調整鍋爐運行參數對機組能耗的影響

郭立周

摘 要：進入新世紀以來，隨著經濟迅速發(fā)展，社會各個行業(yè)對電力能源的需求量不斷提升，這也對電力企業(yè)的生產提出了更高的要求。鍋爐作為電廠重要的基礎設備，在電力生產、能源利用等方面發(fā)揮著不可替代的作用。為了更好保證鍋爐的運行效率，提高能源的利用，在合理范圍內對鍋爐運行參數進行調整能夠很好的控制機組的運行能耗，提高電廠機組的經濟效益，減少資源投入。本文主要結合實際情況，就調整鍋爐運行參數對機組能耗進行了分析，希望通過本次研究對同行有所幫助。

關鍵詞：鍋爐運行參數 機組能更好 影響

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）12-0-02

近些年，我國電網建設速度不斷加快，不管是建設規(guī)模還是機組容量都有了很大程度的提升，電網系統(tǒng)逐漸完善，部分電力設備的級別程度逐年提升，同時能耗也在顯著提升。鍋爐是電廠運行過程中十分重要的電力設備，其運行質量的好壞直接影響到電廠機組的能耗，因此，為了更好提升電廠機組的運行能耗，在合理范圍內作為鍋爐運行參數調整，更好的實現電廠節(jié)能減排，確保電廠的經濟效益得到提升。

一、設備運行情況分析

某350MW機組鍋爐采用自然循環(huán)、前后墻對沖燃燒、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、固態(tài)排渣、尾部雙煙道、緊身封閉、全鋼構架的∏型汽包爐；爐膛高熱負荷區(qū)域采用內螺紋管膜式水冷壁，水循環(huán)方式為自然水循環(huán)。爐膛上部布置有前、后屏式過熱器、高溫過熱器；折焰角后部水平煙道布置有高溫再熱器；后豎井雙煙道分別布置水平低溫過熱器、低溫再熱器和省煤器。該鍋爐系統(tǒng)主要采用煙煤提供能源，制粉系統(tǒng)配置6臺中速磨煤機，鍋爐燃用設計煤種滿負荷時，五臺運行一臺備用，鍋爐采用二級高能點火系統(tǒng)，油槍采用機械霧化噴嘴，點火槍和油槍均為可伸縮式，油槍的最大出力為 25%BMCR 的鍋爐輸入熱量。整個鍋爐配風系統(tǒng)和煙塵系統(tǒng)是由一次和二次風系統(tǒng)以及對流煙道組成，并在該系統(tǒng)中各配置了兩臺送風機和引風機，同時還配置了兩臺一次風機和兩臺三分倉回轉式空氣預熱器，燃燒器風箱為大風箱供風。燃燒器的配風采用典型的 MB 形式，即一次風、二次風、三次風。分別通過一次風管，燃燒器內同心的二次風、三次風環(huán)形通道在燃燒的不同階段分別送入爐膛，其中二次風為軸向可調式，旋流強度可調；三次風旋流強度不可調。該鍋爐系統(tǒng)在正常運行下，一次風維持在8.5kPa，風向爐膛內的壓力一般維持在1.2～1.25kPa之間，爐膛負壓一般維持在-110到-120Pa之間，磨煤機出口溫度維持在75度左右。當整個機組負荷維持在350MW時，運行氧量在2.5～2.7%之間。當整個機組負荷維持在280MW時，運行氧量在5.0%左右。當整個機組負荷維持在210MW時，運行氧量在5.5%之間，此時爐膛內爐渣的含碳量會升高到10%左右，飛灰中含碳量會維持在5%左右。當整個機組負荷維持在350MW時，鍋爐排煙溫度相對較高，能夠達到165度左右，整個鍋爐的理論運行效率能夠達到94%以上，但實際測試的運行效率只在92%左右。對此為了更好提升鍋爐的運行效率和降低機組的能耗，本次研究對鍋爐的運行參數進行了適當調整，在整個調整期間，保持整個燃煤質量不變，其各種組分如表1所示，對機組的各個指標進行深入分析。

二、調整鍋爐運行參數對機組能耗的影響

1.調整鍋爐磨煤機出口溫度對磨煤機進出口溫度的影響

通過對磨煤機出口溫度進行調整，能夠改變磨煤機進出口冷風和熱風的比例，從而能夠顯著增加空氣預熱器一次性通風量，很好的降低鍋爐的排煙溫度，從而提高鍋爐的運行效率。當機組運行負荷維持在350MW、280MW和210MW時，在保證空氣預熱器入口進風溫度和煙溫不變的前提下，將磨煤機出口溫度由原來的最基礎的70度溫度提升到80度以上后，排煙溫度能夠顯著下降2～8度左右，機組各個負荷的排煙熱損失也將會顯著下降，鍋爐的熱效率能夠顯著得到提升。詳細情況如表2和表3所示。

2.調整鍋爐運行氧量對機組效率的影響

通過表4數據進行分析發(fā)現，當鍋爐的運行氧量提升1%～1.9%之后，鍋爐的運行效率呈現下降趨勢，由此可以看出，提高需氧量不會降低機組能耗。雖然適當降低鍋爐需氧量會導致爐渣不能完全燃燒而小部分資源損失的現象，但是由于排煙熱損失能夠下降0.4～0.9%左右，能夠不同程度的提升鍋爐的運行效率。結合表示的數據我們可以得出，當機組運行負荷為350MW時，鍋爐高效運行的最佳需氧量為2.3～2.5%左右。當機組運行負荷為280MW時，鍋爐高效運行的最佳需氧量為3.6%以內。當機組運行負荷為210MW時，鍋爐高效運行的最佳需氧量為4.0～4.5%左右。此外運行氧量的增加還會對風機功率產生不小的影響，通過對表5數據可以發(fā)現，當運行氧量增加后，鍋爐送風機和引風機的電耗能會顯著增加，在高低供氧量的條件下，機組滿負荷運行，兩者之間的功率差值在400KW以上，其他負荷條件下，兩者之間的差值也在200KW左右，因此，在不同運行負荷下，選擇低供氧量條件，不但能夠提高鍋爐的運行效率，而且還能夠顯著降低電廠機組的耗電量。詳細情況如表4和表5所示。

3.調整爐膛負壓對機組運行效率的影響

鍋爐爐膛負壓的大小直接影響到風機的耗電量，同時也顯著影響到鍋爐尾部煙道的漏風情況。當機組以350MW滿負荷運行過程中，保持鍋爐運行氧量不變，將爐膛內的負壓由負120Pa下降到負40Pa，機組中引風機的電流可以下降5～8安培，此時引風機的功率可以下降120KW左右。詳細情況如表6所示。

4.調整一次風量對機組運行效率的影響

鍋爐的一次風量大小對風粉氣流的影響是顯著的，當機組以350KW滿負荷運行過程中，改變一次風量對鍋爐的燃燒效率的影響較小，本次實驗所選擇的燃煤對試驗范圍的內一次風量的變化不敏感，說明該種燃煤具有很好的著火和穩(wěn)燃性，當鍋爐中一次風量減小后，風機的電功率也顯著減小，在本次實驗運行模式下，可以將其作為調整磨煤機最佳方案。詳細情況如表7所示。

三、結論

通過上述幾部分的研究我們可以發(fā)現，調整鍋爐磨煤機出口溫度能夠顯著降低排煙溫度，降低排煙熱損失，鍋爐的熱效率能夠顯著得到提升。調整鍋爐運行氧量會顯著影響送風機和引風機的功率，調整爐膛負壓和一次風量，會對機組的運行效率產生影響，顯著提升機組節(jié)能效果，并能夠維持良好的鍋爐效率。在今后具體工作中需要結合實際情況，對相應的參數進行調整，以便達到提高鍋爐運行效率，實現節(jié)能降耗的目的。

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