300MW亞臨界鍋爐吹灰優化分析

李康

摘 要 本文利用已有DCS系統采集的數據，通過數據分析結果指導吹灰器優化運行方式，對現行吹會方式進行定量分析，提出改進方案。

關鍵詞 鍋爐；灰污監控；污染倍率

1 300MW機組鍋爐極其吹灰系統概況

大唐灞橋熱電廠1號機組鍋爐現行吹灰方案為：上午班、前夜班分別對爐膛受熱面進行全面吹灰一次，包括短吹、長吹和空預器吹灰，下午班、后夜班只進行空預期吹灰；同時規程規定，當煤種變差、灰分增大、個別部位積灰或者減溫水開度過大時應增加吹灰次數。運行人員結合不同負荷不同煤質下的鍋爐排煙溫度、過熱器一級減溫器前溫度、減溫水流量、空氣預熱器前后差壓等的變化，依靠個人經驗對各個部位進行吹灰。屬于典型的定時、定期吹灰方式，該種方式未考慮負荷變化，且對煤種變化、個別部位積灰等特殊情況只做定性規定，對運行人員調整的經驗依賴性較強，一旦吹灰不當，受熱面傳熱效率下降，鍋爐效率降低，嚴重影響機組經濟運行[1]。

2 監測結果與分析

本文對灞橋熱電廠1號機組某日8：00至20：00內以現行吹灰方式的數據進行分析，經過計算得到水冷壁（對應短吹）、水平煙道受熱面（對應長吹）的及空預器（對應空預器吹灰）的實時污染倍率，其中8：00至13：00間機組負荷維持在240MW左右，14：30至20：00負荷降低至160MW，在8：50、9：50先后對爐膛和過熱器（再熱器）進行一次吹灰，12：02、16：20先后兩次進行空預器吹灰，結果如下：

圖1為吹灰前后水冷壁污染系數變化情況，由圖可知，鍋爐負荷維持穩定的情況下，爐膛吹灰前后水冷壁污染系數有明顯變化，吹灰后能維持較長時間的潔凈狀態，過熱器一級減溫水量在吹灰后有小幅度下降，但隨擺角的變化減溫水量變化較大，由于涉及過程較為復雜，本文未能建立有效模型，但從不同穩定負荷下水冷壁污染系數基本穩定可見，水冷壁污染系數仍能從一定程度反應爐膛灰污情況，短吹結束后水冷壁灰污積累較快，實際運行中可適當增加短吹投入次數。

圖2為吹灰前后過熱器整體污染倍率的變化情況，由圖可見，相對穩定工況下，由于煙氣有一定流速，煙氣自吹掃使得鍋爐受熱面有一定的自凈能力，在一段時間內污染倍率能維持某個值附近波動，直到工況改變（如機組負荷波動、磨煤機運行方式變化、煤質變化等）經過一段時間又達到一個新的平衡。在經過長吹灰槍吹掃后，過熱器整體污染倍率有較為明顯的下降，吹掃完成后污染倍率又快速恢復到略低于吹掃前水平，并呈緩慢增大趨勢，可見過熱器受熱面污染速度較快，應當適當增加該處吹灰頻率。在進行爐膛吹灰和空預器吹灰時，過熱器整體污染倍率未見明顯變化，可見實際運行過程中，對沿煙氣方向上側和下側部位進行吹灰，對該部位自身積灰情況并無明顯影響，因此長吹、短吹及空預器吹灰無須按照煙氣流程進行吹掃，當某一個受熱面污染倍率到達限值時，可以有選擇性的按需進行吹灰。

圖3為吹灰前后再熱器污染倍率的變化情況，在剔除熱工參數動態變化及測量誤差后，可以看出，總體上污染倍率的變化情況與真實情況基本吻合。相比過熱器整體污染倍率，再熱器污染倍率變化幅值較小，再熱器污染倍率僅在約0.3的范圍內變化，可見吹灰對再熱器的清潔效果相對較弱。吹掃后，再熱器的污染倍率維持較低水平時間較過熱器長三到四倍，可見再熱器處積灰情況較輕，可適當降低吹掃頻率。對比前后兩個負荷下的污染倍率（過熱器與此結論相同）可見，負荷較高時，再熱器（過熱器）的污染倍率相對較低，這是由于低負荷爐膛火焰充滿度不好容易造成煙氣偏斜，而且隨著負荷的增加，煙氣流速隨之上升，使得積灰得到更好的自吹掃作用，從而使得污染倍率有一定的降低，因此在低負荷時，應加強對受熱面吹灰。

圖4為空預器吹到前后污染倍率變化情況，由圖可見，先后兩次吹灰后空預器污染倍率均有小幅度下降，而吹灰后污染倍率增長速度較慢，在很長時間能維持較為潔凈的狀態，因此可以適當降低吹灰頻率，將現有一天兩次吹灰變為一天一次甚至兩只三天一次。在低負荷時，空預器污染倍率略有下降，雖然低負荷煙氣流速降低，但煙氣流量降低，氧量增大導致漏風系數增大，致使積灰可能性降低，因此在低負荷時可適當降低空預器的吹灰頻率[2]。

3 結束語

通過監測分析，可得出：①所建立的積灰結渣監測系統能準確地反映出受熱面的積灰結渣狀況；②吹灰后，水冷壁、過熱器灰污積累較快，需要提高吹灰頻率；③吹灰后，再熱器、空預器的污染倍率能在較長時間內維持較低水平，灰污增長較慢，運行中需降低吹灰頻率；④在穩定工況下，由于煙氣有一定流速，煙氣自吹掃使得鍋爐受熱面有一定的自凈能力，在一段時間內污染倍率能維持某個值附近波動，直到工況改變經過一段時間又達到一個新的平衡；⑤各受熱面吹灰過程對其他受熱面灰污積累并無增強或者減弱的作用，可根據實際需求進行吹灰，無需按煙氣流程進行；⑥低負荷時，可適當減少空預器吹灰頻率。

參考文獻

[1] 陳寶康.電站鍋爐受熱面污染監測及優化吹灰的理論與實驗研究[D].北京：華北電力大學，2004.

[2] 李洪濤，董瑞信，冷成崗，等.1000MW超超臨界機組鍋爐優化吹灰試驗研究[J].電力建設，2011，32（3）：102-107.