水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)運行中應注意的幾個問題

  我公司（3 000+6 000）t/d生產線配套建設的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，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)運行的可靠性與經濟性穩(wěn)步提高?，F(xiàn)對發(fā)電系統(tǒng)生產過程中出現(xiàn)的問題及解決措施等經驗作一總結。

  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，修補風管中破損的保溫層和堵塞漏風，同時調整配料結構，變濕粉煤灰為干粉煤灰，減少磨內噴水等措施，實現(xiàn)了窯尾鍋爐旁路閥門全部關閉不再放熱風，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)電風量，提高取風溫度，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量穩(wěn)定，產量忽大忽小，AQC鍋爐就無法運行，一般而言熟料產量越高，發(fā)電量也越高。篦冷機的操作應根據篦床下風機壓力和液壓缸推力來調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段篦下鼓風量，在保證熟料冷卻前提下適當降低Ⅲ段末級鼓風量。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，應將磨機入口的冷風擋板全部關閉。 系統(tǒng)運行時，以保證系統(tǒng)設備的安全運行為主，操作上盡量避免大幅調整，保證廢氣溫度、風量穩(wěn)定。

  發(fā)電操作時要考慮到窯，如在窯頭出現(xiàn)正壓時，要適當打開窯頭旁路擋板，減小通風阻力，滿足窯安全運行需要，余熱發(fā)電操作員在調整冷風閥或旁路放風時應及時同窯操溝通。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根據實際情況進行捆綁。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量。

  2 系統(tǒng)的磨損和積灰

  系統(tǒng)的磨損尤其是窯頭風管、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、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，經對各閥門迎風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；要加強對鍋爐內部導流板或防磨假管的檢查。及時更換磨損的導流板防止氣流偏斜，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，經更換磨損的導流板和改變原防磨設計后恢復運行。窯頭鍋爐取風系統(tǒng)工藝流程如圖1。

  操作人員應密切關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沉降室內積灰至人孔門位置，有上百噸之多，險些壓垮沉降室，經仔細檢查系沉降室內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)，導致沉降室內大量積灰。沉降室內大量積灰會導致沉降效果變差，沉降效果直接關系到鍋爐的磨損情況。

  由于2號AQC鍋爐的實際通風量小于設計風量，受現(xiàn)場情況限制，鍋爐的出風管垂直上升6 m后傾斜上升至窯頭袋收塵進口，同時鍋爐下部未設計放灰口，導致鍋爐省煤器下部及風管彎頭位置積灰嚴重，每次停爐都必須進行清理。后根據現(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，明顯緩解鍋爐內部的積灰狀況。

  3 化學監(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)的化學水質監(jiān)控人員，僅靠安裝的在線儀表來監(jiān)控爐水的pH值和電導率。經過一段時間的運行發(fā)現(xiàn)，僅檢測此兩項指標，不能全面反應汽水系統(tǒng)的水質情況。應南陽市鍋爐壓力容器檢驗所的要求，配備一人專業(yè)水質化驗人員，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、電導率，蒸汽的含鈉量、含鹽量，凝結水的硬度等指標進行全面檢測，并建立一套完整的質量控制體系，能夠實現(xiàn)對水質的全面監(jiān)控，避免了熱力系統(tǒng)的腐蝕和結垢。

  4 汽輪機油質和油溫

  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量潤滑油和向調節(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用油系統(tǒng)和設備的安全穩(wěn)定運行。而汽輪機在正常運行中由于各種原因經常會出現(xiàn)油質惡化現(xiàn)象，從而造成了調節(jié)系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)故障。2009年7月，調節(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和水分，保持油的粘度、水分、機械雜質、破乳化度等指標在合格的范圍內。

  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，能夠實現(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塔，設計的降溫幅度為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，把冷卻塔冷卻風扇的扇葉角度由7°調整到9°，增大冷卻塔的通風量，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，設置了一預處理系統(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)水質在合格的范圍內。