300 MW CFB锅炉FGD设备启动方式优化和节能研究

洪喜彬

（广东粤电云河发电有限公司，广东云浮527328）

0 引言

随着电力市场改革的进一步深化，同时受我国经济转型的影响，火电机组年平均可用小时数逐年下降。300 MW大型CFB锅炉从点火到汽机冲转至少需耗时8～10 h，加之机组调峰多，启停频繁，因而辅机电耗大，机组启动成本高。云河发电有限公司C厂采用上锅厂SG-1036/17.5-M4506CFB锅炉，机组启动时，在锅炉汽包上水至点火水位后FGD设备即全岛投入运行，导致辅机电耗大。

本文探索了在不对原系统进行改动的前提下，优化FGD系统设备启动方式，以有效减少厂用电耗，提高机组启动的经济性，对同类型机组启动方式的优化和节能有重要参考意义。

1 系统介绍

云河发电有限公司5、6号机组（2×300 MW CFB燃煤机组）整套脱硫系统采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺。系统采用一炉一塔进行脱硫的配置方案，共两套烟气脱硫装置。系统采用两级屋脊式除雾器。为充分、迅速氧化吸收塔浆池内的亚硫酸钙，设置氧化空气系统。吸收塔采用空塔，不设填料装置。本系统反应池的搅拌是通过“脉冲悬浮”的方式完成的，每座吸收塔设置两台脉冲悬浮泵，一台运行，一台备用，在运行或是停机后重新投运时，通过脉冲悬浮泵将液体从吸收塔底部抽出，经管路重新输送回反应池内。当液体从喷嘴中冲出时就产生了脉冲，依靠该脉冲作用可以搅拌起塔底固体物，进而防止产生沉淀。每座吸收塔设3层喷淋层，单向212个，双向400个。每层喷淋层配一台浆液循环泵；每座吸收塔设有两台氧化风机，一运一备，氧化风机采用离心式风机；每座吸收塔设有两台石膏排浆泵，一运一备，将石膏浆液送往石膏浆液旋流站进行一级脱水。C厂脱硫岛主要辅机参数如表1所示。

表1 C厂脱硫岛主要辅机参数表

2 优化前FGD启动方式

脱硫吸收塔系统投入：锅炉点火前，通知脱硫值班员，投入吸收塔系统运行。

（1）对吸收塔进行补浆液，液位补充至9 m以上。

（2）确认吸收塔液位在9 m以上。

（3）启动脉冲悬浮泵。

（4）脉冲悬浮泵运行15 min后，启动两台（#1、#2）浆液循环泵。机组带负荷后，若烟气SO2排放不能满足要求，启动第三台泵。

（5）启动氧化风机，检查并投用（手动）氧化空气冷却水。

以上方式为FGD全投运方式。但由于CFB锅炉的特性，从锅炉点火到汽机冲转至少需耗时8～10 h，优化前FGD设备在锅炉汽包上水至点火水位后即全岛投入运行，导致辅机电耗大。

3 优化前存在的问题

（1）脱硫岛辅机在锅炉点火前运行时间较长，大大增加了厂用电消耗。

（2）脱硫岛辅机投运时间方式随意，没有合理安排设备投运节点。

（3）投运的辅机台数较多，导致辅机电耗较大。

4 优化方案及应用效果

4.1 量化FGD设备启动方式

脱硫吸收塔系统投入：

（1）锅炉点火前2 h，通知脱硫值班员，对吸收塔补清水至液位7.2 m；

（2）在锅炉点火前1 h，通知脱硫值班员，启动一台脉冲泵运行，并启动事故浆液箱事故返回泵或打开供浆门对吸收塔补浆，将液位补至9 m；

（3）锅炉点火前30 min，启动一台浆液循环泵运行；

（4）吸收塔液位至9 m后，启动一台氧化风机运行，启动氧化风机后要检查投用（手动）氧化空气冷却水。

4.2 应用分析

（1）优化前FGD系统设备启动不规范，方式没有细化。优化后启动方式依据锅炉点火准备时间，明确为锅炉点火前2 h对吸收塔补清水至7.2 m，点火前1 h对吸收塔进浆至9 m。

（2）优化前在锅炉点火前已启动一台回流水泵、一台脉冲悬浮泵、两台浆液循环泵和一台氧化风机运行，导致辅机电耗大幅增加。优化后在不改动系统及不降低安全系数的前提下，根据锅炉点火准备时间，明确为锅炉点火前1 h启动一台脉冲泵，点火前30 min启动一台浆液循环泵和氧化风机，大大节省了辅机电耗。

4.3 应用效果

C厂锅炉冷态启动FGD投运耗时统计如表2所示。

由表2可以看出，优化前锅炉冷态启动过程FGD系统设备启动平均时长达6.24 h，而优化后平均时长下降至1 h，辅机节电效果非常明显。每次锅炉启动可节省电量为：（160+400+560+630+30）×（6.24-1）=9 327.2 kW·h。折算为电费：9 327.2×0.508 6≈4 744元。以2017年#5、#6机组共启动11次计算，共可节省：4 744×11=52 184元。

表2 C厂锅炉冷态启动FGD投运耗时统计表

经过启动方式优化后，在不对原系统进行改动的前提下，精确了FGD设备启动方式，不但有效减少了厂用电耗，提高了机组启动的经济性，且风险系数小。每次机组启动应用可以节省电耗约9 327.2 kW·h，费用约4 744元。2017年全年节省启机成本约5.22万元，有效提高了机组启动的经济效益，同时完善了机组启动方案。

5 结论

（1）应用实践证明，在不对原系统进行改动的前提下，优化FGD系统设备启动方式是可行的。

（2）研究表明，结合大型CFB锅炉的特性，通过优化FGD设备启动方式，能够有效减少脱硫岛辅机电耗，降低机组综合厂用电量。

（3）在锅炉启动过程中采用精确控制FGD设备投运时间的方式，可以有效缩短FGD辅机的运行时长，降低FGD辅机电耗，实际应用证明节能效果明显。

[1]路春美，程世庆，王永征，等.循环流化床锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2]300 MW循环流化床锅炉运行规程：Q/YFP 10602.03—2017[S].

[3]300 MW循环流化床锅炉烟气脱硫运行规程：Q/YFP 10608.03—2017[S].