華能珞璜電廠一、二期再熱器減溫水量優(yōu)化

鮮光濤

（華能重慶珞璜發(fā)電有限責(zé)任公司，重慶 江津 402283）

華能珞璜電廠一、二期再熱器減溫水量優(yōu)化

鮮光濤

（華能重慶珞璜發(fā)電有限責(zé)任公司，重慶 江津 402283）

介紹華能重慶珞璜發(fā)電有限責(zé)任公司一、二期4×360MW機組鍋爐再熱器結(jié)構(gòu)、運行方面的特點。針對運行中減溫水使用量大，對電廠經(jīng)濟運行影響較大的問題，對該爐型進行分析、探討、比較，通過燃燒調(diào)整試驗，確認(rèn)再熱器減溫水使用量大的原因，并實施解決措施，取得了良好的效果，對同類機組有一定的指導(dǎo)意義。

360 MW機組；再熱器減溫水；經(jīng)濟運行優(yōu)化

華能珞璜電廠一、二期工程的四臺4×360 MW機組鍋爐為配套引進的STEIN（法國斯坦因）公司產(chǎn)品，其中1#、2#鍋爐于1992年投產(chǎn)，3#、4#鍋爐于1998年投產(chǎn)。鍋爐型式為亞臨界、一次中間再熱、雙拱爐膛、固態(tài)排渣、燃煤汽包爐。其結(jié)構(gòu)為單爐體、π型露天布置，蒸發(fā)量為1 099.3 t/h的強制循環(huán)爐。

1 本爐型特點

（1）本爐型燃燒系統(tǒng)特點：燃燒方式主要特點是采用了“W”型火焰。制粉系統(tǒng)為中間倉儲式，在爐膛前后拱上裝有36支直流燃燒器（每個拱18支，另外每個拱上裝有9支油槍，以用作點火或者助燃）、38個二次風(fēng)口（每個拱19個二次風(fēng)口），二次風(fēng)口和燃燒器相間布置（見圖1）。每個二次風(fēng)口分為A、B、C三排小風(fēng)口，攜帶煤粉的一次風(fēng)口與二次風(fēng)的A、B排噴口平行（見圖1）。二次風(fēng)口中心線垂直向下布置，前后墻燃燒器向爐底斜下方（傾斜度為6℃）噴射，上下三次風(fēng)在冷灰斗上部送入，火焰在冷灰斗處向上轉(zhuǎn)折而形成“W”形狀，“W”火焰爐采取了延長火焰行程、加敷設(shè)衛(wèi)燃帶以提高爐膛溫度等強化措施。這種布置主要是考慮了珞璜電廠設(shè)計煤種為低揮發(fā)份、高灰分的松藻無煙煤（見表1）的特點。

圖1 爐拱部風(fēng)煤口布置圖

表1 設(shè)計煤種特性

（2）再熱器系統(tǒng)特點：一般情況下，由于再熱器中蒸汽壓力較低，密度較小，傳熱能力較差，不能有過高的質(zhì)量流速，蒸汽對金屬的冷卻作用較差，需要對再熱器受熱面熱負(fù)荷進行限制。故再熱器一般采用對流式并布置在較低溫?zé)煹乐校煖?00～800℃）。珞璜電廠一、二期四臺鍋爐由于燃用煤質(zhì)較差的無煙煤，因而采用放大爐膛設(shè)計以維持穩(wěn)定燃燒，再熱器系統(tǒng)分為兩級：第一級低溫壁式再熱器布置在爐膛水冷壁上部前墻和兩側(cè)墻，直接吸收爐膛輻射熱量；第二級為高溫再熱器，布置于對流煙道中，屏式過熱器之后（見圖2）。

注：1.汽包；2.前墻過熱器懸吊管出口聯(lián)箱；3.爐頂過熱器出口聯(lián)箱；4.水冷壁出口聯(lián)箱；5.低再出口聯(lián)箱；6.中過進口聯(lián)箱；7.中過進口聯(lián)箱；8.拉稀管出口聯(lián)箱；9.高再進口聯(lián)箱；10.高再出口聯(lián)箱；11.后墻懸吊管出口聯(lián)箱；12.高過出口聯(lián)箱；13.高過進口聯(lián)箱；14.低過出口聯(lián)箱；14.1爐頂過熱器出口聯(lián)箱；15.省煤器出口聯(lián)箱；16.汽冷壁進口聯(lián)箱；17.低過進口聯(lián)箱；18.汽冷壁出口聯(lián)箱；19.省煤器進口聯(lián)箱；20.低再進口聯(lián)箱；21.后墻懸吊管進口聯(lián)箱；22.前墻懸吊管進口聯(lián)箱；23.爐水泵進口聯(lián)箱；24.爐水泵；25.水冷壁進口聯(lián)箱；26.人孔門。

2 再熱汽溫對機組性能的影響

（1）如果再熱汽溫低于額定溫度，將使循環(huán)熱效率降低影響電廠經(jīng)濟性。如果再熱汽溫高于額定值就可能影響再熱器的安全運行。再熱汽溫急劇變化，會導(dǎo)致汽機中壓缸轉(zhuǎn)子發(fā)生顯著的伸長或者縮短，影響汽輪機安全運行。

（2）再熱器運行中噴入減溫水汽化成中壓蒸汽，使汽輪機中、低壓缸的蒸汽流量增加，增加了中低壓缸的輸出功率，在機組負(fù)荷一定的情況下勢必要減小高壓缸的功率。由于中壓蒸汽做功的熱效率較低，因而使得整個機組循環(huán)效率下降。因此，再熱器運行中一般不宜采用噴水作為再熱汽溫度的主要調(diào)節(jié)手段。

3 珞璜電廠一、二期鍋爐再熱汽溫調(diào)節(jié)

再熱汽溫的調(diào)溫可以從蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)兩方面進行調(diào)整，主要以煙氣側(cè)為主，輔以微量減溫水。煙氣側(cè)一般采用擺動燃燒器、煙氣再循環(huán)、調(diào)節(jié)擋板改變火焰中心高度（珞璜電廠一、二期機組即采用此方式）來進行調(diào)溫。

本爐型再熱汽溫的調(diào)整通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板（A、B、C三排二次風(fēng)和上下三次風(fēng)的風(fēng)量、一次風(fēng)壓力）改變火焰中心高度來調(diào)節(jié)爐膛出口煙溫的方法和噴水減溫的方法來實現(xiàn)。減溫器分別布置在左右側(cè)低溫再熱器入口，減溫水來自給水泵中間抽頭；再熱器減溫水設(shè)計值為，鍋爐額定負(fù)荷時16.5 t/h。本爐型設(shè)計燃用松藻無煙煤，由于該煤不易著火，燃燒穩(wěn)定性差，故未采用煙氣再循環(huán)及擺動燃燒器等對爐內(nèi)燃燒有擾動的方法來調(diào)節(jié)再熱汽溫。而是采用改變爐膛前后拱上的A、B、C三排風(fēng)和爐膛中下部的上下三次風(fēng)來改變火焰高度。再熱器調(diào)溫方法的原理實質(zhì)是改變爐內(nèi)輻射傳熱量和煙氣對流傳熱量的分配比例，從而改變再熱的吸熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。

珞璜電廠一、二期鍋爐在運行中由于存在如下問題而使得再熱減溫水量大大超過“優(yōu)秀燃煤火電機組”對減溫水量的使用要求（華能國際電力股份有限公司要求360 MW機組再熱減溫水使用量為鍋爐額定負(fù)荷時16.5 t/h）。

（1）由于市場原因，本地設(shè)計煤量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電廠需求，外購煤量較大，所購燃煤來自幾十個礦。外購煤質(zhì)量參差不齊，在煤炭市場處于賣方市場的時段，入爐煤煤質(zhì)和設(shè)計值差別很大，揮發(fā)分低的時候只有8%左右，熱值只有13～15 MJ/kg，且煤質(zhì)變化大，鍋爐燃燒不穩(wěn)定。

（2）粉倉有漏風(fēng)的地方，粉倉吸潮管不暢通使粉倉內(nèi)煤粉受潮結(jié)塊，導(dǎo)致部分給粉機出現(xiàn)斷粉或者來粉不好的現(xiàn)象，影響燃燒。

（3）一次風(fēng)粉混合器長期運行后，磨損嚴(yán)重，喉部建立不起足夠的負(fù)壓，風(fēng)粉混合效果變差，造成給粉機下粉不暢。給粉機長期運行，個別部件磨損大，葉輪和殼體的間隙增大，造成給粉機來粉不均，運行中各個給粉機轉(zhuǎn)速差別較大。

以上幾個主要原因?qū)е洛仩t燃燒相當(dāng)脆弱，給燃燒調(diào)整帶來了相當(dāng)大的困難，鍋爐安全運行受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。出于對燃燒安全穩(wěn)定考慮而進行的以下燃燒調(diào)整，又導(dǎo)致過熱器、再熱器減溫水量偏大。

（1）為適應(yīng)燃用劣質(zhì)煤的要求，在離地面28 m處的爐膛內(nèi)壁增加了衛(wèi)燃帶，目的是使?fàn)t內(nèi)燃燒區(qū)溫度保持在較高的水平，以利于煤粉氣流更易于著火，爐膛吸熱減少，過再熱器吸熱增加，汽溫上升，減溫水量增大；

（2）在燃燒調(diào)整方面，A、B二次風(fēng)擋板開度對燃燒影響比較大，加之STEIN公司未提供各種負(fù)荷下A、B、C排風(fēng)的開度參考，A、B排風(fēng)門開度長期偏小，鍋爐火焰中心靠上，爐膛出口煙氣溫度高，輻射式低再溫度偏高，減溫水量增大；

（3）本爐型爐膛溫度保護采用測量24 m層爐膛四個角的溫度（三個角溫度低于800℃，判斷為鍋爐熄火，鍋爐MFT動作），在運行中，特別是低負(fù)荷時，為保證爐膛測量區(qū)域的溫度穩(wěn)定而對不同區(qū)域的給粉機進行調(diào)整，有時候還不得不放棄一個角的燃燒，強化另外三個角的燃燒，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度場分布不均，火焰中心及其尾跡偏向一側(cè)，使?fàn)t膛出口附近的兩側(cè)煙氣溫度偏差較大，導(dǎo)致過再熱器兩側(cè)溫度偏差較大，減溫水量增大。綜合以上原因，一、二期鍋爐運行中過再熱汽溫減溫水，特別是再熱減溫水大大超過設(shè)計值（見表2）。

表2 調(diào)整前鍋爐配風(fēng)及減溫水

4 改進措施

4.1 加強入爐煤管理和設(shè)備整治，為鍋爐燃燒穩(wěn)定創(chuàng)造有利條件

（1）加強配煤摻燒管理，通過優(yōu)化配煤方案，根據(jù)燃燒和機組負(fù)荷情況調(diào)度混煤比例和煤種，使入爐煤煤質(zhì)揮發(fā)分≥13%、灰分≤35%、低位熱值≥18 MJ/kg。

（2）利用機組檢修機會對粉倉進行清倉，修補漏風(fēng)部位。重視給粉機檢修，對磨損大的給粉機及時更換。改善給粉機下粉條件，使給粉機來粉均勻。

（3）加強制粉系統(tǒng)的檢修和維護，保持合格的煤粉細(xì)度（在R75＝8%～10%）。維持制粉系統(tǒng)正常運行，減少制粉系統(tǒng)漏風(fēng)或者旋風(fēng)分離器鎖氣器卡澀造成乏氣風(fēng)大量帶粉而使燃燒惡化。由專業(yè)人員調(diào)整粗粉分離器折向擋板開度，低負(fù)荷或煤質(zhì)較差時，適當(dāng)提高煤粉細(xì)度，以利于燃燒。

（4）利用檢修機會，拆除爐膛內(nèi)為強化燃燒而增加的衛(wèi)燃帶，增加爐膛吸熱，降低爐膛出口煙溫。

4.2 加強燃燒調(diào)整，從運行方面著手降低再熱器減溫水使用量

（1）進行鍋爐配風(fēng)試驗，以燃燒穩(wěn)定和降低再熱器減溫水為原則，根據(jù)煤質(zhì)情況對風(fēng)擋板開度進行相應(yīng)變化，通過多次燃燒調(diào)整試驗，得出鍋爐不同負(fù)荷下的配風(fēng)原則：關(guān)小C排二次風(fēng)、開大A、B排二次風(fēng)；關(guān)小上、下三次風(fēng)（見表3），降低火焰中心（定期對爐底撈渣機處看火孔進行檢查，觀察爐內(nèi)火焰是否有下沉現(xiàn)象，以防燒壞冷灰斗）；校驗氧量測量裝置，保證合理的氧量，減少再熱器減溫水量。

表3 不同負(fù)荷下鍋爐配風(fēng)要求

（2）加強對爐底環(huán)形水封和撈渣機水封的調(diào)節(jié)，杜絕爐底漏風(fēng)。對爐底環(huán)形水封、冷灰斗與側(cè)墻接合處等易漏風(fēng)的地方做到“逢停必檢”，徹底消除鍋爐運行時爐底漏風(fēng)。

（3）鍋爐白班300 MW以上，燃燒穩(wěn)定，“2”程序爐膛短槍吹完后增吹301～304長吹灰槍，中班增加一次“2”程序短槍吹灰。過再熱器減溫水量大時，調(diào)整無效，說明爐膛受熱面臟污、結(jié)焦增厚，應(yīng)適當(dāng)增加爐膛吹灰。定期加入除焦劑，減少爐膛結(jié)焦，提高水冷壁吸熱量，降低爐膛出口溫度。

（4）發(fā)現(xiàn)鍋爐過再熱減溫水電動門和調(diào)節(jié)門內(nèi)漏、減溫水流量測量不準(zhǔn)時，應(yīng)及時通知檢修處理。

（5）開展再熱汽溫合格率、再熱減溫水量和再熱汽溫超溫的綜合小指標(biāo)競賽，調(diào)動運行人員調(diào)整的積極性。

通過各種優(yōu)化和調(diào)整，在保證燃燒穩(wěn)定的情況下，一、二期鍋爐再熱器減溫水使用量大幅下降，效果明顯（見表4）。

表4 調(diào)整前后再熱器減溫水對比

5 結(jié)論

華能珞璜電廠一、二期機組由于設(shè)計、設(shè)備和煤質(zhì)的原因?qū)е略贌崞鳒p溫水不但超過新形勢下公司的要求，也超過了設(shè)備的設(shè)計值。近兩年來，公司領(lǐng)導(dǎo)、檢修、運行人員為保證鍋爐安全、經(jīng)濟運行，不斷總結(jié)經(jīng)驗、深入思考。通過各種手段，將一、二期機組再熱器減溫水降至合格范圍內(nèi)，提高了機組的經(jīng)濟性，進一步降低了公司的發(fā)電成本，對節(jié)能增效有著重要意義。

[1] 姜錫倫，屈衛(wèi)東.鍋爐設(shè)備及運行[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2] 黃新元.電站鍋爐運行與燃燒調(diào)整[M].北京：中國電力出版社，2007.

[3] 曹定華，劉海洋.再熱器減溫水控制技術(shù)分析及應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2010，（8）：58-60.

[4] 許堯，孟建國，元懷全，等.再熱器、過熱器減溫水過量的分析[J].電站系統(tǒng)工程，2010，（6）：33-36.

[5] 嚴(yán)林博，何伯述，孟建國，等.過熱器減溫水過量的治理改造與實施效果[J].動力工程，2010，（2）：83-90.

A Study On the Optim izatiOn Of the VOlume Of AttemperatiOn Water Of the ReheaterS in the FirSt-Stage and SecOnd-Stage PrOjectSin LuOhuang POwer Plant Of CHNG

XIAN Guang-tao
（Chongqing Luohuang Power Generation Co.，Ltd.of CHNG，Jiangjin Chongqing 402283，China）

This essay introduces the features of the structure and operation of the reheaters of the boilers of the 4× 360MW units in the first-stage and second-stage projects in Chongqing Luohuang Power Generation Co.，Ltd.of CHNG.In order to solve the problem of the impact of a high volume of attemperation water on economical operation of the power plant，it analyzes，compares and probes into this type of boiler.The combustion adjustment experiments have helped the author determine the cause of the high volume of attemperation water of the reheaters and implement effective solutions，which can provide guidance for similar units.

360MW unit；attemperation water of the reheater；optimization of economic operation

TK223.1

B

1008-8032（2014）05-0056-04

2014-05-12

鮮光濤（1976-），技師，主要從事鍋爐運行工作。