提高干熄焦汽轮发电机组有功功率措施
1 概况
济南钢铁集团总公司(简称济钢)干熄焦工程是国家“九五”重点节能示范工程项目,于1999年3月建成投产,汽轮机发电机(额定容量6000kW)于2000年7月28日正式并网运行。
干熄焦工程主要由熄焦系统、循环系统、汽水发电系统、环境除尘系统4大流程组成。具体工艺流程:焦炉推焦车将1000℃左右的红焦装入焦罐,在干熄炉内自上而下与炉底部进入的180℃的惰性循环气体(氮气)逆向接触换热,冷却至250℃以下经排焦装置排出。氮气与红焦换热后温度升至800℃左右经过一次除尘器进入锅炉,与炉水再次进行换热,温度降至180℃以下,经过二次除尘由循环风机送回干熄炉循环使用。加热后的炉水产生高温高压蒸汽(5.4MPa,450℃),送往背压汽轮发电机组发电,发电后0.9~1.2MPa的背压蒸汽并入济钢低压蒸汽管网,用于生产和生活。
干熄焦系统锅炉蒸汽额定流量为2×35t/h,额定压力为5.4MPa,干熄焦发电系统机组额定容量6000kW;而目前实际运行状况为:流量20~30t/h,压力4.6MPa,2000年日均发电量45000kW.h左右,尚不及额定功率的1/2。干熄焦发电系统的运行能力远没有得到充分发挥,背压忽高忽低,非计划检修时有发生,致使干熄焦生产及干熄焦发电系统不能顺利运行。
2 影响发电原因分析
针对干熄焦汽轮发电机组投用后发电量低的问题,经调研、分析、论证,认为制约发电量进一步提高的因素是:
(1)重视程度不够。干熄焦系统没有纳入整个生产工序控制之列,未纳入日常考核。
(2)管理制度不健全。济钢干熄焦装置是全国第三套,几乎没有成熟的经验可借鉴,各项管理制度不健全、不完善。
(3)存在设计缺陷。由于设计方面的原因,干熄焦装置在工艺、设备等方面存在着一定的缺陷,发电机组不能在良性工况下发电。
(4)岗位操作不力。济钢干熄焦技术先进,是全国第一套设备国产化率达到90%以上的装置。由于技术新、设备新、人员新,所以在岗位操作方面存在一些不适应的地方。
3 改进措施
3.1 提高重视程度
将干熄焦生产系统纳入整个生产工序控制之列,纳入日常考核,确保该系统正常生产、发电产汽。针对制约干熄焦汽轮发电机组发电能力进一步提高的因素,成立攻关组,认真分析原因,制定整改措施,并逐步予以实施。采用325mm管道向蒸汽主管网回供富余蒸汽,为这部分蒸汽单独设立集汽包,并负责外供,使背压蒸汽供需平衡,彻底解决了背压高影响发电量的问题,并降低了生产成本。
3.2 加强管理
针对干熄焦的运行现状,建立和完善一系列规律制度和考核办法。制定干熄焦运行管理制度、干熄焦发电机组考核办法、干熄焦汽电运行联系制度、关于汽轮机发电机组并网运行的有关规定、干熄焦计划检修管理制度,并认真贯彻执行,严格落实考核,使干熄焦发电的生产组织、过程控制、设备管理、安全运行、岗位操作等有章可循,为干熄焦发电系统的稳定、高效运行奠定了坚实的基础。
3.2.1 干熄焦发电机组考核根据干熄焦发电机组运行的状况,为使干熄焦发电机组能在现有的条件下,最大限度地提高有功功率,制定干熄焦发电机组考核办法:每天发电量基准值:46000kW.h;日实际发电量:Q(计划检修停机时间剔除)。则:
Q<46000kW.h时,减工资额=(46000-Q)×0.1(元)
Q>46000kW.h时,增工资额=(Q-46000)×0.1(元)
实行月度考核的考核方式,每月5日前将上月指标完成情况及奖罚意见明细报出。
3.2.2 干熄焦计划检修管理制定干熄焦计划检修管理制度,避免了以往检修的盲目性、随意性,做到定期检修。每月检修24h,每季检修72h,每年进行20~30天的年修。将干熄焦检修逐步纳入到济钢大的系统检修中,减少了非计划停机时间。
3.3 加强技术改造
3.3.1 加强工艺技术改造
(1)校正偏差。通过对干熄炉中央风帽中间风筒开孔尺寸及中央风帽基础重新调整,校正了中央风帽的中心偏差;并将中央风帽的材质由普通16Mn钢板改为不锈钢,使干熄炉的配风更加均匀,并减少了零星红焦数量的产生。
(2)校正料位偏析。通过调整干熄焦炉两端排焦扇形阀行程,基本上解决了干熄焦炉的料位偏析现象,使熄焦更加充分,有效地提高了热能利用率。
(3)增设充氮点。在干熄焦炉的排焦部位增设充氮点,通过补充氮气,减少了有毒气体一氧化碳的排放量,改善了熄焦效果。
3.3.2加强设备改造
(1)改造循环风机。制作更换了钢制底座,并用混凝土对其基础进行了加固,更换转子,基本解决了循环风机震动问题。
(2)改造变频器。更换了整流桥、可控硅、逆变桥、电容等,解决了变频器频繁跳闸问题。
(3)改造提升系统钢丝绳。提升系统钢丝绳由原来的右旋改为左右旋,解决了提升过程中的扭曲现象。
(4)改造排焦皮带。排焦皮带由普通型更换为耐高温、耐磨的E型皮带,延长了皮带使用寿命,提高了干熄焦生产效率。
(5)改造提升电气室。提升电气室由于距离热源比较近,密封性差,且温度高、灰尘大、震动大,提升电气故障率高。为此,利用干熄焦系统大修之际对提升电气室进行移位改造,并安装了提升电气故障显示屏,大大降低了提升电气故障率。
(6)改造除尘风机、除尘器。对环保除尘风机、湿式多管除尘器等设备进行了技术改造,稳定了干熄焦系统的运行。
3.4加强岗位技能培训
建立取证上岗制度,定期组织各岗位操作人员参加业务学习班,认真学习操作规程,充分认识安全标准化作业的重要性,提高操作人员的业务素质,防止各类误操作事故的发生,保证干熄焦系统的安全顺利运行。
4 结语
以上措施的实施,有效地提高了发电机的有功功率。运行实践证明:干熄焦系统实现了均衡稳定生产,发电机组日平均发电量可达到57000kW.h;日平均产汽量为925t。日平均发电量比2000年提高11516kW.h;日平均产汽量提高145t。以干熄焦发电机组年实际运行330天计,则年发电创效益可达940.5万元;年产蒸汽效益达2442万元。
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