余熱發(fā)電機組改造案例
1 5000噸熟料生產(chǎn)線帶補燃爐余熱發(fā)電改造
1.1 主機配置情況及運行中存在的問題
(1)該公司共有兩條5000噸熟料生產(chǎn)線,3臺帶補燃爐余熱發(fā)電機組,其中1、2#裝機12000kW,汽輪機型號為N12-35,3#裝機12000kW,汽輪機型號為N12-25。
?。?)1、2、3#機組共有2臺煤粉爐,1臺硫化床爐,2臺SP余熱爐,上述5臺爐實行母管制聯(lián)結,因3#機組壓力低,母管到3#機組汽輪機蒸汽采取降壓措施。3#機組還單獨配置2臺AQC鍋爐。
(3)煤粉爐能力為56t/h,硫化床爐能力為75t/h,帶1個SP爐時為92t/h(SP爐過熱器在硫化床爐內(nèi))。
?。?)控制方式:SP余熱鍋爐有3個擋板,AQC余熱鍋爐有4個擋板,2條窯共14個擋板,上述擋板由水泥窯中控室控制。1、2#機組在發(fā)電控制室采取集控,3#機組在3#機組發(fā)電控制室采取DCS控制,1、2#機組汽輪機為液壓控制,3#機組為505控制。1、2#機組發(fā)電機為帶碳刷勵磁,3#機組發(fā)電機為無刷勵磁。
1.2 改造方案
?。?)SP鍋爐為立式鍋爐,由于目前SP鍋爐運行不正常,積灰嚴重,且無排灰裝置,擋板安裝位置及方向不合理,漏風大。因此SP鍋爐需整體撤除,更換成PH鍋爐,且增加排灰裝置,更換原有的3個擋板及電動執(zhí)行器。對熱力系統(tǒng)在原有基礎上優(yōu)化、使之更加合理,鍋爐主蒸汽壓力根據(jù)原有汽輪機的要求進行設計。
?。?)原煤粉爐及其煤磨、煤供應系統(tǒng)、控制系統(tǒng)停止使用,鍋爐出口溫度根據(jù)原料烘干工藝要求進行控制,滿足原料烘干對廢熱資源的需求。
?。?)改進控制方式,提高勞動生產(chǎn)率。將汽輪機目前的液壓控制或505控制液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)改為DEH系統(tǒng),整個發(fā)電系統(tǒng)采用DCS控制。
改造后2臺新PH鍋爐與1臺硫化床爐、2臺AQC鍋爐實行母管連接,改造后為5爐3機系統(tǒng),改造后系統(tǒng)對窯尾水泥工藝系統(tǒng)操作比以前穩(wěn)定、可靠。
2 2000噸熟料生產(chǎn)線帶補燃爐余熱發(fā)電改造
2.1 主機配置情況及運行中存在的問題。
?。?)該公司共有1臺發(fā)電機組,汽輪機型號為N12-3.43汽輪機1段抽汽進高加;2段抽汽進除氧器;3段抽汽進低加。
(2)機組有1臺由鏈條爐改造成的煤粉爐, 2臺SP1余熱爐,2臺SP2余熱爐,2臺AQC余熱爐,設計時2臺SP2余熱爐產(chǎn)生6MPa熱水,AQC鍋爐產(chǎn)生1Mpa146℃熱水,用于除氧器,SP2鍋爐產(chǎn)生3.8MPa飽和蒸汽,到煤粉爐內(nèi)加熱成過熱蒸汽。
由于除氧器壓力為0.2Mpa,AQC鍋爐產(chǎn)生1MPa飽和蒸汽,實際無法使用,目前2臺AQC鍋爐已停止運行;SP1余熱爐因積灰等原因投產(chǎn)以來基本沒有使用;SP2鍋爐由于除灰效果差,實際產(chǎn)蒸汽約為7-9 t/h,比原設計為13 t/h下降了21-47%,鍋爐出口溫度由原設計的220℃上升到290-305℃。
(3)由于SP2和AQC4臺余熱鍋爐完全不能使用,2臺SP2鍋爐效率下降較多,機組已成為實際意義上的小火電,且煤粉爐能力為35t/h,正常使用時無法保證汽輪機達到正常出力,目前汽輪機出力為9300 kW/h,達不到12000kW/h設計值。
?。?)控制方式:SP1余熱鍋爐有3個擋板,SP2余熱鍋爐有2個擋板,AQC余熱鍋爐有2個擋板,2條窯共16個擋板,上述擋板由電廠中控室控制(部分已經(jīng)拆除或改為手動)。汽輪機為手動調(diào)節(jié)控制,DCS為MAX1000控制系統(tǒng)。
2.2 改造方案
?。?)SP鍋爐為立式鍋爐,由于目前SP鍋爐運行不正常,積灰嚴重,且無排灰裝置,擋板安裝位置及方向不合理,漏風大。因此SP鍋爐需整體撤除,更換成PH鍋爐,且需增加排灰裝置,更換原有的擋板及電動執(zhí)行器。
?。?)新設計2臺AQC鍋爐,并增加沉降室,鍋爐主蒸汽壓力根據(jù)原有汽輪機的要求進行設計。
(3)對汽輪機和主蒸汽管道系統(tǒng)進行適當改造,優(yōu)化原有的熱力系統(tǒng),對老電廠MAX1000控制系統(tǒng)進行改造,采用新的DCS系統(tǒng)。
上述改造后發(fā)電機組補燃鍋爐退出生產(chǎn)后僅靠余熱鍋爐仍能正常發(fā)電,發(fā)電負荷能夠達到8000kW左右,補燃鍋爐投入運行后發(fā)電負荷能夠達到11000 kW 以上,目前當補燃鍋爐增加煙汽脫硫后補燃爐可以使用,未來當補燃爐不符合產(chǎn)業(yè)政策時也可退出運行,符合國家環(huán)保要求。
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