焊接完后對焊縫進行熱處理以消除應力;分段焊接處補焊70mm×50mm×10mm的連接搭板(材質同分離器),以增強焊縫處的連接強度,使4段分離器形成連續的整體,從而有效地避免分離器從焊接處脫落。

根據鍋爐生產廠家的推薦,選購符合800℃以內可安全運行的分離器材質,分離器的材質由ZG35CR24Ni7SiN變為ZG30CR24Ni9SiN,并且加強了對運到現場的分離器材質的及時驗證,保證其技術性能能夠符合要求。分離器的底板原先固定在水冷壁的鰭片上,由于水冷壁的膨脹與分離器的膨脹不同步,很容易形成底板阻礙分離器的自由膨脹。為了消除分離器底板對其自由膨脹的限制,對分離器底板固定方式進行改造。現在的固定方式是在每組分離器下部的兩側焊上支撐三角板,底板被支撐在上面,使底板擺脫了水冷壁膨脹的限制,就可隨著分離器一起膨脹,還可防止分離器產生擺動。

2循環流化床鍋爐密相區水冷壁防磨措施

循環流化床鍋爐的防磨措施正確與否對機組的安全運行影響很大,國內的循環流化床鍋爐受熱面磨損爆管事故時有發生。為此,濟寧三號煤礦煤泥熱電廠和哈爾濱鍋爐廠共同開展了440t/h循環流化床鍋爐密相區水冷壁防磨措施的研究。

循環流化床鍋爐密相區水冷壁受熱面的磨損主要集中在爐膛下部未燃帶與水冷壁管密相區域管壁、爐膛四個角落區域管壁和不規則區域管壁,其中以密相區水冷壁受熱面的磨損最為嚴重。爐膛下部未燃帶與水冷壁管過渡區域管壁的磨損原因是:在過渡區域內由于沿壁面下流的固體物料與爐內向上運動的固體物料運動方向相反,在局部產生渦旋流;沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區域產生流動方向的改變,因而對水冷壁管產生沖刷。

循環流化床鍋爐密相區水冷壁的防磨措施如下:

①增設金屬防磨蓋板。防磨蓋板是鍋爐傳統防磨措施之一。防磨材料根據防磨位置煙氣溫度選取,一般采用1Cr18Ni9Ti和20G兩種材料,板厚為2mm。

②防磨堆焊。在需要防磨的金屬材料表面堆焊一定厚度的熔焊金屬,使母材具有較高的抗磨損性能,主要用于非金屬耐磨耐火材料與非保護區之間的過渡處防磨,如水冷壁下部、過熱器、風帽和高溫再熱器等部位。

③冷壁管澆注料上部及爐膛出口雙面水冷壁工藝改造。440t/h循環流化床鍋爐采用超音速電弧噴涂技術。選用耐沖刷磨損和抗高溫氧化性能俱佳的L*88A超硬合金絲材制作耐磨涂層加上高溫封孔層這一復合涂層進行防護;冷壁管澆注料上部1.5m及爐膛出口雙面水冷壁進行陶瓷噴涂施工。

④水冷壁管澆注料上部1.5m結構改造。鍋爐年利用小時數增加500h以上。

3循環流化床鍋爐槽型分離器故障治理

濟寧二號煤礦矸石熱電廠通過對UG-75/5.3-M16循環流化床鍋爐槽型分離器容易發生脫落故障的研究分析,制定出相應對策,延長了鍋爐運行周期。

1#鍋爐槽型分離器是整體澆鑄的,中間沒有焊接點,通過頂部16mm鋼板掛接在Φ22mm的1Cr18Ni9Ti圓鋼上,槽型分離器材質較厚,除氧化較嚴重外,沒有斷裂和嚴重變形,但懸掛點圓鋼在高溫煙氣熾烤下逐漸氧化變細,失去應有的金屬性能,最后承受不住槽型分離器重量而脫落。2#鍋爐槽型分離器由3段6mm槽鋼中間用6mm鋼板焊接而成,運行中不斷被高溫氧化、產生熱應力并導致熱變形,最后在脆弱的地方即焊接處斷裂,底部固定鋼板嚴重變形、脫焊。兩種槽型分離器原先采用的材料都是1Cr20Ni14Si2,在900℃工作溫度下抗氧化、抗變形性能較差,不能滿足使用要求。

他們采取的對策如下:

①槽型分離器選材。在運行過程中,鍋爐爐膛出口溫度高、煙氣沖刷氧化嚴重,槽型分離器工作環境惡劣,須選用耐高溫、抗氧化、抗變形及耐磨損的新型高溫耐熱合金作為槽型分離器材料,且將厚度增大到16mm。為減少中間焊接環節以減少脆弱點,需整體澆鑄。底部擋板材料選用同上。

②懸掛點處理。采取涂敷防磨涂料、覆蓋耐磨混凝土的方法,以防止圓鋼被高溫氧化而產生熱變形。

③槽型分離器底部固定鋼板焊接。鍋爐運行時,槽型分離器受熱膨脹,因其頂部與圓鋼掛接,故底部與鋼板的連接應有一定間隙,允許其在一定范圍內自由膨脹,所以底部的鋼板要減少焊接點,最好是一塊整鋼板。

4改造型循環流化床鍋爐磨損治理

南屯煤礦矸石熱電廠1#鍋爐為江西鍋爐廠生產的雙鍋筒橫置式35t/h沸騰爐,為降低飛灰含炭量和排渣熱損失,2003年5月由哈爾濱鍋爐廠將鍋爐改造為40t/h循環流化床鍋爐,但運行35天后出現受熱面泄漏。經過研究后提出檢修、運行的改進措施,取得了良好的效果。

經過對水冷壁、風帽和旋風分離器等處磨損情況的深入分析,根據產生磨損的原因采取以下應對措施:

①將水冷壁防磨區域的防磨護瓦全部卸下,原先固定防磨護板的開孔全部焊死,重新焊接Y型銷釘,在金屬防磨護瓦上面再澆筑一層厚度為553mm的碳化硅非金屬防磨材料。

②采用金屬表面處理技術,應用合金粉末氧氣-乙炔噴焊工藝對膜式水冷壁進行處理,所用合金粉末為Ni60的鎳基合金粉末,主要成分為鎳、鉻、鐵、硅、硼等,噴焊層高度為1000mm,厚度為1mm左右。

③針對布風板阻力比原設計大2000Pa的情況,對鐘罩式風帽內管切除50mm,以降低風速和增大風量,其結果是有效地控制了煙氣的流速、減小了密相區的高度和分離器的磨損。

④調整風帽小孔的對應角度,嚴格按照設計進行找正。

⑤在運行方面則是調整入爐的燃料粒徑符合設計要求;嚴格按照設計計算的數據進行操作,控制床層溫度、爐膛出口溫度和返料口溫度不超過設計的數值;降低鍋爐的引風量,保持鍋爐在微正壓下運行;嚴格控制鍋爐負荷的波動,避免鍋爐負荷的頻繁變化。

運行實踐表明,他們采取的防磨措施是有效的。行家們指出:對于改造型鍋爐的設計要考慮到現場的實際條件,避免出現煙氣流通面積驟然變化引起煙速改變從而加重磨損的情況,才能延長鍋爐的連續運行時間。

5循環流化床鍋爐埋管故障治理

東灘煤礦煤矸石熱電廠配用的UG-75/3.82-M23循環流化床鍋爐,原設計是與前后墻膜式水冷壁通過焊接方式相連,埋管采用傾斜序列加鰭片,鰭片材質為1Cr18Ni9Ti;總埋管數120根,規格為Φ51×5mm。運行幾年來,因埋管故障導致停爐占停爐總數41%,嚴重影響生產任務的完成,為此開展了此項研究。

該廠的統計數據表明:在全部埋管故障中,埋管拉裂占41.2%,裂紋占35.3%,磨損占23.5%。

在進一步查找埋管損壞原因的基礎上,他們有針對性地采取了3項相應的改造措施:

①埋管規格改為Φ51×10mm,材質仍為20g鋼,埋管上的鰭片增加到8道,鰭片材質改為耐高溫耐磨損的Cr25Ni20Si2,以加大埋管抗磨能力和運行周期。

②爐膛下部在標高9800mm處為改造拼接點,將前后墻下部水冷壁去掉,更換成新的流化燃燒室。改造后的流化床爐底標高比原來降低450mm,埋管與爐底距離增加100mm,減輕底料對埋管的強力沖刷。因為離爐底越遠,較粗底料上沖動能越小,對埋管磨損也越小。

③將鍋爐埋管系統與膜式水冷壁分開布置,把埋管兩端拉到流化室外,增設埋管上集箱和下集箱,重新布置下降管,使埋管部分單獨形成獨立的水循環回路,埋管受熱時能向前后自由膨脹,消除應力集中造成的事故隱患,徹底解決原先鍋爐埋管因膨脹產生的彎曲和焊口拉裂損壞。

改造后至今幾年中,各運行參數均在正常范圍內,尚未發生過埋管彎曲和埋管兩端與膜式水冷壁連接處的丁字焊口拉裂,且埋管出現縱向裂紋與磨損程度也比大為減輕,消除了因埋管故障造成的停爐。

6循環流化床鍋爐點火器燒熔治理

濟寧二號煤礦矸石熱電廠配有2臺浙江大學與無錫鍋爐廠聯合研制的UG-75/5.3-M16型次高溫、次高壓、單鍋筒橫置式自然循環鍋爐,采用床下點火啟動。他們針對鍋爐點火啟動中點火燃燒器嚴重燒熔的情況,結合有關燃燒理論和優化試驗,對點火啟動過程進行調整,取得了良好效果。

①將東、西一次風門開度調整到一致。首先是改變了“點火啟動期間,為了確保床料完全流化,必須盡可能開大一次風門”的觀念。實踐證明,只要一次風總風量不變,將一次風門開到25%,使一次風量從點火助燃風門進入點火燃燒器吸收攜帶柴油釋放的熱量進入鍋爐風室,床料流化能達到同樣風量下的效果。東、西床料流化不均勻,主要原因是布風板阻力不平衡、床料粒徑不一樣(從東爐門上床料造成粗大顆粒積聚在東部)。東、西風門開度不一致,并不能消除東、西料床的流化差別,只會影響東點火燃燒器安全啟動。

②加快床料溫升速度。通過合理控制回油壓力和一次風量,點火2h后,床料沸下溫度一般達到400℃,可少量人工間斷投入干細粉煤;溫度升至450℃時,間斷給煤機給煤;升至550℃時連續給煤;600℃時增大一次風門開度,提高一次風量,同時少許加大給煤量;750℃以上并有繼續上升趨勢時,將一次風門全開,撤出油槍,加大給煤量至正常狀態。

③提高耐火溫度。點火燃燒器筒壁長度由2900mm減為2470mm,嚴格按《ZU-75A點火裝置使用安裝說明書》中對鋁酸鹽耐火混凝土的配比配料。

④改變點火燃燒器內的熱電偶位置。為使熱電偶反映真實溫度,將其移到燃燒筒內,躲避一次風對熱電偶的冷卻。

7煤泥循環流化床鍋爐防高溫結焦

鮑店煤礦煤矸石熱電廠根據多年運行經驗,總結出煤泥循環流化床鍋爐燃燒調整過程中容易出現高溫結焦事故的原因以及防范措施,具有顯著的借鑒作用。

對于運行操作不當造成床溫超溫而結焦,應加強司爐工的業務技術培訓;對于一次風量低于最小流化風量,應對風道、風室和風門及時巡回檢查,發現設備缺陷及時處理;做好冷態試驗,確定臨界風速、冷態最小風量,運行中最小風量不得低于冷態最小風量的60%。

對于運行中煤泥投料塊太大,根據他們經驗和運行效果分析,煤泥入料塊越小越好,因此在煤泥給料機出料口加裝篦子,把煤泥分割成100mm×100mm以下小塊,入爐吸熱過程大為縮短,防止流化床床溫大幅度波動。

對于風帽損壞嚴重致使床料不能正常流化,停爐更換新風帽,提高風帽材質耐火度;運行中盡量減少壓火次數,壓火溫度控制在850℃以下,溫度過高風帽易出現“炸頭”現象。

對于鍋爐運行周期過長和粒度組成不合理,在床料中出現“圓球形”小顆粒時應更換新的床料。

對于鍋爐運行中爐膛內澆注料大面積脫落到燃燒床中及局部沸騰不良,在修理時選擇理化指標較高的循環流化床專用澆注料和制定合理的施工方案,嚴格烘爐質量要求,防止出現大面積脫落現象。

對于料層太薄致使運行中出現穿孔現象,及時添加床料,將風室靜壓控制在鍋爐允許范圍內。

對于流化床布風板設計不合理、開孔率不夠造成流化床上床料不能正常的流化沸騰,重新設計了布風板結構。

此外,他們還總結出了出現高溫結焦征兆時停止煤泥供應、提高引風量、加大一次送風量等方便、快捷的處理方法。

8分散控制系統在循環流化床鍋爐應用

1)國產分散控制系統在40t/h循環流化床鍋爐應用

南屯煤礦矸石熱電廠1#鍋爐改造工程的熱控系統采用了浙江大學J*300*分散控制系統,運行情況達到了系統設計要求,實現了40t/h循環流化床鍋爐監視、控制和聯鎖保護,為國產分散控制系統應用于小型循環流化床鍋爐積累了經驗。

J*300*是一套全數字化、現場總線式的DCS系統。該系統實現的基本功能包括數據采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、鍋爐聯鎖保護(PIS)、鍋爐主燃料切斷保護(MFT)控制等功能。

其中,數據采集系統(DAS)具有操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報警顯示流程圖顯示等顯示,定期記錄、請求記錄、事故追憶記錄、事故順序(SOE)記錄、跳閘記錄等制表記錄,歷史數據存儲和檢索,性能計算等多項功能。

模擬量控制(MCS)主要包括汽包水位控制、主汽壓力控制、主蒸汽溫度調節回路、床溫調節、床壓調節(排渣控制)、爐膛壓力控制(引風量自動調節)等。

鍋爐聯鎖保護(PIS)實現聯鎖時,高壓風機開啟后才能手動開啟一次風機,引風機停止或高壓風機停止1min時自動停止一次風機,一次風機開啟后才能手動開啟二次風機,引風機和一次風機停止或高壓風機停止1min時自動停止二次風機,引風機開啟后才能手動開啟高壓風機,引風機停止時自動停止高壓風機,高壓風機停止1min后須進行停爐處理,引風機和一次風機停止或高壓風機停止1min時自動停止1#、2#給煤機。

正常控制狀態時,水位控制和主蒸汽溫度控制獨立按照各自的控制方案進行,專家協調控制層監控系統行為;一旦兩個控制系統出現矛盾時則啟動智能協調方案。

2)進口分散控制系統在35t/h循環流化床鍋爐的應用

濟東新村熱電廠35t/h循環流化床鍋爐可調參數較多,控制較為復雜。為此,該廠計算機集散控制系統(DCS)結合循環流化床鍋爐控制特點,采用美國Honeywell公司S9000控制器,并將美國Intellution公司Fi*32軟件包作為人機接口(MMI)應用軟件,采取相應的控制策略和控制方案,實現了各項監控功能。

計算機集散控制系統(DCS)以其可靠性高、靈活性強、性能價格比較優的特點,已逐步應用于工業控制領域。DCS在電力生產中主要用于大型電站及其煤粉爐的控制。由于循環流化床鍋爐(CFB)是近年來發展起來的新技術,其運行控制較為復雜,且國內多為中、小型鍋爐,因而為DCS在循環流化床鍋爐上的應用帶來一定難度。

濟東新村熱電廠設計裝機容量2×6MW,配備3臺國產YG-3E/3.82-MG型循環流化床鍋爐。控制方案包括兩部分:一是針對CFB的特性而設計的燃燒控制系統,包括床高、床溫、石灰石用量、一次和二次風量、爐膛負壓及給煤量控制等;二是汽水系統等常規控制,如汽包水位、主汽溫度控制等。

該廠DCS按功能分為數據采集監測系統(DAS)、順序控制系統(SCS)、模擬量控制系統(MCS)三個子系統。整個系統設有5個操作站,分別對應3臺鍋爐和2臺汽輪機的參數監測和控制操作。各操作站間的畫面能任意切換,但不可進行相互操作。5個操作站中可任選1個作為工程師站,以進行參數下載及軟件組態等,但需進行密碼權限轉換。

實踐表明,這個廠的35t/h循環流化床鍋爐DCS系統取得了較好的應用效果。

9混合點火方式在循環流化床鍋爐的應用

鮑店煤礦煤矸石熱電廠UG-75/3.82-M23型中溫中壓循環流化床鍋爐由原設計的床下熱煙氣點火方式改為床上木炭點火與床下熱煙氣點火相結合的混合點火方式,節約了大量費用,對同類型的鍋爐點火有借鑒價值。

床下熱煙氣點火耗用大量輕柴油,點火成本高達1.8~2.4萬元;此外,該廠3臺35t/h循環流化床鍋爐已經成功由床上油槍點火改為床上木炭點火,不但成本低,還保證了啟爐升溫曲線符合原先設計的曲線,且技術成熟,司爐工人全部掌握此種點火方式;再有,該廠在UG-75/3.82-M23試運行階段已試過床上木炭點火技術,但此種鍋爐為水冷風室,點火時床溫上升緩慢,鍋爐不易點燃,后來決定采用床上木炭與床下熱煙氣加熱的混合點火方式。

控制點火時間和溫度是循環流化床鍋爐啟動的關鍵,汽包壁溫、耐火材料溫升是決定啟動時間的首要因素,鍋爐啟動時首先考慮的是各膨脹符合安全要求。采用混合點火方式要控制啟動升溫速度,以防止爐墻變形與開裂、受壓元件及管壁膨脹過大,特別是冷態啟動初期要控制溫升速度不大于5~10℃/min,冷態啟動時間約為2.5h。由于點火前在爐膛內加入了一定數量的木炭,床溫在480~550℃時會迅速上升,此時可減少油槍的出力,投入少量的煤粉。床溫升到650~700℃時關閉油槍,用給煤量控制床溫。切忌用提高油槍出力的方法來迅速提高床溫,應將油壓控制在1.5~2kPa,煙氣發生器內的熱煙氣溫度在850℃以下。整個啟動過程中,可采用控制過量空氣系數(即加大空氣量)的方法來合理控制床溫上升。

10循環流化床鍋爐爐內脫硫

濟寧二號煤礦煤矸石熱電廠以選煤廠生產的煤泥、洗矸為燃料,現運行2臺蒸發量為75t/h的循環流化床鍋爐。他們從2004年開始采用循環流化床燃燒脫硫技術,平均脫硫效率為79.3%,SO2≤400mg/m3。

這個廠的經驗是:

①爐溫恒定與控制是SO2排放量達標的關鍵。現場實際運行修正了理論計算的幾個數據。首先是爐溫,當設定在950℃左右時,Ca/S上升到6.0,實際上SO2排放量波動范圍也較大,達標較困難。當爐溫下降到930℃時,Ca/S也隨之下降,但SO2排放量下降微小。當爐溫下降到870℃時,SO2排放量降低相當明顯,與Ca/S關系已不大;但如Ca/S下降至理論計算值時,SO2排放量則明顯回升。為保證SO2排放量穩定達標,綜合考慮其合適控制溫度為900℃上下波動30℃,Ca/S為3.0(石灰石中CaO≥90%)較保險。實際操作中,爐溫波動如果較大,SO2排放量的放大十分明顯,很容易超標,且SO2排放量滯后性較強。

②石灰石與爐溫的聯動是控制重點。測試數據表明,爐溫上升時石灰石投入量要隨之加大。如果聯動遲滯時間長而銜接不上,會造成SO2排放量長時間超標,石灰石使用量急劇上升。

③石灰石與煤泥混合充分均勻是前提。必須做到兩次攪拌時間有保證,加水量適當加大,使入爐燃料呈糊狀。切勿隨加隨燒,這樣易導致SO2排放量時高時低陷入高了加、加了高的惡性循環,很難再調整回來。

④及時放渣是連續運行的保證。由于煤泥中混入了石灰石,可降低灰熔點約50℃,控制不好易形成大量小焦塊,嚴重時局部結焦,只好停運,因此應加強放渣,保證脫硫時鍋爐連續運行。

11循環流化床鍋爐參與電網調峰性能研究

440t/h循環流化床鍋爐其負荷調節比高達3:1~4:1。隨著燃燒控制水平的提高,當負荷降至額定負荷30%以下時仍能穩定運行,所以適于大幅度調峰運行。最近,濟寧三號煤礦煤矸石熱電廠和哈爾濱鍋爐廠開展了循環流化床鍋爐參與電網調峰性能的研究。

流化床鍋爐變負荷運行是一個動態的過程,就是通過適當的操作方法把運行負荷從一個數字穩定到另一個所需值,在這個變化過程中要求鍋爐蒸汽參數穩定,流化狀態良好,床溫保持在允許變化范圍內,既不低于熄火溫度也不高于結焦溫度。

調節負荷意味著改變鍋爐蒸發受熱面產生的蒸汽量,亦即改變蒸發受熱面的吸熱量。一般有以下三種調節方法:

①改變給煤量,促使床溫變化,致使床溫達到新的平衡點。簡單地說就是高負荷時增加給煤量,低負荷時減少給煤量,風量則配合給煤量維持床溫在某個允許的范圍內。

②調節靜止料層高度或者說風箱壓力,使床中顆粒濃度變化而使傳熱系數發生變化,吸熱量也隨之改變。試驗表明,當床溫和粒子尺寸不變時,換熱系數和粒子濃度的變化呈正比。高負荷時保持高顆粒濃度,低負荷時通過排放底料、控制循環灰量來保持低顆粒濃度,床溫則由給煤量和風量一起控制。

③對大型循環流化床鍋爐停止部分爐床的流化運行,進行熱備用壓火處理。這是一種既減少給煤量又降低傳熱系數和受熱面積的辦法,適用于多床結構的大型循環流化床鍋爐較低負荷時運行。

床溫和負荷對給煤量的變化較敏感,給煤量又極易調節,因此在運行中通常用第一種方法來調節鍋爐負荷;當負荷變化較大時,第一、二種方法配合使用;對多床結構的循環流化床鍋爐,還可考慮使用第三種方法。

12電廠鍋爐引風機的變頻調速

鍋爐引風機是發電廠的主要負荷之一,屬于耗電大戶,素有“電老虎”之稱。在煤炭自備電廠中,僅引風機的耗電量就占到全廠用電量的25%左右。同時,為了維護鍋爐膛的負壓及正常燃燒,人們通常采用傳統的手動調節引風機風門擋板的方式進行風量調節,這樣會給生產造成很多問題,從而危及鍋爐安全穩定運行。近年來,南屯煤礦矸石熱電廠與山東礦業學院濟南分院科技開發公司合作,在鍋爐引風機上應用變頻調速技術后,使上述這個困擾多年的問題終于得到了解決。

南屯煤礦矸石熱電廠于1998年5月對1#爐的引風機安裝了變頻調速控制系統,由于不再需要調節風門,故將風門擋板拆除,不但完全消除了節流損失,節約了大量電能,而且大大降低了引風機故障率,減少了壓火停爐次數,維持了鍋爐運行穩定。在正常情況下,變頻器運行在“自動”工作方式,實時跟蹤爐膛負壓,自動調節電機轉速,保持爐膛負壓穩定在設定值上,減輕了運行人員勞動強度。

實踐表明:控制器操作簡便,運行方式靈活,運行參數變化一目了然。引風機啟動時,由于頻率能手動或自動調整,不僅不會對供電電網造成沖擊,還能使開關設備故障率大為減少,延長了開關電器使用壽命,減少了設備維護工作量。

為了將爐膛負壓設定值穩定維持在-20Pa(正常范圍為0~-50Pa),將電機運行頻率調整到較佳的36~38Hz,此時電機輸出功率在80kW左右,一年就可節約電能50萬kWh,年節約效益達20萬元,變頻器全部投資費用1~2年內完全回收。

篇3:電纜熱伸縮對安全運行威脅及解決措施

隨著負荷電流變化及環境溫度變化,電力電纜會發生熱伸縮,其中因線芯的熱脹冷縮而產生非常大的熱機械力,電纜線芯截面越大,所產生的熱機械力就越大;同時線芯和金屬護套還會因熱脹冷縮的多次循環,而產生蠕變。熱伸縮對電力電纜運行構成很大的威脅,會造成運行電纜位移、滑落,甚至損壞電纜及附件。目前國內己選用的最大電纜截面為7*1600mm=,因此必須重視大截面電纜的熱伸縮問題。

現就各種敷設方式下電纜熱伸縮對安全運行帶來的威脅作一簡單分析:

(1)直埋敷設時,電纜因受到周邊土壤的限制,整根電纜無法產生位移,于是線芯將在熱機械力的作用下在線路的兩個末端產生很大的推力,引起末端位移,從而對電纜附件的安全構成極大威脅。

(2)徘管敷設時,電纜因不受到橫向約束,在熱機械力的作用下電纜將產生彎曲變形;電纜隨著電纜溫度的不斷變化,彎曲變形反復出現,使電纜金屬護套產生疲勞應變

(3)隧道敷設時,電纜一般均放在支架上,不作剛性固定,故電纜的熱伸縮較大,在斜面敷設時易出現滑落現象;在電纜的彎曲處易出現嚴重位移;電纜隨著電纜溫度的不斷變化,還會反復出現彎曲變形,使電纜金屬護套產生疲勞應變。

(4)豎井敷設時,電纜的自重及熱機械力有可能使金屬護套產生過分的應變,從而縮短電纜的使用壽命。

(5)市政橋梁敷設時,若電纜敷設在橋內排管中,則存在與排管敷設相同的問題;若電纜敷設在橋的箱梁中,則存在與隧道敷設相同的問題,除外敷設在橋梁上的電纜還會受到橋梁伸縮、振動的影響,從而加速電纜金屬護套的損壞。

對上述危害應采取相應的對策必須從電纜及附件的設計、生產,電纜線路設計,施工等幾方面著手。

(1)電纜及附件。為減少大截面電纜的熱伸縮,電纜線芯宜采用分裂導線,不僅能減小線芯的損耗,而且單位面積上產生的熱機械力亦比其他形式導線要小。電纜附件設計必須考慮能承受電纜的熱機械力而不損壞。

(2)電纜金屬護套目前有鋁護套和鋁合金護套兩種,它們的性能有較大區別:鋁護套與鋁合金護套相比可提高電纜的運行性能,故除防腐要求特別高的工程,一般電纜金屬護套以選擇鋁護套為宜。

(3)直埋敷設的電纜在臨近終端處,如變電站電纜層內,可作蛇形敷設,以吸收變形,減小末端推力:在支架處應作剛性固定,以防止終端因電纜位移而損壞。

(4)排管敷設大截面電纜時,為阻止電纜產生彎曲變形可向敷有電纜的排管內填充膨潤土。在工井的排管出口處可作擾性固定,在電纜接頭的兩側需作剛性固定,以保護電纜接頭的安全。

(5)隧道內電纜可蛇形敷設,以吸收由熱機械力帶來的變形,在斜面敷設時電纜需固定,接頭兩側電纜亦需作剛性固定,以保護電纜接頭的安全。

(6)豎井內的大截面電纜可借助夾頭作蛇形敷設,并在豎井頂端做懸掛式固定,以吸收由熱機械力帶來的變形。

(7)市政橋梁敷設的電纜必須選用鋁護套,以降低橋梁振動對電纜金屬護套造成的疲勞應變,敷設方式可參照排管或隧道,需要注意的是,在考慮電纜熱伸縮的同時,還需考慮橋梁的伸縮,在橋梁伸縮縫處、上下橋梁處必須采取撓性固定,或選用能使電纜伸縮自如的排架。