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2018年05月11日 10:17:30
南威水泥余热发电站的安装调试及试运行

林廷全  杨栋梁  四川南威水泥有限公司(636600)
刘 锋  杭州汽轮机动力集团设备成套工程公司(310022)

    随着水泥市场的不断恶化、国家对高能耗企业优惠政策的调整,水泥线配套的余热发电项目在企业节能降耗、降低成本、提升企业竞争力中所起的作用被凸显出来。十一五期间余热发电项目更是水泥企业节能减排、循环经济中的一大亮点。四川南威水泥有限公司2 500 t/d熟料新型干法水泥生产线,于2008年4月破土动工,2009年4月正式建成投产。为应对急转直下的水泥市场,我公司安装的4.5 MW余热发电项目于2009年10月破土动工,至正式并网发电仅用了7个月时间。通过试运行期间对设备和工艺不断的调整、改造,目前发电能力达到设计要求,吨熟料的发电能力在33~38 kWh/t之间,日均发电量在10万kWh以上。本文就该余热发电项目安装调试及试运行过程中的经验进行介绍。

1 建设之初的准备工作
    余热电站是水泥窑的附属设施,它的特殊性在于它完全依赖于水泥窑,所以在其建设之初业主应对窑系统的运行情况有一个清楚的认识,提供给设计单位的一些数据应准确、真实。比如窑头取风口温度的标定,窑头、窑尾烟温及流量的标定等。否则机组在运行时的情况可能会与设计单位给出的设计方案相差甚远。 我公司窑头取风口的标定就是在窑系统运行不正常之时作出的,当时取得的数据不具有代表性,造成AQC锅炉取风口太靠前,直接导致AQC锅炉与窑系统争风严重,而且AQC锅炉的入口烟温时常超过460℃,烟温难以控制,这对AQC锅炉过热器的使用安全造成威胁。因为负压不够,导致流过副省煤器的烟温反而较低,热力除氧器的温度达不到设计要求。鉴于此种情况,我们同总承包单位、设计单位紧急召开技术研讨会,最终决定在AQC旁路风管和AQC进风管之间加设一条平衡风管(图1),将冷却机二段的低温风与高温风混合。风管上装有烟道阀,用以调节AQC锅炉入口风温。改造后AQC锅炉的入口烟温可以控制在450℃以下,出口负压也从原来的300~700 Pa上升到800~1 200 Pa,负压的增大使AQC锅炉出口烟温达到了设计要求,热力除氧器的运行温度也达到了设计要求,整个热力循环系统的效率都得到了巨大的提升,起初设计的缺陷得到了弥补。改造前后的AQC锅炉系统工艺布置见图2。

2 安装过程中的质量控制
    余热电站投运后效果的好坏,与工程的安装质量密不可分,尤其是工程总承包项目,对安装质量的监管更要落实到位。安装调试过程中业主至少有一位精通整个余热电站工艺流程并有丰富经验的工程师负责工程质量的全面掌控,必须明确余热电站项目中哪些是安装质量控制的重点。我们的经验是,安装中的隐蔽工程及系统运行的重点位置是安装质量监管的重点。

    (1)锅炉方面:如风管耐磨材料的浇筑,每平米龟甲网的焊点数量、浇注料的厚度等,都要按技术要求做到位,不然在热胀冷缩中会掉落;锅炉炉墙的焊接要严密,尤其是蛇形管穿墙处,防止锅炉投运后漏风较大,影响锅炉的热效率,一旦安装完毕如果有误就难以处理了;煮炉、吹管工作要细致,要明白“磨刀不误砍柴工”的道理。

    (2)汽轮机方面:除重视其本身的安装外,油路系统也是安装质量控制的重点。很多使用单位为了赶工期,对油管的清洗没有落到实处,结果造成事倍功半。油管安装前一定要进行酸洗,有条件的还要进行吹管。循环过滤时间尽可能长。该项目就因为工期较紧,油系统循环过滤时间不够,结果造成投运后油站过滤器极易堵塞,两个月就已清洗滤网十多次,由于压差太大还导致一组滤芯变形不能使用。这对人力物力都是一种极大的浪费。

    (3)管道布置方面:各种管道的布置要尽可能方便操作,安装公司安装管道时,时常为方便自己施工而没有考虑使用人员的操作,完工后使用单位为方便操作不得不进行整改,结果造成重复性工作较多,增加制造成本。

3 安装调试过程中的协调
    安装、调试要又好又快地进行,设备厂家、业主、安装、监理单位之间的联系非常重要。业主要将自己的想法阐述给安装单位,安装单位和业主一起向设备厂家了解设备性能,监理单位对具体方案执行监督。这种关系才是一种良性的运作方式。有企业的余热电站项目在安装过程中几个部门互相推诿,关系很僵,这其实对业主是极其不利的。这方面我们很重视,每天下午召开一次碰头会,业主提出意见,安装单位讲述安装进度及对前一天业主提出的意见作出的改善方案,监理单位则督促安装单位将业主单位的意见落到实处。整个安装调试过程中的很多不足都在讨论之后作出有效的整改决定,并得到落实。

4 “两个中控”的配合
    余热电站投运后窑系统的操作与没有串入锅炉前的操作有一些变化,增加了一些操作步骤,所以窑系统的操作方式和操作习惯也要相应的调整。很多领导就忽视了这一点,只向余热电站操作员要求发电量。而有些窑操作员也习惯了烧“太平窑”,不愿在操作中大胆地尝试,久而久之形成习惯,最终导致发电能力低,电量不高。

    水泥窑中控与电站中控的联系非常重要,两者在操作中肯定会出现分歧,重要的是相互理解,不可相互埋怨。很多水泥企业都将余热电站和烧成划为一个部门,就是为了两方更好地合作。

    在管理制度上,应制定提高发电能力的协作管理办法及奖惩办法,如把水泥窑与余热电站操作员的部分指标相互交叉挂钩考核,实行层层目标管理责任制,将发电指标细化到班组,提高大家的积极性。尽快找到两边操作的平衡点,然后再进行不断的优化。

5 电站内部班组的管理
    现在的余热电站都采用集中控制,自动化程度较高,各种保护都比较齐全,操作上与过去的机组相比简化了很多,甚至有人把现在余热项目的小型机组称之为“傻瓜机组”,意思是傻瓜都能操作的机组。这其实是极其错误的想法。操作员业务技能的高低,直接影响机组的使用效率和使用寿命。余热电站操作员最起码的素质是要有责任心,余热电站在选定人员时就应将这方面作为重点考核。因为一个疏忽给设备带来的损坏就可能是毁灭性的。某厂曾经就发生了一起误关一组阀门导致汽轮机轴瓦烧坏全部抱死的事故。

    对电站人员的岗前培训尤为重要,我公司余热电站操作人员能尽快独立操作与公司领导对人员岗前培训的重视是分不开的。余热发电包含了热力循环原理、锅炉热力技术、汽机做功原理、自动控制技术、励磁发电技术、水处理技术等多个专业的理论。每一位电站员工对这些学科的理论知识都应有所掌握,做到一专多能,以保障机组的安全、稳定、高效运行。如果忽视对员工的岗前培训,会导致操作不规范,直接威胁设备的安全。尤其是在试运行时,大家对新设备的认识都还很不够,要用扎实的理论基础做指导。

    要加强现场管理,尽快完善各种管理制度,不仅制度要上墙,而且要上心;设备巡检实行现场签名制,督促人员将设备巡检工作落到实处;设备出现隐患能够及时发现,并能迅速消除。

6 试运行参数的记录
    调试单位在进行72 h试运行时,余热电站全体人员要打起精神,全程跟进,记录下所有试运行参数,作为第一手原始记录备份以便在后面的操作中作为参考。这些参数中不可忽视油温、油压、振动、位移等等。要对设备的运行情况尽快认识,只有了解了设备,才能更好的驾驭设备。

7 优化改进的效果
    我公司在两个月的试运行过程中主要做了三项技改,一是AQC加调节平衡风管;二是对SP锅炉振打装置速率进行调整,将振打的频率提高了9%;三是生料加入粉煤灰,以提高SP入口烟温。技改后的效果非常明显,SP锅炉的产汽量有了明显增加。发电机的发电量也从刚投运时的3 800 kWh上升到现在的4 300~4 500kWh。这其实是证明了一种思路,那就是持续改进,不断优化。

8 结束语
    余热电站安装调试及试运行过程中的工作尽管复杂,只要准备工作到位,严格控制安装质量,加强协作和内部配合与管理,不断优化和改进,就能确保项目建设成果和效益。

作者:林廷全,杨栋梁,刘锋   出处:《新世纪水泥导报》   
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