電廠鍋爐運行參數對供電煤耗率的影響研究

閆俊昌

摘 要： 電廠鍋爐運行狀況并不是一成不變的存在，在其運行參數發(fā)生變化時，就會引起電廠鍋爐出現運行變動。鍋爐具有多種穩(wěn)定參數，而每一次穩(wěn)定參數的變化都會導致供電煤耗率的改變，需要注意的是，運行參數變化值與走向都會受到鍋爐自身的運行特性所影響，也就是說，只有在明確了解鍋爐運行參數在不同情況下的變化規(guī)律，才能真正研究出不同運行參數的改變對于供電煤耗率的影響。因此，本文針對電廠鍋爐運行參數對供電煤耗率的影響進行探討，針對電站鍋爐運行參數的靜態(tài)特性與對供電煤耗率影響因素進行詳細的分析，通過結果證明其影響與變化，以供參考。

關鍵詞：電廠600MW鍋爐 運行參數 供電煤耗率

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）04-0313-01

通過針對我大唐國際運城發(fā)電廠600MW鍋爐進行實時數據監(jiān)測，可確定在不同運行參數的變化下對于鍋爐運行的實際影響，明確安全性與經濟性。鍋爐的運行參數并不是單一存在的項目，而是由多種性質不同的項目組合而成，其中，部分參數可以根據運行狀況進行調節(jié)，而有些則不能進行調節(jié)，部分項目的參數變化也會受到其他運行參數的變化影響[1]。因此，可以利用調節(jié)參數達到調整鍋爐運行狀況的效果，并有效提升鍋爐效率。部分參數的變化規(guī)律，甚至直接反映出現階段鍋爐運行的狀況變化，必須真正掌握不同類型參數的性質與變化規(guī)律才可明確電廠鍋爐運行參數對于供電煤耗率的影響。

一、電站鍋爐運行參數的靜態(tài)特性分析

1.負荷的變化對于鍋爐效率與燃燒效率的影響

依照我廠600MW電站鍋爐的實時監(jiān)測數據進行分析[2]，可計算出負荷的不同變化下鍋爐效率與燃燒效率的影響，如圖1所示。

從圖1中可知，負荷的變化會影響到鍋爐效率的改變，負荷值越高，相應的鍋爐效率也就越高，一旦達到某一個數值時，鍋爐運行效率與燃燒效率就會明顯的降低。主要原因在于鍋爐負荷量一旦小于經濟負荷時，伴隨燃煤量的增加，空氣量也會隨著上漲，爐膛內部的平均溫度不斷提升，煤粉燃燒更加充分，而物理與化學熱損不斷減少。一旦大于經濟負荷時[3]，就會導致爐膛內部溫度快速提升，由于爐膛內部的空氣流速也隨之提升，致使煤粉停留時間縮短，所產生的物理與化學損耗增加，會引起鍋爐效率與鍋爐燃燒效率快速下降。

2.能量損失分析

通過鍋爐效率的變化可發(fā)現伴隨鍋爐效率不斷降低，供電煤耗率與能量的損失也會不斷提升。對此，就需要通過減少各項鍋爐損失，以提升鍋爐效率與降低能量損失，防止過大的經濟損失。對于600MW鍋爐的實時監(jiān)測詳細數據可知，在不同負荷下的損失情況的變化，如表1.中不同負荷下鍋爐損失及效率所示。

從表1中可知，不同負荷變化下，損失最為嚴重的為排煙熱損失，緊接著散熱損失與固體未完全燃燒熱損失兩項。而散熱損失關系到爐膛結構與保溫效果的變化，以往數據表明固體未完全燃燒熱損失超過散熱損失，而其中的飛灰含碳數值非常低的時候，固體未完全燃燒熱損失則低于散熱損失。例如鍋爐內的飛灰含碳量一旦低于2%，就會發(fā)生上述狀況。當負荷變化時，排煙熱損失與固體未完全燃燒熱損失走向具有一定規(guī)律，從表可知，排煙熱損失是對于鍋爐效率影響最高的一項，固體未完全燃燒熱損失的變化情況則與負荷走向相反。

二、對供電煤耗率影響因素的分析

1.煤的性質對于供電煤耗率的影響

灰分屬于煤的主要雜質組成部分，通常灰分的含量直接影響到發(fā)熱量，前者越高，后者越低。灰分在煤炭燃燒的過程中會不斷吸熱，導致鍋爐內部溫度不斷減少，促使煤著火十分困難。灰分會在燃燒后產生灰殼，導致煤炭無法燃盡，灰渣含碳量增加。當灰分進行燃燒時，鍋爐工作效率將會下降，并且灰分含量越高，熱效率越低；而灰分含量的增大也會引起電除塵耗電量的提升，引起工廠用電率提升，供電煤耗率升高。

煤炭的使用目的就在于其具備發(fā)熱量。煤炭的發(fā)熱量與內部物質的含量有著直接關系，包括灰分、水分等等，是作為煤質質量高低最直觀的綜合性指標。當煤炭的發(fā)熱量超過標準時，說明其理論燃燒熱量很高，但不表示熱能利用率的高低。對此，就需要與煤炭和鍋爐型號相吻合，才能充分發(fā)揮其熱能利用率。一旦煤炭燃燒時只產生較低的熱值，說明其質量較低，而燃燒后具有高熱量的煤炭，如果水冷系統無法將熱量消除，就會引起爐膛溫度過高，導致結焦結渣現象的出現，很大程度上影響鍋爐安全而高效運作。因此，可說明煤的性質將會直接影響供電煤耗率。

2.鍋爐受熱面污染對供電煤耗率的影響

受熱面污染內容主要以熱面出現結渣結焦現象為主。煤粉灰分由于自身特性會在高溫的環(huán)境中產生熔融性，在靠近受熱面的過程中由于冷卻較慢而導致粘附在受熱面中。不斷積攢的結焦結渣會引起受熱面的熱阻升高，吸熱值下降，針對煙溫的冷卻性能也會隨著下降，嚴重影響鍋爐的運行，對供電煤耗率產生負面影響。結渣結焦問題多出現在水冷壁與爐膛內部的出口中。由于煤粉在爐膛中所受到溫度超過1600℃，引起煤灰產生熔化現象，引起爐膛必須具備很強的冷卻能力，促使煙氣靠近水冷壁與爐膛出口時不會發(fā)生固化問題，防止其粘附在受熱面中。

3.鍋爐進風溫度對供電煤耗率的影響

鍋爐進風溫度指的是空氣預熱器冷端的空氣溫度。廠房周圍環(huán)境溫度并不是一成不變的存在，跟天氣與季節(jié)有著很大的關系，冬季與夏季的溫度變化最為明顯，所以鍋爐進風溫度無法單純的保持不變，需要在計算鍋爐效率后，根據環(huán)境溫度變化情況進行調整。進風溫度一旦下降，空氣預熱器將會增加換熱溫差，提升排煙溫度的冷卻性能，排煙溫度減少，反之亦然。如圖 2 所示的進風溫度不同引起的排煙溫度的變化。

為確保空氣預熱器與一次風機等鍋爐所需要的輔助設備高效運行，保證其正常而安全的運作，需要確保進口風溫處于設計的范圍內。伴隨進風溫度的下降，相應的，空氣預熱器的換熱性能也會隨著提升，煙氣溫度的冷卻性能提升，排煙溫度下降，鍋爐運行效率增長。一旦出現排煙溫度小于煙氣溫度時，會引起空氣預熱器與一次風機等輔助設備的損壞問題。例如周圍環(huán)境較為寒冷之時，進風溫度處于零下，遠低于設計溫度，很易導致空氣預熱器冷端溫度小于排煙溫度而引起的腐蝕問題，對于供電煤耗率產生負面的影響。

總結：上文中根據我廠600MW 鍋爐實時監(jiān)測數據為分析基礎，詳細研究了不同消耗情況下能量損失與引起供電煤耗率變化的運行參數以及其性質，明確影響因素。但是電廠鍋爐運行參數之間的影響因素還需要利用鍋爐換熱與燃燒理論進行分析與解答，而我廠的一些實際運行參數數據也需不斷進行監(jiān)測與記錄，以便得到更加全面的數據進行影響研究。我國鍋爐雖已有多年的工作經驗，但隨著科技的進步，必將生產出更多具有高性能的鍋爐，鍋爐必然擁有更加廣闊的應用前景與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻

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