加强电站运行管理，提高发电能力

　　山东山水集团创新水泥公司建有1条2500t/d新型干法水泥熟料生产线，为充分利用水泥窑生产过程中排出的废气余热，节约能源、降低成本，我们委托大连易世达于2006年为其配套建设了一座装机4.5MW的余热电站。电站设计平均发电功率4250kW，于2007年6月并网运行。电站投入运行后，通过我们加强机组运行管理，发电功率的逐年提高。现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：

 

　　水泥窑配套余热发电，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。

 

　　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。

 

　　在窑系统与发电系统正常运行的情况下,机组的发电效率,取决于旋窑及机组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、ASH过热器的入口烟气温度、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。

 

　　水泥窑余热发电，从窑系统到发电系统均以废气为介质进行热能的传递，其废气参数的品质对余热发电能力起着决定性的作用，而废气品质是由窑中控操作调整的。在窑系统不正常的情况下，中控操作以稳定水泥窑工艺为主，此时对废气参数的调整相对频繁，废气参数波动大，废气品质较差，发电量不稳定且很低；而当窑系统处于正常稳定的情况下，此时废气参数相对稳定，废气品质较好，发电量稳定且很高。因此提高电站发电能力，水泥窑是基础，相互配合是关键。

 

　　为密切窑系统与发电系统关系，达到相互配合，我们将发电系统与窑系统做为统一的整体来管理。具体做法是：

　　(1)是在管理制度上，制定了提高发电能力协作配合管理办法及将罚办法，实行层层目标管理责任制，将发电指标分解到每个人，不仅发电系统有指标，水泥窑系统也有指标。由于措施得利，较好地调动了广大职工生产积极性，消除了两系统的相互影响，促进两系统的高效平稳，保证了发电量的稳定。

 

　　(2)是在机构设置上，山水创新公司把窑中控与发电中控合并为一个部室，统一管理，统一协调，从根本上铲除相互推委，相互扯皮现象，从而理顺了关系，明确了责任，明确了目标，促进了水泥窑与发电系统健康发展。

 

　　a.高温风机转速：870～890r/min；

　　b.过剩风机转速：570～590r/min；

　　c.篦冷机篦速：一篦床：厚料层操作；

                  　　　二篦床：薄料层操作；

　　d.一篦床前冷却风机转速：2800～3000r/min；

　　e.窑产量：2800～3000t/d；

　　f.C1出口温度：320～340℃；

 

　　a.汽轮机真空度：－0.091～－0.094MPa

　　夏季控制：－0.091～－0.092MPa

　　冬季控制：－0.093～－0.094MPa

　　在汽轮机供汽参数一定的情况下，真空度提高0.001MPa，汽轮机可增加60kW的有功输出。

　　影响汽轮机真空的主要因素有：循环冷却水量和水温以及冷凝器换热管热阻。一般由循环冷却水量少和水温高带来的影响相对较小，也比较容易解决。一般冬季水温低，冷凝器换热充分，真空较高；一般夏季水温高，冷凝器换热不好，真空较低。因此夏季应适当增加冷却水量，以提高冷凝器换热能力，提高真空度。但是由冷凝器换热管热阻增高带来的影响比较大，也比较难处理。

 

　　冷凝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过虑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加胶球清洗处理措施。考虑胶球清洗运行成本低，操作简单，不需停机，效果较明显，因此我们主要采用胶球清洗方式清垢。采用胶球清洗措施后，污物得到清除，热阻降低，因此汽轮机真空度由清洗前的－0.086MPa提高至清洗后的－0.094MPa，发电能力由清洗前的4000kW提高至清洗后的4350kW，提高350kW，效果十分明显。

 

　　b.主蒸汽参数的控制管理

　　主蒸汽参数的运行范围：

　　压力：1.5～2.3MPa，正常情况下力争控制在上限2.0～2.3MPa；

　　过热度：320～400℃，正常情况下力争控制在上限360～400℃；

　　蒸汽流量：16～24t/h。

 

　　在主蒸汽参数的控制管理上，以稳定和提高过热度为主，以稳定和提高压力为辅。因为在一定的主蒸汽压力情况下，提高主蒸汽温度可以提高蒸汽的热焓值，降低汽耗率，提高发电能力。因此，在运行过程中应尽可能提高主蒸汽温度控制值。

 

　　至于主蒸汽压力控制，考虑到在一定的主蒸汽温度情况下，提高主蒸汽压力，锅炉的换热效率将下降。因此主蒸汽压力控制应通过方案优化进行确定。

 

　　为提高提高发电能力，我们重点采取了以下几项技术和管理措施：

　　(1)是变更了振打装置的传动比，提高了SP锅炉的振打频率；

 

　　(2)是每天定期开启胶球清洗装置对冷凝器管束的污垢进行清洗，提高换热效率；

 

      (3)是生料成分中加入3%粉煤灰，提高SP锅炉入口烟气温度；

 

　　(4)是通过改造提高了篦冷机中温取风口的取面面积；

 

　　(5)是在高、中温烟道上增设了联通管道，方便了高温风和中温风的调整，从而提高和稳定了AQC锅炉进口温度；

 

　　(6)是用耐磨陶瓷涂料代替原浇筑料，减小了浇注料厚度，增大了高温烟道的有效通风面积；

 

　　(7)是针对ASH过热器经常积灰问题，安装了蒸汽吹灰器，定期对过热器管束进行清理，保证了过热器的通畅和正常换热；

 

　　(8)是锅炉化学水处理采用了反渗透制水工艺，从而减小了锅炉排污造成的热能损失。

 

　　通过采取以上技术及管理措施后，取得了明显效果。通过统计：2007年下半年平均发电功率为4056kW；2008年平均发电功率为4368kW，提高了312kW；2009年上半年平均发电功率为4610kW，相对2008年又提高了242kW；相对2007下半年提高了554kW。如按年运转7200h计算，年可增加发电量399万kWh；如每kW电价按0.5元计，年可节省电费支出近200万元，经济效益十分可观。