水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)運行中應(yīng)注意的幾個問題

  我公司（3 000+6 000）t/d生產(chǎn)線配套建設(shè)的16 MW閃蒸純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)自2008年9月投入運行以來，總體運行比較平穩(wěn)，能夠維持與窯系統(tǒng)的同步運轉(zhuǎn)，隨著管理及操作人員對發(fā)電系統(tǒng)駕馭能力的提升，系統(tǒng)運行的可靠性與經(jīng)濟性穩(wěn)步提高?，F(xiàn)對發(fā)電系統(tǒng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及解決措施等經(jīng)驗作一總結(jié)。

  1 窯、磨、發(fā)電一體化操作思路

  發(fā)電系統(tǒng)投入后，運行系統(tǒng)便由窯、原料磨、煤磨、發(fā)電系統(tǒng)組成，水泥熟料生產(chǎn)是主業(yè)，發(fā)電是副業(yè)，副業(yè)服從主業(yè)，主業(yè)兼顧副業(yè)，在操作中要逐步樹立窯、磨、發(fā)電一體化操作思路。發(fā)電系統(tǒng)的運行指標很大程度上受到窯、磨操作的制約。我公司發(fā)電系統(tǒng)在運行初期，窯尾鍋爐的旁路閥門開度一直維持在10%～30%才能保證原料磨的烘干需要，通過對鍋爐出口至原料磨進口管段檢查，修補風(fēng)管中破損的保溫層和堵塞漏風(fēng)，同時調(diào)整配料結(jié)構(gòu)，變濕粉煤灰為干粉煤灰，減少磨內(nèi)噴水等措施，實現(xiàn)了窯尾鍋爐旁路閥門全部關(guān)閉不再放熱風(fēng)，僅此一項就提高了1 000～1 500 kW的發(fā)電負荷。

  窯操作時要考慮到發(fā)電，如盡量保證發(fā)電風(fēng)量，提高取風(fēng)溫度，尤其是穩(wěn)定窯頭廢氣溫度，窯喂料量要保持穩(wěn)定；要盡可能保持熟料產(chǎn)量穩(wěn)定，產(chǎn)量忽大忽小，AQC鍋爐就無法運行，一般而言熟料產(chǎn)量越高，發(fā)電量也越高。篦冷機的操作應(yīng)根據(jù)篦床下風(fēng)機壓力和液壓缸推力來調(diào)整篦速和控制料層厚度，保證篦床上料層的穩(wěn)定，盡量保持厚料層運行，盡可能地保持料層的均勻，提高Ⅰ段、Ⅱ段篦下鼓風(fēng)量，在保證熟料冷卻前提下適當(dāng)降低Ⅲ段末級鼓風(fēng)量。篦冷機一段一室的篦下壓力控制為7.2～7.5 kPa，二室壓力控制為5.2～5.5 kPa，四室壓力控制為4.9～5.0 kPa。在煤磨停機時，應(yīng)將磨機入口的冷風(fēng)擋板全部關(guān)閉。 系統(tǒng)運行時，以保證系統(tǒng)設(shè)備的安全運行為主，操作上盡量避免大幅調(diào)整，保證廢氣溫度、風(fēng)量穩(wěn)定。

  發(fā)電操作時要考慮到窯，如在窯頭出現(xiàn)正壓時，要適當(dāng)打開窯頭旁路擋板，減小通風(fēng)阻力，滿足窯安全運行需要，余熱發(fā)電操作員在調(diào)整冷風(fēng)閥或旁路放風(fēng)時應(yīng)及時同窯操溝通。磨操作也是如此，不能專注操磨，要考慮發(fā)電和窯運行狀況。

  對窯、磨、發(fā)電操作員的績效考核應(yīng)根據(jù)實際情況進行捆綁。以前窯操單純考核熟料電耗，現(xiàn)在要減去噸熟料發(fā)電量，這是為了避免窯操為降低電耗而減少拉風(fēng)量。

  2 系統(tǒng)的磨損和積灰

  系統(tǒng)的磨損尤其是窯頭風(fēng)管、鍋爐的磨損，要引起足夠的重視。我公司發(fā)電系統(tǒng)窯頭各取風(fēng)、旁路閥門均使用電動百葉閥，在歷次停機檢查過程中都存在閥門磨損的情況，經(jīng)對各閥門迎風(fēng)面涂抹耐磨陶瓷涂料，閥軸位置用碳化鎢耐磨焊條加固后，明顯減輕了磨損程度；要加強對鍋爐內(nèi)部導(dǎo)流板或防磨假管的檢查。及時更換磨損的導(dǎo)流板防止氣流偏斜，2010年7月21日在停爐檢查時發(fā)現(xiàn)1號AQC鍋爐因飛砂磨損導(dǎo)致兩根過熱器管道爆管，另兩根過熱器管道受蒸汽吹損爆管的情況，經(jīng)更換磨損的導(dǎo)流板和改變原防磨設(shè)計后恢復(fù)運行。窯頭鍋爐取風(fēng)系統(tǒng)工藝流程如圖1。

  操作人員應(yīng)密切關(guān)注沉降室的下灰情況。2009年8月二線窯系統(tǒng)停窯檢修，檢查發(fā)現(xiàn)2號AQC沉降室內(nèi)積灰至人孔門位置，有上百噸之多，險些壓垮沉降室，經(jīng)仔細檢查系沉降室內(nèi)澆注料大塊脫落堵塞卸灰閥下料口，卸灰量少于沉降量，運行值班人員未及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致沉降室內(nèi)大量積灰。沉降室內(nèi)大量積灰會導(dǎo)致沉降效果變差，沉降效果直接關(guān)系到鍋爐的磨損情況。

  由于2號AQC鍋爐的實際通風(fēng)量小于設(shè)計風(fēng)量，受現(xiàn)場情況限制，鍋爐的出風(fēng)管垂直上升6 m后傾斜上升至窯頭袋收塵進口，同時鍋爐下部未設(shè)計放灰口，導(dǎo)致鍋爐省煤器下部及風(fēng)管彎頭位置積灰嚴重，每次停爐都必須進行清理。后根據(jù)現(xiàn)場的時間情況，在鍋爐的下部改造安裝放灰口進行定期放灰，明顯緩解鍋爐內(nèi)部的積灰狀況。

  3 化學(xué)監(jiān)督

  我公司余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的人員比較少，沒有配備專業(yè)的化學(xué)水質(zhì)監(jiān)控人員，僅靠安裝的在線儀表來監(jiān)控爐水的pH值和電導(dǎo)率。經(jīng)過一段時間的運行發(fā)現(xiàn)，僅檢測此兩項指標，不能全面反應(yīng)汽水系統(tǒng)的水質(zhì)情況。應(yīng)南陽市鍋爐壓力容器檢驗所的要求，配備一人專業(yè)水質(zhì)化驗人員，對給水的硬度、pH值、溶解氧，聯(lián)氨含量，銅，鐵，爐水的磷酸根、pH值、堿度、含鹽量、電導(dǎo)率，蒸汽的含鈉量、含鹽量，凝結(jié)水的硬度等指標進行全面檢測，并建立一套完整的質(zhì)量控制體系，能夠?qū)崿F(xiàn)對水質(zhì)的全面監(jiān)控，避免了熱力系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢。

  4 汽輪機油質(zhì)和油溫

  汽輪機油系統(tǒng)是用來向汽輪發(fā)電機組各軸承提供足夠的高質(zhì)量潤滑油和向調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供壓力油,在機組盤車時向盤車裝置和軸承供油。油系統(tǒng)正常運行才能保證各相關(guān)用油系統(tǒng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。而汽輪機在正常運行中由于各種原因經(jīng)常會出現(xiàn)油質(zhì)惡化現(xiàn)象，從而造成了調(diào)節(jié)系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)故障。2009年7月，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的DDV伺服閥出現(xiàn)卡澀情況，引起機組負荷的大幅度波動，安全油壓異常升高，危及機組的安全運行，用真空濾油機和板式濾油機對油進行過濾后現(xiàn)象逐步消失。此后每周定期過濾和清洗，同時從冷油器出口取樣進行正常的運行監(jiān)督檢測，從油箱底部取樣檢查油中雜質(zhì)和水分，保持油的粘度、水分、機械雜質(zhì)、破乳化度等指標在合格的范圍內(nèi)。

  潤滑油溫也是汽輪機監(jiān)控的主要指標之一，油溫過高，會降低潤滑油的粘度，降低軸承的承載能力，油膜也會因此而不穩(wěn)定，同時還加劇了油質(zhì)的劣化。油溫過低，潤滑油粘度增大，軸承磨擦功耗增加，并可能引起機組振動。我公司配備兩臺冷油器，冷卻面積60m2，冷卻水量156.6 t/h，油量800 L/min，設(shè)計冷卻進水溫度為20 ℃，冷卻水使用循環(huán)水，在實際運行過程中，循環(huán)水溫很難維持在20 ℃以下，在夏季兩臺冷油器同時投入運行油溫仍然無法保持，最高達到48 ℃。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對冷油器的進水進行改造，在冷油器的進水側(cè)增加一次水（水溫20 ℃左右）補水口，提高進水壓力至0.2 MPa，能夠?qū)崿F(xiàn)把油溫控制在45 ℃以下，解決了夏季油溫偏高的問題。

  5 循環(huán)水

  冷卻塔的循環(huán)水溫度對機組的真空度有重要的影響，汽輪機組夏季運行和冬季運行相比，發(fā)電效率明顯降低，這和冷卻塔在夏季循環(huán)水的溫度高有緊密聯(lián)系。我公司冷卻塔為機力通風(fēng)塔，設(shè)計的降溫幅度為10 ℃，在實際運行過程中循環(huán)水的降溫幅度只有6 ℃，為保證冷卻效果，把冷卻塔冷卻風(fēng)扇的扇葉角度由7°調(diào)整到9°，增大冷卻塔的通風(fēng)量，提高了冷卻效果。

  循環(huán)水的補充水來自鎮(zhèn)平縣趙灣水庫，為避免雨季來水渾濁，設(shè)置了一預(yù)處理系統(tǒng)，對原水進行沉降和過濾，確保補水的濁度在10 NTU以下；同時定期對循環(huán)水的硬度、堿度、含磷量、濁度、氯離子、電導(dǎo)率等指標進行化驗，控制循環(huán)水的濃縮倍率在3左右，保證了循環(huán)水質(zhì)在合格的范圍內(nèi)。