660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行優(yōu)化方式研究

陳永平

摘要：針對(duì)某電廠兩臺(tái)660MW級(jí)超臨界直流燃煤鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀，結(jié)合對(duì)超臨界直流鍋爐燃燒特點(diǎn)，從日常維護(hù)、運(yùn)行調(diào)整方面分析，優(yōu)化超臨界直流鍋爐運(yùn)行方式，通過(guò)鍋爐燃燒調(diào)整、制粉系統(tǒng)調(diào)整和主、再熱汽溫優(yōu)化，提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：燃燒;調(diào)整;優(yōu)化;經(jīng)濟(jì)性

0 引言

某電廠一期2×660MW機(jī)組燃煤鍋爐均設(shè)計(jì)采用哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)、制造的HG-2145/25.4-YM12型超臨界直流鍋爐，其具有一次中間再熱、單爐膛、前后墻對(duì)川燃燒方式、固態(tài)排渣、平衡通風(fēng)、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)π型變壓運(yùn)行等特點(diǎn)。其設(shè)計(jì)煤種為甘肅省境內(nèi)煙煤并設(shè)計(jì)采用等離子點(diǎn)火技術(shù)。鍋爐燃燒系統(tǒng)采用低NOx旋流燃燒器，燃燒方式采用的是前后墻對(duì)沖燃燒方式，具有較好的自穩(wěn)燃能力和較大的調(diào)節(jié)比，在爐膛中布置的間距較大，各燃燒器之間相對(duì)獨(dú)立，燃燒器之間不需要相互支持。燃燒器采用的是前后墻對(duì)稱布置方式，分為三層，每層5個(gè)燃燒器，總共30個(gè)燃燒器，沿爐膛寬度方向的熱量輸入均勻分布，在爐膛及水平煙道的過(guò)熱器、再熱器區(qū)域的煙氣溫度也更加均勻，鍋爐熱偏差小。在煤粉燃燒器的上方前后墻和側(cè)墻各布置一層燃盡風(fēng)。

鍋爐設(shè)計(jì)的制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式系統(tǒng)，配6臺(tái)北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM113G型正壓直吹式中速磨煤機(jī)，設(shè)計(jì)5臺(tái)運(yùn)行即可滿足BMCR工況出力。每臺(tái)磨煤機(jī)出口5根輸粉管對(duì)應(yīng)一層煤粉燃燒器，6臺(tái)磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)前后墻各3層燃燒器。灰渣采用的是風(fēng)冷式鋼帶干排渣系統(tǒng)。每臺(tái)爐配置一臺(tái)風(fēng)冷式鋼帶排渣機(jī)，排渣機(jī)連續(xù)額定輸送能力為10t/h，連續(xù)最大輸送能力25t/h。

1 鍋爐運(yùn)行優(yōu)化探究

1.1 受熱面結(jié)焦積灰對(duì)排煙溫度的影響分析

某電廠鍋爐設(shè)計(jì)煤種為甘肅省境內(nèi)煙煤，其熱值為19.57MJ/kg，揮發(fā)份35.42%，全水份13.6%，灰份18.21%。有該公司燃煤來(lái)源煤礦廠較多，煤質(zhì)變動(dòng)較大，入爐燃燒煤質(zhì)存在著經(jīng)常性偏離設(shè)計(jì)值，造成燃燒變動(dòng)大，燃燒調(diào)整難度大，造成了爐內(nèi)不同程度的結(jié)焦和積灰嚴(yán)重，從而使得受熱面、空預(yù)器傳熱系數(shù)降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少，空預(yù)器人口煙溫升高，從而導(dǎo)致排煙溫升高，而排煙溫度每升高10～15℃，鍋爐熱效率要下降1%。

鍋爐積灰結(jié)焦造成的排煙溫度升高，主要采取加強(qiáng)鍋爐受熱面吹灰，優(yōu)化鍋爐吹灰方式，加強(qiáng)吹灰器的日常維護(hù)，確保吹灰器的正常投入與退出，保持受熱面清潔。以下是在額定負(fù)荷下，鍋爐全面吹灰前后的排煙溫度數(shù)據(jù)對(duì)比。

對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鍋爐全面吹灰后空預(yù)器人口煙溫下降11.4℃，排煙溫度下降7.7℃，燃料量下降4t/h。通過(guò)調(diào)整充分說(shuō)明鍋爐進(jìn)行全面吹灰是降低排煙溫度的最主要措施，實(shí)現(xiàn)鍋爐優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí)利用大小修對(duì)受熱面、空預(yù)器傳熱元件徹底清理等，受熱面熱損耗，降低排煙溫度。運(yùn)行過(guò)程中要優(yōu)化燃燒方式，防止鍋爐結(jié)焦，保證二次風(fēng)差壓不過(guò)低，保證足夠的氧量，磨煤機(jī)運(yùn)行中要保證足夠的一次風(fēng)速與風(fēng)壓，防止火焰貼墻。

1.2 鍋爐漏風(fēng)對(duì)排煙溫度的影響分析

鍋爐爐膛漏風(fēng)，最直接的影響是使得鍋爐煙氣量增加，從而增加了引風(fēng)機(jī)的出力，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電耗增大，提高廠用電率。鍋爐各個(gè)部分對(duì)鍋爐燃燒的影響不盡相同，其中尾部煙道漏風(fēng)和爐底干排渣系統(tǒng)漏風(fēng)最為嚴(yán)重。尾部煙道漏風(fēng)會(huì)使煙道的“負(fù)壓”狀況變差，排煙阻力增大，從而更增加了引風(fēng)機(jī)的電耗。爐膛漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)及煙道漏風(fēng)，也是排煙溫度升高的主要原因之一。爐底干排渣系統(tǒng)漏風(fēng)對(duì)鍋爐運(yùn)行影響更大，直接使火焰中心提高，爐膛出口溫度升高，煙氣流量增大，煙氣流速加快，對(duì)流換熱程度增強(qiáng)，易造成屏過(guò)汽溫超溫，也會(huì)使排煙溫度升高。漏風(fēng)的主要結(jié)果輝使得排煙量增加，通過(guò)尾部的煙氣速度要加快，同樣也會(huì)加大煙氣對(duì)受熱面的磨損。

解決鍋爐漏風(fēng)對(duì)排煙溫度的影響，主要是從檢修和運(yùn)行兩個(gè)部分進(jìn)行。在鍋爐大、小修中及日常運(yùn)行中，針對(duì)鍋爐本體及制粉系統(tǒng)的查漏堵漏工作要認(rèn)真執(zhí)行，停爐檢修對(duì)空預(yù)器密封片的磨損程度進(jìn)行檢查，必要時(shí)進(jìn)行更換，檢查煙道、風(fēng)道板壁的拼接處，膨脹節(jié)和槽鋼的連接是否脹開(kāi)等。檢修后要進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)，鍋爐啟動(dòng)前要對(duì)各人孔門(mén)、觀察孔等檢查關(guān)閉嚴(yán)密，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)鍋爐不嚴(yán)密處漏風(fēng)要及時(shí)進(jìn)行堵漏處理。

1.3 制粉系統(tǒng)調(diào)整對(duì)鍋爐優(yōu)化影響分析

超臨界直流爐制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)是直吹式制粉系統(tǒng)出力的大小直接與鍋爐蒸發(fā)量相匹配，故當(dāng)鍋爐負(fù)荷有較大變動(dòng)時(shí)或者變化速度較快時(shí)，需啟動(dòng)或停止一套制粉系統(tǒng)。當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加，要求制粉系統(tǒng)出力增加時(shí)，應(yīng)先開(kāi)大冷、熱一次風(fēng)風(fēng)門(mén)或提高一次風(fēng)壓，增加磨的通風(fēng)量，利用磨煤機(jī)內(nèi)的少量存粉作為增負(fù)荷開(kāi)始時(shí)的緩沖調(diào)節(jié)，然后再增加磨煤機(jī)的給煤量，同時(shí)開(kāi)大相應(yīng)的二次風(fēng)門(mén)，使燃料量適應(yīng)負(fù)荷。在啟動(dòng)上層磨煤機(jī)時(shí)煤量增加不能過(guò)快，應(yīng)緩慢增加，防止過(guò)、再熱汽超溫。正常運(yùn)行時(shí)保持適當(dāng)?shù)?/p>

一、二次風(fēng)出口速度，一次風(fēng)速過(guò)高會(huì)推遲著火，空預(yù)器漏風(fēng)加大，過(guò)低則可能燒壞噴口，并控制好二次風(fēng)箱與爐膛差壓值，保證爐內(nèi)正常動(dòng)力工況。

1.4 主、再熱汽溫的調(diào)整對(duì)鍋爐優(yōu)化影響分析

汽包鍋爐汽溫主要依靠減溫水調(diào)整，而直流爐除了減溫水調(diào)整之外還需控制中間點(diǎn)溫度。正常運(yùn)行時(shí)，盡量維持中間點(diǎn)溫度穩(wěn)定，防止中間點(diǎn)溫度大幅波動(dòng)以至低過(guò)人口汽溫波動(dòng)，造成屏過(guò)出口及高過(guò)出口汽溫波動(dòng)。在控制減溫水方面，要做好提前量的控制，維持減器后溫度穩(wěn)定。在加減負(fù)荷過(guò)程中，煤量加減的同時(shí)要提前修正水量的加減，維持水煤比，提前開(kāi)大減溫水，觀察變化趨勢(shì)調(diào)整，維持溫度穩(wěn)定。對(duì)主、再熱汽溫偏差的控制，可通過(guò)提中間點(diǎn)溫度使屏過(guò)汽溫上漲以至可以通過(guò)減溫水修正兩側(cè)汽溫偏差。如果減溫水自動(dòng)調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)及時(shí)切至手動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)整，維持兩側(cè)減溫器后汽溫相平。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行需要長(zhǎng)期實(shí)踐來(lái)進(jìn)行摸索，從降低鍋爐排煙溫度、調(diào)整制粉系統(tǒng)與機(jī)組負(fù)荷相匹配、合理調(diào)整主、再熱氣溫，以確保燃燒工況穩(wěn)定、爐膛狀況良好。從設(shè)備治理維護(hù)、運(yùn)行調(diào)節(jié)等多方面入手，真正意義上做到安全、節(jié)能、環(huán)保發(fā)電。

參考文獻(xiàn)

[1]章德龍：鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M]，中國(guó)電力出版社2006年5月第二版

[2]郭迎利 何方：電廠鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M]，中國(guó)電力出版社2010年2月第一版