300 MW CFB鍋爐FGD設備啟動方式優(yōu)化和節(jié)能研究

洪喜彬

（廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東云浮527328）

0 引言

隨著電力市場改革的進一步深化，同時受我國經濟轉型的影響，火電機組年平均可用小時數(shù)逐年下降。300 MW大型CFB鍋爐從點火到汽機沖轉至少需耗時8～10 h，加之機組調峰多，啟停頻繁，因而輔機電耗大，機組啟動成本高。云河發(fā)電有限公司C廠采用上鍋廠SG-1036/17.5-M4506CFB鍋爐，機組啟動時，在鍋爐汽包上水至點火水位后FGD設備即全島投入運行，導致輔機電耗大。

本文探索了在不對原系統(tǒng)進行改動的前提下，優(yōu)化FGD系統(tǒng)設備啟動方式，以有效減少廠用電耗，提高機組啟動的經濟性，對同類型機組啟動方式的優(yōu)化和節(jié)能有重要參考意義。

1 系統(tǒng)介紹

云河發(fā)電有限公司5、6號機組（2×300 MW CFB燃煤機組）整套脫硫系統(tǒng)采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝。系統(tǒng)采用一爐一塔進行脫硫的配置方案，共兩套煙氣脫硫裝置。系統(tǒng)采用兩級屋脊式除霧器。為充分、迅速氧化吸收塔漿池內的亞硫酸鈣，設置氧化空氣系統(tǒng)。吸收塔采用空塔，不設填料裝置。本系統(tǒng)反應池的攪拌是通過“脈沖懸浮”的方式完成的，每座吸收塔設置兩臺脈沖懸浮泵，一臺運行，一臺備用，在運行或是停機后重新投運時，通過脈沖懸浮泵將液體從吸收塔底部抽出，經管路重新輸送回反應池內。當液體從噴嘴中沖出時就產生了脈沖，依靠該脈沖作用可以攪拌起塔底固體物，進而防止產生沉淀。每座吸收塔設3層噴淋層，單向212個，雙向400個。每層噴淋層配一臺漿液循環(huán)泵；每座吸收塔設有兩臺氧化風機，一運一備，氧化風機采用離心式風機；每座吸收塔設有兩臺石膏排漿泵，一運一備，將石膏漿液送往石膏漿液旋流站進行一級脫水。C廠脫硫島主要輔機參數(shù)如表1所示。

表1 C廠脫硫島主要輔機參數(shù)表

2 優(yōu)化前FGD啟動方式

脫硫吸收塔系統(tǒng)投入：鍋爐點火前，通知脫硫值班員，投入吸收塔系統(tǒng)運行。

（1）對吸收塔進行補漿液，液位補充至9 m以上。

（2）確認吸收塔液位在9 m以上。

（3）啟動脈沖懸浮泵。

（4）脈沖懸浮泵運行15 min后，啟動兩臺（#1、#2）漿液循環(huán)泵。機組帶負荷后，若煙氣SO2排放不能滿足要求，啟動第三臺泵。

（5）啟動氧化風機，檢查并投用（手動）氧化空氣冷卻水。

以上方式為FGD全投運方式。但由于CFB鍋爐的特性，從鍋爐點火到汽機沖轉至少需耗時8～10 h，優(yōu)化前FGD設備在鍋爐汽包上水至點火水位后即全島投入運行，導致輔機電耗大。

3 優(yōu)化前存在的問題

（1）脫硫島輔機在鍋爐點火前運行時間較長，大大增加了廠用電消耗。

（2）脫硫島輔機投運時間方式隨意，沒有合理安排設備投運節(jié)點。

（3）投運的輔機臺數(shù)較多，導致輔機電耗較大。

4 優(yōu)化方案及應用效果

4.1 量化FGD設備啟動方式

脫硫吸收塔系統(tǒng)投入：

（1）鍋爐點火前2 h，通知脫硫值班員，對吸收塔補清水至液位7.2 m；

（2）在鍋爐點火前1 h，通知脫硫值班員，啟動一臺脈沖泵運行，并啟動事故漿液箱事故返回泵或打開供漿門對吸收塔補漿，將液位補至9 m；

（3）鍋爐點火前30 min，啟動一臺漿液循環(huán)泵運行；

（4）吸收塔液位至9 m后，啟動一臺氧化風機運行，啟動氧化風機后要檢查投用（手動）氧化空氣冷卻水。

4.2 應用分析

（1）優(yōu)化前FGD系統(tǒng)設備啟動不規(guī)范，方式沒有細化。優(yōu)化后啟動方式依據(jù)鍋爐點火準備時間，明確為鍋爐點火前2 h對吸收塔補清水至7.2 m，點火前1 h對吸收塔進漿至9 m。

（2）優(yōu)化前在鍋爐點火前已啟動一臺回流水泵、一臺脈沖懸浮泵、兩臺漿液循環(huán)泵和一臺氧化風機運行，導致輔機電耗大幅增加。優(yōu)化后在不改動系統(tǒng)及不降低安全系數(shù)的前提下，根據(jù)鍋爐點火準備時間，明確為鍋爐點火前1 h啟動一臺脈沖泵，點火前30 min啟動一臺漿液循環(huán)泵和氧化風機，大大節(jié)省了輔機電耗。

4.3 應用效果

C廠鍋爐冷態(tài)啟動FGD投運耗時統(tǒng)計如表2所示。

由表2可以看出，優(yōu)化前鍋爐冷態(tài)啟動過程FGD系統(tǒng)設備啟動平均時長達6.24 h，而優(yōu)化后平均時長下降至1 h，輔機節(jié)電效果非常明顯。每次鍋爐啟動可節(jié)省電量為：（160+400+560+630+30）×（6.24-1）=9 327.2 kW·h。折算為電費：9 327.2×0.508 6≈4 744元。以2017年#5、#6機組共啟動11次計算，共可節(jié)?。? 744×11=52 184元。

表2 C廠鍋爐冷態(tài)啟動FGD投運耗時統(tǒng)計表

經過啟動方式優(yōu)化后，在不對原系統(tǒng)進行改動的前提下，精確了FGD設備啟動方式，不但有效減少了廠用電耗，提高了機組啟動的經濟性，且風險系數(shù)小。每次機組啟動應用可以節(jié)省電耗約9 327.2 kW·h，費用約4 744元。2017年全年節(jié)省啟機成本約5.22萬元，有效提高了機組啟動的經濟效益，同時完善了機組啟動方案。

5 結論

（1）應用實踐證明，在不對原系統(tǒng)進行改動的前提下，優(yōu)化FGD系統(tǒng)設備啟動方式是可行的。

（2）研究表明，結合大型CFB鍋爐的特性，通過優(yōu)化FGD設備啟動方式，能夠有效減少脫硫島輔機電耗，降低機組綜合廠用電量。

（3）在鍋爐啟動過程中采用精確控制FGD設備投運時間的方式，可以有效縮短FGD輔機的運行時長，降低FGD輔機電耗，實際應用證明節(jié)能效果明顯。

[1]路春美，程世慶，王永征，等.循環(huán)流化床鍋爐設備與運行[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]300 MW循環(huán)流化床鍋爐運行規(guī)程：Q/YFP 10602.03—2017[S].

[3]300 MW循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫運行規(guī)程：Q/YFP 10608.03—2017[S].