降低600MW超臨界機組鍋爐排煙溫度的研究

左寒

摘要：針對某600MW超臨界燃煤發(fā)動機組，系統(tǒng)分析了各種影響其排風(fēng)溫度的主要因素，并從其運行參數(shù)和優(yōu)化調(diào)節(jié)的角度出發(fā)，進(jìn)行了一系列的優(yōu)化和調(diào)節(jié)實踐研究，尋找了一種有效地控制其排風(fēng)溫度的方法和措施。實驗研究的結(jié)果顯示：通過改善和增強鍋爐換熱面積的排氣系統(tǒng)吹灰，降低鍋爐的漏風(fēng)，控制適當(dāng)?shù)呐艢庀到y(tǒng)總風(fēng)量、控制制粉系統(tǒng)輸出的風(fēng)耗和排氣能源消耗、降低鍋爐排風(fēng)系統(tǒng)能耗和鍋爐一次排氣能耗等措施，可以有效地提高和改善鍋爐制粉工作效率。而通過改善磨煤發(fā)動機在進(jìn)出口溫度就可以有效降低排氣管道中的溫度，增強發(fā)電廠在工作時間內(nèi)的運轉(zhuǎn)和經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：超臨界機組，鍋爐，排煙溫

電力企業(yè)是我們國家推動節(jié)能減排工作重點，提高了我們?nèi)济夯鹆Πl(fā)電廠的生產(chǎn)效率和工作效率，降低了對煤炭消耗，減少了環(huán)境污染，不僅是代表了我們電力企業(yè)要想增加社會經(jīng)濟效益必須做好的工作，更代表了我們電力企業(yè)本身所應(yīng)該擔(dān)負(fù)起來的所有社會責(zé)任。電廠內(nèi)部供熱源的損失有兩種：凝氣式蒸餾器內(nèi)部和鍋爐內(nèi)部供熱源的損失和各類供熱源的損失。鍋爐熱損失主要有5項，分別表現(xiàn)為：鍋爐的排煙和火災(zāi)損失、化學(xué)不完全的燃燒和火災(zāi)損失、機械不完全燃燒和灰渣物理熱損失、散熱損失以及鍋爐冷卻水損失，在整個鍋爐排氣污染物造成的損失中，鍋爐的排煙一般會直接或間接地影響至整個鍋爐的工作效率，是其中最重要的一個是損失。

1 排煙溫度偏高影響因素分析

1.1 總風(fēng)量的影響

進(jìn)入鍋爐的燃料要充分燃燒，就要保持一定的燃料量與總風(fēng)量的比例，即保持一定的風(fēng)煤比例。如果風(fēng)煤比過小，空氣預(yù)熱器的傳熱性能不能充分發(fā)揮，空氣預(yù)熱器與煙氣之間的傳熱減少，會使排煙溫度升高。如果風(fēng)煤比過大，爐膛內(nèi)溫度會降低，煙氣會升高，排煙溫度也會升高。因此，有必要通過燃燒優(yōu)化和調(diào)整，找到合適的空煤比。

1.2 鍋爐漏風(fēng)的影響

目前，大型超臨界參數(shù)鍋爐普遍采用平衡通風(fēng)，從而使得爐膛和煙道處于負(fù)壓運行。若鍋爐的密封性差，就可能導(dǎo)致冷空氣泄露到密封松散的地方。鍋爐漏風(fēng)的部分主要由爐膛、尾煙管和制粉系統(tǒng)組成。其中一些位置的冷風(fēng)泄露對于排風(fēng)溫度的影響非常大。爐內(nèi)冷風(fēng)泄露可能會顯著地降低其在中心燃燒地帶的溫度，煙霧量也可能比以前增加得更大許多。如果由于冷空氣泄露進(jìn)入對流換熱煙道，其中的煙氣排出溫度就可能會下降，使得泄漏接觸到點后的受熱表面換熱量減少，煙溫和被排出的煙氣溫度就可能上升。所研究出來的機組經(jīng)常會遇到挖渣機的故障，當(dāng)爐底被水封堵破壞時，排氣溫度一次可以達(dá)到170℃。由此可以看出，鍋爐漏風(fēng)對于排風(fēng)溫度具有非常重要的影響。

1.3 煤質(zhì)特性的影響

為了有效控制風(fēng)力發(fā)電的使用成本，燃煤電廠所需要燃燒的煤炭類型基本上每天都在發(fā)生變化，所以它們的煤質(zhì)性能每天都不同，也并非總是和建筑工程中所需要設(shè)計和使用到的煤炭一樣。研究結(jié)果表明，排煙氣體的溫度和釋放率大致與其中的原煤氣體中含水率大小呈現(xiàn)反比，與其中發(fā)熱量的釋放率大小也呈現(xiàn)反比。只要其中一種煤炭的含水率已經(jīng)超出其設(shè)計值，那么它所產(chǎn)生和排出的煙氣就會在空氣中高于它的設(shè)計值。所以煤氣質(zhì)量指標(biāo)與鍋爐設(shè)計數(shù)值之間的偏差很大，這也是導(dǎo)致鍋爐中氣體和燃燒時的排煙溫度較高的重要影響因素。

1.4 給水溫度的影響

鍋爐給水溫度增加時，省煤器和煙道氣體交換的熱量將降低，煙氣溫度將上升;然而，如果鍋爐負(fù)荷保持不變，燃料消耗降低，相應(yīng)的空氣供給降低，煙氣的體積減少，排氣溫度應(yīng)該下降。因此，供水溫度對排煙溫度的影響應(yīng)綜合考慮，不能只從一方面進(jìn)行片面分析。

1.5 制粉系統(tǒng)的影響

風(fēng)力的功能作用主要是為了滿足煤粉輸送的點火和煤氣提供氧氣，風(fēng)量的使用與其選擇有著密切相關(guān)，在磨煤機出口溫度一定并保證正常運輸煤分的情況下，減少一次風(fēng)量，可使一次空氣中冷風(fēng)量大大地減少，在總風(fēng)量基本保持不變的條件下，二次空氣中冷風(fēng)量就會大大地增加，通過空氣預(yù)熱器時風(fēng)量就會大大地增加，可降低排風(fēng)溫度。一次風(fēng)量增大后，煤粉在磨機內(nèi)停留時間變短，煤粉細(xì)度變粗，火焰中心向上移動，排氣溫度升高。

2 運行參數(shù)調(diào)整方面控制排煙溫度的措施

2.1 減少鍋爐的漏風(fēng)量

單位在正常操作期間，要經(jīng)常檢查空氣預(yù)熱器，進(jìn)口磨煤機、給煤機煤管，鍋爐本體的檢修門和人孔門、火災(zāi)探測孔，防爆門等關(guān)鍵部件是否有漏風(fēng)點，如果發(fā)現(xiàn)密封空氣泄漏點應(yīng)該及時防止冷風(fēng)漏進(jìn)腔內(nèi)，保持火焰中心區(qū)域溫度，增加爐腔壁、過熱器受熱面等的吸熱，同時，要加強對挖泥機等操作設(shè)備的檢查，防止?fàn)t底水封被損壞，減少爐室漏風(fēng)的可能性。

2.2 控制總風(fēng)量在合適的范圍

在運行調(diào)節(jié)中，進(jìn)入爐膛的總風(fēng)量一般是通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的出力來控制的。在負(fù)荷一定，各制粉系統(tǒng)運行參數(shù)不變的情況下，通過調(diào)整送風(fēng)偏置，提高了爐膛總風(fēng)量。

2.3 控制燃盡風(fēng)量

在鍋爐正常運行的過程中，SCR的進(jìn)口和NOX含量通過對燃盡時空氣流量的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。由鼓風(fēng)機供給的二次空氣流首先經(jīng)每層燃燒器上的二次空氣擋板后再進(jìn)行各層空氣流的組織?？傦L(fēng)量在溫度保持不變條件下，排氣擋板的啟動和開放必然也可能會減少二次排氣時最大風(fēng)量的每一層燃燒器，以便第二層排氣時最大風(fēng)量與煤粉混合產(chǎn)生的降低，和第二層燃燒時氮氧化物產(chǎn)生的降低;同時，由于鍋爐缺氧和高溫燃燒，延長了鍋爐火焰在燃料完全排放和鍋爐火焰工作所需要的時間，導(dǎo)致了鍋爐火焰在其中心位置發(fā)生向上移動，必然也會造成鍋爐排出口的煙氣溫度增加，使排氣溫度增加。

3 結(jié)語

燃煤電廠排煙溫度過高，嚴(yán)重影響鍋爐效率，對電廠安全和經(jīng)濟運行十分不利。通過對影響發(fā)電廠排煙溫度的各因素的分析和調(diào)整，可以得出以下結(jié)論。一、加強各受熱面和空中線預(yù)器的吹灰，保證各換熱面的清潔。二、鍋爐漏風(fēng)對排煙溫度有很大影響，應(yīng)找出各重點部位的漏風(fēng)點，并進(jìn)行堵塞。三、合理選擇鍋爐的總風(fēng)量，在運行中加強調(diào)節(jié)，尋找最佳的風(fēng)煤比。四、根據(jù)負(fù)荷情況合理停止制粉，盡量集中燃燒，保持少量磨煤機運行，充分發(fā)揮下層磨氣輸出。五、在滿足環(huán)保指標(biāo)的情況下盡量減少燃?xì)庥昧俊?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]趙明龍，馬越.一種提高城市綠化面積利用率的單車位停車裝置的設(shè)計[J].河南科技，2010，（14）：172-173.