淺談鍋爐運(yùn)行節(jié)能方法

劉志偉

（江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東226200）

鍋爐簡介：江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司一期4×660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，配置哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)制造，由三菱重工業(yè)株式會(huì)社提供技術(shù)支持的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐。鍋爐型號(hào)：HG-2000/26.15-YM3。型式為П 型布置、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)，燃用煙煤。鍋爐為四墻切圓燃燒方式，采用改進(jìn)型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃燒器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分級(jí)送風(fēng)燃燒系統(tǒng)。

1 鍋爐啟停時(shí)節(jié)能方法

機(jī)組冷態(tài)及溫態(tài)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)廠用汽比如輔汽盡可能提前對除氧器加熱，以便提高給水溫度。使給水溫度盡早達(dá)到鍋爐沖洗水溫（200℃），從而減少鍋爐點(diǎn)火耗油。

1.1 鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，按照冷態(tài)啟動(dòng)措施，應(yīng)先投入油槍，按照溫升率要求進(jìn)行烘爐。將鍋爐水冷壁溫度升到120℃時(shí)，啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)。提前進(jìn)行暖磨操作。當(dāng)水冷壁溫度達(dá)到150℃時(shí)，啟動(dòng)A磨煤機(jī)。熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，盡量縮短投油時(shí)間。

1.2 等離子磨煤機(jī)啟動(dòng)后，密切關(guān)注爐膛負(fù)壓波動(dòng)情況，如果負(fù)壓波動(dòng)比較小，一般燃燒比較穩(wěn)定。盡量根據(jù)火檢情況和火焰電視觀察爐內(nèi)燃燒情況，逐步退出油槍?；饳z有問題時(shí)，盡快通知熱控進(jìn)行處理。

1.3 鍋爐升溫至爐水溫度200℃進(jìn)行熱態(tài)沖洗合格后，熱態(tài)沖洗合格后，此時(shí)應(yīng)控制WDC 閥盡量減少外排水量，防止熱量大量外排，造成熱量和工質(zhì)浪費(fèi)，浪費(fèi)燃料。

1.4 機(jī)組滑停時(shí)，應(yīng)在負(fù)荷降至330MW開始投入等離子。繼續(xù)降低負(fù)荷時(shí)，原則上不投入油槍。當(dāng)燃燒不穩(wěn)，火檢不良時(shí)，可以投入油槍進(jìn)行穩(wěn)燃。

1.5 機(jī)組運(yùn)行中，在煤質(zhì)能基本保證燃燒穩(wěn)定性的情況下，一般在330MW負(fù)荷以上不投油助燃。

1.6 機(jī)組啟動(dòng)期間，運(yùn)行人員做好設(shè)備的準(zhǔn)備及試運(yùn)，有問題時(shí)，及時(shí)通知檢修進(jìn)行處理，避免因設(shè)備缺陷延誤機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，造成多燒油情況發(fā)生。

1.7 機(jī)組起停盡量多利用等離子穩(wěn)燃以節(jié)約燃油，能投等離子時(shí)，避免投入燃油。等離子系統(tǒng)有缺陷時(shí)，及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行消缺。

2 機(jī)組正常運(yùn)行中節(jié)能方法

2.1 控制鍋爐熱損失。鍋爐效率有正平衡爐效率和反平衡爐效率兩種計(jì)算方法，目前電廠都用反平衡爐效率計(jì)算，即100-（排煙損失+飛灰損失+化學(xué)未完全燃燒損失+散熱損失+灰渣物理熱損失），反平衡爐效率可以發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)損失大小，一般的鍋爐機(jī)組，效率基本可以達(dá)到92%以上，各項(xiàng)損失之和不到8%，最大損失是：排煙熱損失，一般5-6%，其次是機(jī)械未完全燃燒熱損失不到1-1.5%，散熱損失和灰渣物理熱損失兩項(xiàng)1%左右。（對高灰份煤灰渣物理熱損失會(huì)更大）。從指標(biāo)量化看，要提高鍋爐效率，重點(diǎn)是降低排煙損失和機(jī)械未完全燃燒熱損失，通過分析可采取以下措施：

2.1.1 控制好鍋爐總風(fēng)量。鍋爐風(fēng)量的使用，不僅影響鍋爐效率的高低，而且，過量的空氣量還會(huì)增加送、引風(fēng)機(jī)的單耗，增加廠用電率，影響供電煤耗升高。要保持合適的風(fēng)量可通過觀察氧量值，按照績效中的氧量曲線進(jìn)行調(diào)整，對于不同煤種在飛灰含碳量不增加的情況下可考慮低氧燃燒，實(shí)現(xiàn)降低排煙損失的目的。但要根據(jù)鍋爐所燒煤種的結(jié)渣特性，以減輕結(jié)渣的程度，對于易結(jié)渣煤種，可以適當(dāng)保持氧量高一些，避免出現(xiàn)還原性氣氛。

2.1.2 降低排煙溫度。降低排煙溫度是通過減少進(jìn)入鍋爐的冷風(fēng)降低的，包括爐底漏風(fēng)，各臺(tái)磨煤機(jī)的一次風(fēng)（包括備用磨一次風(fēng)），燃料中的水分都算是冷風(fēng)。要盡量提高進(jìn)入鍋爐的空氣溫度，以利于強(qiáng)化燃燒。調(diào)節(jié)應(yīng)在滿足鍋爐燃燒穩(wěn)定，磨煤機(jī)運(yùn)行正常的前提下，努力降低進(jìn)入鍋爐冷風(fēng)來降低排煙損失。

2.1.3 降低飛灰含碳量。飛灰含碳量是指飛灰中碳的質(zhì)量百分比（%）。飛灰越大，損失也越大，影響飛灰損失的因素很多，包括：煤粉細(xì)度，燃燒動(dòng)力場，爐膛內(nèi)溫度水平、風(fēng)煤比、鍋爐總用風(fēng)量、一次風(fēng)量、一二次風(fēng)量配比、一次風(fēng)速、二次風(fēng)速等，這些因素必須通過試驗(yàn)進(jìn)行合理配比，實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行工況，以獲得飛灰損失最小。

2.2 制粉系統(tǒng)的調(diào)整控制策略

2.2.1 制粉系統(tǒng)的停止與運(yùn)行。根據(jù)不同制粉系統(tǒng)設(shè)備狀況，值班員可適當(dāng)加偏置，以改變不同制粉系統(tǒng)的出力。磨煤機(jī)的出力保證要與一次風(fēng)壓適當(dāng)配合，當(dāng)風(fēng)壓高時(shí)，能適當(dāng)提高磨煤機(jī)的出力，一般我們的磨煤機(jī)出力在55T/h 以上時(shí)，石子煤排量明顯增大，容易引起堵磨等情況，故磨煤機(jī)運(yùn)行不要長時(shí)間保持在該煤量以上。制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)化調(diào)運(yùn)要考慮制粉單耗（磨煤機(jī)+一次風(fēng)機(jī)）最小，合理調(diào)度制粉系統(tǒng)的停止和運(yùn)行。磨煤機(jī)的運(yùn)行應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)的變化情況進(jìn)行磨裕度的選擇。如煤質(zhì)變化較大，可以保留較大的裕度。當(dāng)煤質(zhì)穩(wěn)定且負(fù)荷也穩(wěn)定時(shí)，可以讓磨煤機(jī)的裕度最小。正常運(yùn)行中磨煤機(jī)的冷熱風(fēng)門投入自動(dòng)，以盡量減少堵磨的可能性，由于設(shè)備缺陷不能投入自動(dòng)的，下缺陷讓熱工進(jìn)行處理（包括自動(dòng)調(diào)節(jié)曲線不好）。無缺陷而又長時(shí)間不投入自動(dòng)，由于手動(dòng)調(diào)整不及時(shí)，造成嚴(yán)重后果的，將給予當(dāng)事人考核。

2.2.2 制粉系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)整。制粉系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)整首先要滿足燃料中揮發(fā)份著火的需要，同時(shí)要兼顧磨煤機(jī)的干燥出力和通風(fēng)出力，調(diào)整過程，可以選擇降低磨煤機(jī)入口一次風(fēng)壓，讓冷風(fēng)門與熱風(fēng)門盡量全開以盡可能的選擇合適的一次風(fēng)壓，盡量避免磨煤機(jī)風(fēng)門對一次風(fēng)管的節(jié)流損失。注意為了避免磨煤機(jī)出口粉管堵煤，磨煤機(jī)的出口風(fēng)壓要滿足要求，至少2KPa 以上。

2.2.3 制粉系統(tǒng)溫度及旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速的控制

表1

說明：塔山煤種部分含有無煙煤，分離器轉(zhuǎn)速適當(dāng)提高，煤量在高煤量時(shí)，要接近轉(zhuǎn)速規(guī)定值上限運(yùn)行，在低煤量時(shí)，盡量接近轉(zhuǎn)速下限規(guī)定值運(yùn)行。分離器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)要和飛灰可燃物的降低結(jié)合起來。當(dāng)飛灰可燃物高時(shí)，盡量按照給定的分離器轉(zhuǎn)速的上限運(yùn)行。

褐煤的磨煤機(jī)出口溫度控制在較低溫度，為防止揮發(fā)份太高，造成制粉系統(tǒng)的著火或者爆炸。當(dāng)煤種為易結(jié)焦煤種時(shí)，給予相應(yīng)磨煤機(jī)二次風(fēng)適當(dāng)加大配風(fēng)，防止燃燒器周圍結(jié)渣。等離子磨煤機(jī)的運(yùn)行規(guī)定：正常運(yùn)行時(shí)，停止等離子冷卻水泵，冷卻水泵的出入口門的保持正常運(yùn)行時(shí)的開度，冷卻水能保持在0.3Mpa 的壓力，能滿足冷卻陰陽極流量。但在等離子的拉弧時(shí)，先將等離子冷卻水泵啟動(dòng)后，再進(jìn)行拉弧。在辦理陰、陽極頭更換的票時(shí)加入復(fù)位陰、陽極頭累計(jì)時(shí)間清零。目的是保證陰、陽極頭的壽命在合理的范圍內(nèi)。備用磨的運(yùn)行規(guī)定：為了降低制粉系統(tǒng)單耗及鍋爐排煙溫度，備用磨無特殊情況不允許大量通入一次風(fēng)進(jìn)行暖磨運(yùn)行（包括A等離子磨煤機(jī)）。備用磨煤機(jī)停運(yùn)大于1 小時(shí)后，及時(shí)將旋轉(zhuǎn)分離器停止，啟動(dòng)磨煤機(jī)之前要將旋轉(zhuǎn)分離器及時(shí)啟動(dòng)。

2.3 分離器出口過熱度的控制。保持合適的分離器出口的過熱度，保證過熱器減溫水為最小值，以保證較好的經(jīng)濟(jì)性為調(diào)整的方向。分離器出口過熱度的控制根據(jù)煤種的不同是有區(qū)別的，當(dāng)入爐煤的發(fā)熱量較低時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證較高的分離器出口溫度，這樣才能保證汽溫達(dá)到額定值。

2.4 正確認(rèn)識(shí)吹灰的重要性。吹灰的投退，嚴(yán)格按照定期工作要求進(jìn)行。定期的吹灰，對鍋爐的安全、穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。水冷壁積灰，將使水冷壁受熱面吸熱量減少，從而使過熱器進(jìn)口煙溫升高，從而引起汽溫升高，減溫水使用量增加。過熱器積灰，將使汽溫降低，過熱器及再熱器溫度降低。空預(yù)器積灰，將導(dǎo)致一次風(fēng)及二次風(fēng)與煙氣換熱效率下降，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高，空預(yù)器差壓升高，送、引、一次風(fēng)機(jī)電流增加，風(fēng)機(jī)單耗顯著增加，當(dāng)空預(yù)器差壓增加時(shí)，機(jī)組長可以決定增加空預(yù)器吹灰，以降低空預(yù)器差壓及空預(yù)器的積灰，可以顯著降低風(fēng)機(jī)單耗，特別是引風(fēng)機(jī)單耗，以及排煙溫度等參數(shù)。

2.5 二次風(fēng)的控制。二次風(fēng)的差壓控制嚴(yán)格按照曲線進(jìn)行，當(dāng)二次風(fēng)差壓大于1KPa 以上時(shí)，送風(fēng)機(jī)電流會(huì)顯著增加，相當(dāng)于增大送風(fēng)機(jī)的單耗，所以，要在滿足燃燒安全的前提下，盡量降低二次風(fēng)箱的差壓。以上總結(jié)是根據(jù)平時(shí)工作中的積累，基本涵蓋了鍋爐啟停及正常運(yùn)行中節(jié)能降耗的方法。在鍋爐精細(xì)化調(diào)整要求越來越高的時(shí)期，通過以上方法，可以明顯降低鍋爐煤耗。