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来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 12:31:15
广州珠江发电厂锅炉运行方式的优化调整
胡国梁
（广州珠江发电厂，广东广州511458）
关键词：锅炉效率；运行方式；热损失
广州珠江发电厂4×300 MW机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG1021／18．2－YM3亚临界中间再热自然循环汽包炉，采用正压直吹式制粉系统的四角喷燃切圆燃烧方式，设计锅炉效率在满负荷300 MW时为92．23％。
在竞价上网的形势下，为了进一步降低锅炉煤耗，有必要对影响锅炉效率的因素进行分析，找出有效的运行方式，以提高锅炉效率，达到节能增效的目的。
1 影响锅炉效率的因素
为提高机组效率，就锅炉而言，一方面应通过调整运行方式尽量减少各种损失；另一方面则应提高蒸汽参数，减少减温水量和排污量。在所有损失中，排烟热损失和机械未完全燃烧热损失占主要，因此有效地减少这些损失，能提高锅炉效率。
1．1 影响排烟热损失的主要因素
影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。一般来说，排烟温度每上升10℃，则排烟热损失增加0．6％～1％。排烟量主要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，而燃料中的水分则由入炉煤成分来决定。下面分析影响排烟温度和排烟量的主要因素。
1．1．1 漏风
漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风和烟道漏风等。漏风直接导致排烟热损失增加，实践证明，炉膛漏风系数每增加0．1，排烟温度将随之增加3～8℃，排烟热损失将增加0．2％～0．4％。
a）炉膛漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，当炉底水封失去或者炉膛掉大焦砸破炉底时，将使大量冷风从炉底漏入，严重影响锅炉的经济性和安全运行。炉膛漏风的另一个常见地方是看火孔和人孔门，尤其是看火孔，当没有将其关严或关闭后未扣紧，在吹灰时容易将孔盖吹开，导致冷风漏入。
b）制粉系统漏风。制粉系统漏风主要是从煤 粉管道漏入。在运行中，通常有1～2台制粉系统关闭，入口风量显示为零，实际上仍有冷风漏入。这主要是由于调整门未完全关严所致。
c）烟道漏风。在氧量不变时，烟道漏风也将排挤一、二次风量，使排烟温度上升。而烟道漏风的另一危害还在于烟道内漏入的冷风没参与燃烧，由于氧量计安装在空预器烟气入口处，后烟道漏风会使氧量显示值比实际值大，有可能使实际运行中的燃烧风量不足，造成炉膛缺氧燃烧。
1．1．2 受热面积灰和结渣
受热面积灰和结渣主要包括空预器堵灰、炉膛和烟道积灰等。
a）空预器堵灰。通过对空预器的清灰和改造，珠江发电厂1号机组空预器A侧出口排烟温度由142．5℃下降到132℃，B侧出口排烟温度由147．7℃下降到132℃。尽管其中包含了环境温度变化的影响，但是从以上数据可以看出空预器堵灰严重影响传热效果，使排烟温度大幅上升。
b）炉膛和烟道的积灰和结渣。炉膛和烟道积灰将使蒸汽从高温烟气中所吸热量减少，从而使空预器入口烟温提高，空预器传热温差加大，排烟温度升高。
1．1．3 外界因素
影响排烟温度的外界因素主要是环境温度（即空预器入口温度）和入炉煤的成分。环境温度的变化将使空预器传热温差跟随变化，从而使排烟温度也随着季节变化。珠江发电厂的锅炉设计环境温度为25℃，而每年的环境温度都在10～36℃变化，对于同一负荷，夏季和冬季的排烟温度相差20℃左右。煤成分的变化将使炉膛的燃烧工况发生变
化，当入炉煤的煤质变差，发热量低于设计值时将使给煤量和烟气量增加，最终使排烟热损失增大。
1．2 影响未完全燃烧热损失的主要因素
1．2．1 煤质
燃料中挥发分含量较高时，煤粉着火容易，同时燃烧过程稳定，未完全燃烧热损失也较小。如果燃料中灰分含量较高时，则燃烧稳定性差，而且由于灰分的隔绝作用，煤的燃尽性能较差。水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。
1．2．2 煤粉细度
煤粉越细，表面积越大，越容易着火，同时所需燃烧时间越短，燃烧越完全。但煤粉过细会使制粉电耗增加，降低锅炉效率。
1．2．3 风量
炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧产物的存在，给锅炉运行带来二次燃烧的威胁；炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，达不到经济运行的效果。
1．2．4 氧量
锅炉运行氧量直接影响锅炉的经济性。从表1可以看出：在不同的运行负荷下，氧量过大，导致排烟热损失和风机电耗增加；反之，虽然使得风机电耗下降，但飞灰可燃物增加，未完全燃烧热损失增加。
1．2．5 燃烧过程
缩短煤粉着火时间同时延长煤粉在炉膛中燃烧停留时间，使碳粒尽可能完全燃烧，将会降低煤粉的未完全燃烧热损失，提高锅炉效率。
2．1 降低排烟热损失
2．1．1 控制漏风
a）在运行中经常检查水封槽水位，锅炉排渣时应防止将渣斗水放干；
b）每次吹灰后，都对看火孔和人孔门进行全面检查，关紧吹灰时吹开的看火孔；
c）对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，尽量少用冷风多用热风，这样可使排烟温度降低1～1．5℃；
d）提高烟道人孔门和保温层的严密性，防止烟道漏风。
2．1．2 防止空预器堵灰
防止机组启停过程中油枪雾化不好；在化学清洗空预器时，一定要彻底清洗干净并保证烘干时间足够，防止残垢沉积于受热面；严格执行空预器吹灰，在机组启停、入炉煤中灰分的质量分数较高和燃烧不好时，增加吹灰次数。
2．1．3 对炉膛和烟道定期全面吹灰
运行数据显示，每班对炉膛和烟道进行全面吹灰，可降低排烟温度2～3℃。因此，要对炉膛和烟道进行及时吹灰，减少飞灰堆积。
2．2 减少未完全燃烧热损失
2．2．1 合理控制氧量
综合表1的试验结果，在运行中控制炉膛氧的质量分数w（O2）在4％～6％时，锅炉效率比较高。w（O2）最佳值与锅炉负荷的对应关系如图1所示。
从表1还可看出表盘氧量显示值与w（O2）实测值相差较大，因此必须定期对氧量表进行校验，确保烟道人孔门和保温层严密，提高氧量表的准确性。
2．2．2 及时掌握煤质和煤粉细度的变化
根据表2提供数据，珠江发电厂实际用煤与设计煤相比，水分和挥发分的质量分数有所提高，而固定碳的质量分数和低位质量发热量则相对下降。因此，在实际运行中，需要提高磨煤机入口温度来干燥水分，但必须控制磨煤机出口温度不大于78℃，同时适当提高顶部二次风的比例，使煤粉充分燃烧。
2．2．3．1 调节一次风
正常运行中，适当降低一次风压，提高一次风温，将使着火点提前。当锅炉带额定负荷（300 MW）时，单台磨运行风量应控制不低于51 km3/h，一次风压应控制在6．5 kPa左右。
2．2．3．2 调节二次风
一、二次风的混合特性也是影响着火和燃烧的重要因素，二次风过早送入，将使着火点推迟，但如果二次风送入过迟，又会使着火后的燃烧缺氧。因此，在运行中需要根据负荷的变化及时调整炉膛与风箱之间的压力差p及各层二次风配比，使二次风送入时机达到最好。根据表3的数据可得到机组负荷与最佳p值的关系（如图2所示）。从表4中可以看出在p值保持不变的情况下，反切二次风FG层全开时锅炉效率较高，均衡型配风比缩腰型配风效率稍高，变燃料风对效率影响不大。
2．2．3．3 延长燃烧时间
在运行中可采取以下措施：
a）适当降低炉膛负压，如将其控制在－30 Pa左右；
b）尽量提高顶部反切二次风的比例，满负荷时全开顶部反切二次风挡板FG层，同时适当提高底部二次风的开度，使煤粉在炉膛中充分地燃烧；
c）通过对制粉系统的切换，用下层煤粉代替上层煤粉，适当降低火焰中心；
d）在保证炉膛不大量结焦和控制再热汽温在额定值附近的前提下，适当降低燃烧器摆角。从表5可以得出燃烧器摆角在－15°～0°变化时锅炉效率较高。
3 效果
根据近两年的跟踪统计，珠江发电厂各台机组的排烟温度均在134℃或以下（锅炉设计满负荷排烟温度为134℃），飞灰可燃物的质量分数均在5％以下，锅炉效率超过了原设计值。这说明通过对锅炉运行方式进行优化调整，锅炉运行指标得到明显改善，锅炉运行效率得到提高。
4 结论
要提高锅炉运行效率，除了控制漏风、保持换热面清洁、强化燃烧外，关键是控制好锅炉运行氧量和煤粉细度，它们直接影响锅炉的运行经济性。