300MW亞臨界鍋爐吹灰優(yōu)化分析

李康

摘 要 本文利用已有DCS系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)吹灰器優(yōu)化運(yùn)行方式，對(duì)現(xiàn)行吹會(huì)方式進(jìn)行定量分析，提出改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞 鍋爐；灰污監(jiān)控；污染倍率

1 300MW機(jī)組鍋爐極其吹灰系統(tǒng)概況

大唐灞橋熱電廠1號(hào)機(jī)組鍋爐現(xiàn)行吹灰方案為：上午班、前夜班分別對(duì)爐膛受熱面進(jìn)行全面吹灰一次，包括短吹、長(zhǎng)吹和空預(yù)器吹灰，下午班、后夜班只進(jìn)行空預(yù)期吹灰；同時(shí)規(guī)程規(guī)定，當(dāng)煤種變差、灰分增大、個(gè)別部位積灰或者減溫水開(kāi)度過(guò)大時(shí)應(yīng)增加吹灰次數(shù)。運(yùn)行人員結(jié)合不同負(fù)荷不同煤質(zhì)下的鍋爐排煙溫度、過(guò)熱器一級(jí)減溫器前溫度、減溫水流量、空氣預(yù)熱器前后差壓等的變化，依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行吹灰。屬于典型的定時(shí)、定期吹灰方式，該種方式未考慮負(fù)荷變化，且對(duì)煤種變化、個(gè)別部位積灰等特殊情況只做定性規(guī)定，對(duì)運(yùn)行人員調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng)，一旦吹灰不當(dāng)，受熱面?zhèn)鳠嵝氏陆担仩t效率降低，嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[1]。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

本文對(duì)灞橋熱電廠1號(hào)機(jī)組某日8：00至20：00內(nèi)以現(xiàn)行吹灰方式的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到水冷壁（對(duì)應(yīng)短吹）、水平煙道受熱面（對(duì)應(yīng)長(zhǎng)吹）的及空預(yù)器（對(duì)應(yīng)空預(yù)器吹灰）的實(shí)時(shí)污染倍率，其中8：00至13：00間機(jī)組負(fù)荷維持在240MW左右，14：30至20：00負(fù)荷降低至160MW，在8：50、9：50先后對(duì)爐膛和過(guò)熱器（再熱器）進(jìn)行一次吹灰，12：02、16：20先后兩次進(jìn)行空預(yù)器吹灰，結(jié)果如下：

圖1為吹灰前后水冷壁污染系數(shù)變化情況，由圖可知，鍋爐負(fù)荷維持穩(wěn)定的情況下，爐膛吹灰前后水冷壁污染系數(shù)有明顯變化，吹灰后能維持較長(zhǎng)時(shí)間的潔凈狀態(tài)，過(guò)熱器一級(jí)減溫水量在吹灰后有小幅度下降，但隨擺角的變化減溫水量變化較大，由于涉及過(guò)程較為復(fù)雜，本文未能建立有效模型，但從不同穩(wěn)定負(fù)荷下水冷壁污染系數(shù)基本穩(wěn)定可見(jiàn)，水冷壁污染系數(shù)仍能從一定程度反應(yīng)爐膛灰污情況，短吹結(jié)束后水冷壁灰污積累較快，實(shí)際運(yùn)行中可適當(dāng)增加短吹投入次數(shù)。

圖2為吹灰前后過(guò)熱器整體污染倍率的變化情況，由圖可見(jiàn)，相對(duì)穩(wěn)定工況下，由于煙氣有一定流速，煙氣自吹掃使得鍋爐受熱面有一定的自凈能力，在一段時(shí)間內(nèi)污染倍率能維持某個(gè)值附近波動(dòng)，直到工況改變（如機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)、磨煤機(jī)運(yùn)行方式變化、煤質(zhì)變化等）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又達(dá)到一個(gè)新的平衡。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)吹灰槍吹掃后，過(guò)熱器整體污染倍率有較為明顯的下降，吹掃完成后污染倍率又快速恢復(fù)到略低于吹掃前水平，并呈緩慢增大趨勢(shì)，可見(jiàn)過(guò)熱器受熱面污染速度較快，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加該處吹灰頻率。在進(jìn)行爐膛吹灰和空預(yù)器吹灰時(shí)，過(guò)熱器整體污染倍率未見(jiàn)明顯變化，可見(jiàn)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)沿?zé)煔夥较蛏蟼?cè)和下側(cè)部位進(jìn)行吹灰，對(duì)該部位自身積灰情況并無(wú)明顯影響，因此長(zhǎng)吹、短吹及空預(yù)器吹灰無(wú)須按照煙氣流程進(jìn)行吹掃，當(dāng)某一個(gè)受熱面污染倍率到達(dá)限值時(shí)，可以有選擇性的按需進(jìn)行吹灰。

圖3為吹灰前后再熱器污染倍率的變化情況，在剔除熱工參數(shù)動(dòng)態(tài)變化及測(cè)量誤差后，可以看出，總體上污染倍率的變化情況與真實(shí)情況基本吻合。相比過(guò)熱器整體污染倍率，再熱器污染倍率變化幅值較小，再熱器污染倍率僅在約0.3的范圍內(nèi)變化，可見(jiàn)吹灰對(duì)再熱器的清潔效果相對(duì)較弱。吹掃后，再熱器的污染倍率維持較低水平時(shí)間較過(guò)熱器長(zhǎng)三到四倍，可見(jiàn)再熱器處積灰情況較輕，可適當(dāng)降低吹掃頻率。對(duì)比前后兩個(gè)負(fù)荷下的污染倍率（過(guò)熱器與此結(jié)論相同）可見(jiàn)，負(fù)荷較高時(shí)，再熱器（過(guò)熱器）的污染倍率相對(duì)較低，這是由于低負(fù)荷爐膛火焰充滿度不好容易造成煙氣偏斜，而且隨著負(fù)荷的增加，煙氣流速隨之上升，使得積灰得到更好的自吹掃作用，從而使得污染倍率有一定的降低，因此在低負(fù)荷時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)受熱面吹灰。

圖4為空預(yù)器吹到前后污染倍率變化情況，由圖可見(jiàn)，先后兩次吹灰后空預(yù)器污染倍率均有小幅度下降，而吹灰后污染倍率增長(zhǎng)速度較慢，在很長(zhǎng)時(shí)間能維持較為潔凈的狀態(tài)，因此可以適當(dāng)降低吹灰頻率，將現(xiàn)有一天兩次吹灰變?yōu)橐惶煲淮紊踔羶芍蝗煲淮?。在低?fù)荷時(shí)，空預(yù)器污染倍率略有下降，雖然低負(fù)荷煙氣流速降低，但煙氣流量降低，氧量增大導(dǎo)致漏風(fēng)系數(shù)增大，致使積灰可能性降低，因此在低負(fù)荷時(shí)可適當(dāng)降低空預(yù)器的吹灰頻率[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)監(jiān)測(cè)分析，可得出：①所建立的積灰結(jié)渣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確地反映出受熱面的積灰結(jié)渣狀況；②吹灰后，水冷壁、過(guò)熱器灰污積累較快，需要提高吹灰頻率；③吹灰后，再熱器、空預(yù)器的污染倍率能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持較低水平，灰污增長(zhǎng)較慢，運(yùn)行中需降低吹灰頻率；④在穩(wěn)定工況下，由于煙氣有一定流速，煙氣自吹掃使得鍋爐受熱面有一定的自凈能力，在一段時(shí)間內(nèi)污染倍率能維持某個(gè)值附近波動(dòng)，直到工況改變經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又達(dá)到一個(gè)新的平衡；⑤各受熱面吹灰過(guò)程對(duì)其他受熱面灰污積累并無(wú)增強(qiáng)或者減弱的作用，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行吹灰，無(wú)需按煙氣流程進(jìn)行；⑥低負(fù)荷時(shí)，可適當(dāng)減少空預(yù)器吹灰頻率。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳寶康.電站鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及優(yōu)化吹灰的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2004.

[2] 李洪濤，董瑞信，冷成崗，等.1000MW超超臨界機(jī)組鍋爐優(yōu)化吹灰試驗(yàn)研究[J].電力建設(shè)，2011，32（3）：102-107.