火電廠鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究及應(yīng)用

王承亮

摘 ? 要：火電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜多變的系統(tǒng)，影響燃燒工況的因素多且燃燒機(jī)理還不是非常清楚，特別是鍋爐爐膛內(nèi)燃燒溫度高，適于在線燃燒工況監(jiān)測的技術(shù)也不成熟，使得鍋爐燃燒一直以來是個(gè)黑匣子。本文重點(diǎn)從如何評(píng)價(jià)鍋爐燃燒工況為切入點(diǎn)進(jìn)行研究，提出了以鍋爐燃燒相關(guān)參數(shù)作為評(píng)價(jià)因子的鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)試，取得了鍋爐燃燒分析、預(yù)警和優(yōu)化指導(dǎo)效果。

關(guān)鍵詞：鍋爐 ?燃燒 ?風(fēng)險(xiǎn) ?評(píng)價(jià) ?研究

中圖分類號(hào)：TM62 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（c）-0088-02

為量化評(píng)價(jià)鍋爐燃燒工況，提供給運(yùn)行人員預(yù)警和優(yōu)化指導(dǎo)功能，特對鍋爐燃燒工況進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)合電廠生產(chǎn)技術(shù)管理重點(diǎn)關(guān)注和現(xiàn)場設(shè)備極易發(fā)生的問題，圍繞鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、燃燒是否均勻燃燒、是否結(jié)焦和空預(yù)器發(fā)生硫酸氫銨堵塞的可能性等方面，提出了火電廠鍋爐燃燒包括經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、鍋爐偏燒、空預(yù)器硫酸氫銨堵塞和結(jié)焦5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的因子的評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行了評(píng)價(jià)規(guī)則的研究，制定了鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1 ?風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系：根據(jù)機(jī)組能耗耗差分析原理，制定了包括主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、排煙氧量 、排煙溫度、過熱減溫水量、再熱減溫水量、飛灰可燃物、爐渣可燃物等8個(gè)鍋爐燃燒在線、離線參數(shù)來綜合對鍋爐運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

環(huán)保性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：制定了包括爐膛出口NOx濃度、原二氧化硫濃度2個(gè)鍋爐燃燒在線參數(shù)來對鍋爐環(huán)保性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

鍋爐偏燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：制定了包括再熱蒸汽溫度兩側(cè)偏差、爐膛出口NOx兩側(cè)偏差和兩側(cè)氧量偏差共3個(gè)利用鍋爐燃燒在線參數(shù)計(jì)算的中間參數(shù)來對鍋爐偏燒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

鍋爐結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：制定了包括入爐煤灰熔點(diǎn)、爐膛出口煙溫、再熱蒸汽溫度、過熱減溫水量、再熱減溫水量、二氧化硫濃度、爐膛出口NOx、爐膛負(fù)壓共8個(gè)利用鍋爐燃燒在線、離線參數(shù)來對鍋爐結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

空預(yù)器硫酸氫銨堵塞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：制定了包括原煙氣二氧化硫濃度、爐膛出口NOx濃度、空預(yù)器冷端綜合溫度、脫硝出口NOx濃度共4個(gè)利用鍋爐燃燒在線參數(shù)來對鍋爐空預(yù)器硫酸氫銨堵塞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2 ?風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)組能耗耗差計(jì)算參考標(biāo)準(zhǔn)，主蒸汽溫度每變化1℃影響煤耗0.126g/（kW·h）[1]、再熱蒸汽溫度每變化1℃影響煤耗0.09g/（kW·h）、排煙氧量每變化1個(gè)百分點(diǎn)影響煤耗0.8g/（kW·h）、排煙溫度每變化1℃影響煤耗0.17g/（kW·h）[2]、過熱減溫水量每變化1個(gè)百分點(diǎn)影響煤耗0.16g/（kW·h）、再熱減溫水量每變化1個(gè)百分點(diǎn)影響煤耗0.86g/（kW·h）、飛灰可燃物每變化1個(gè)百分點(diǎn)影響煤耗1.3g/（kW·h）、爐渣可燃物每變化1個(gè)百分點(diǎn)影響煤耗0.19g/（kW·h）。經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)得分規(guī)則：8個(gè)參評(píng)指標(biāo)能耗總耗差小于或等于0.5g/（kW·h）時(shí)評(píng)價(jià)得分5分、大于或等于8g/（kW·h）時(shí)評(píng)價(jià)得分100分，其他得分按總耗差實(shí)際完成值直線插入法進(jìn)行估算。

環(huán)保性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：爐膛出口NOx濃度評(píng)價(jià)權(quán)重70%[3]、原二氧化硫濃度評(píng)價(jià)權(quán)重30%。煙煤機(jī)組如果爐膛出口NOx濃度高于450mg/m3得分70分，在200～450mg/m3范圍之內(nèi)的按（實(shí)際完成值-200）*0.28=實(shí)際評(píng)價(jià)得分;貧煤機(jī)組如果爐膛出口NOx濃度高于650mg/m3得分70分，在300～650mg/m3范圍之內(nèi)的按（實(shí)際完成值-300）*0.2=實(shí)際評(píng)價(jià)得分;原二氧化硫濃度大于3500得分30分，否則，原煙氣二氧化硫濃度實(shí)際完成值*0.0085=實(shí)際評(píng)價(jià)得分。

鍋爐偏燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：再熱蒸汽溫度兩側(cè)偏差評(píng)價(jià)權(quán)重20%、爐膛出口NOx兩側(cè)偏差評(píng)價(jià)權(quán)重30%、兩側(cè)氧量偏差評(píng)價(jià)權(quán)重50%。再熱蒸汽溫度兩側(cè)偏差大于10℃得分20分，否則評(píng)價(jià)得分=實(shí)際完成值;爐膛出口NOx兩側(cè)偏差大于50mg/m3得分50分，否則，評(píng)價(jià)得分=實(shí)際完成值*0.6;兩側(cè)氧量偏差大于0.8%得分50分，否則評(píng)價(jià)得分=（實(shí)際完成值-0.2）*83（完成值低于0.2%時(shí)得分0分）。

鍋爐結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：再熱蒸汽溫度評(píng)價(jià)權(quán)重5%[4]、爐膛出口煙溫評(píng)價(jià)權(quán)重10%、過熱減溫水量評(píng)價(jià)權(quán)重20%、再熱減溫水量評(píng)價(jià)權(quán)重15%、二氧化硫濃度評(píng)價(jià)權(quán)重25%、入爐煤灰熔點(diǎn)評(píng)價(jià)權(quán)重25%。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：再熱蒸汽溫度完成值高于正常值5℃得5分，且每降低1℃得分減1分;爐膛出口煙溫完成值高于正常值30℃得10分，且每降低1℃得分減1分;過熱減溫水量完成值高于正常值10t/h得20分，且每降低1t/h得分減2分;再熱減溫水量完成值高于正常值10t/h得15分，且每降低1t/h得分減1.5分;二氧化硫濃度完成值高于4000mg/m3時(shí)得25分，且每降低200mg/m3得分減1.5分;入爐煤灰熔點(diǎn)完成值低于1200℃得25分，且每升高20℃得分減1分。

空預(yù)器硫酸氫銨堵塞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：原煙氣二氧化硫濃度、爐膛出口NOx濃度、脫硝出口NOx濃度、空預(yù)器冷端綜合溫度評(píng)價(jià)權(quán)重各占50%。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：原煙氣二氧化硫濃度完成值高于4000mg/m3時(shí)得25分，且每降低200mg/m3得分減5分;爐膛出口NOx濃度完成值高于同類型機(jī)組完成值的平均值100mg/m3得25分，且每降低10mg/m3得分減2.5分;脫硝出口NOx濃度完成值低于20mg/m3得25分，且每升高2mg/m3得分減2分;空預(yù)器冷端綜合溫度完成值低于控制標(biāo)準(zhǔn)值5℃得10分，且每升高1℃得分減2分。

3 ?結(jié)語

本文重點(diǎn)從如何量化評(píng)價(jià)鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)角度進(jìn)行系統(tǒng)研究，提出了包括經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、鍋爐偏燒、受熱面結(jié)焦和空預(yù)器硫酸氫銨堵塞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，并根據(jù)能耗耗差分析原理和熱力學(xué)影響機(jī)理進(jìn)行了各風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)價(jià)元素的權(quán)重分配;同時(shí)為實(shí)現(xiàn)量化評(píng)價(jià)，還制定了5個(gè)鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子的具體量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。并結(jié)合機(jī)組實(shí)際進(jìn)行情況進(jìn)行了鍋爐燃燒工況風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，取得了預(yù)期效果，不僅給運(yùn)行人員提供了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，同時(shí)還可以促進(jìn)運(yùn)行進(jìn)一步優(yōu)化操作，降低鍋爐燃燒風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭建強(qiáng)，沈志剛，沈中原，等.鍋爐火焰中心位置對過熱蒸汽溫度影響的試驗(yàn)研究[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2002（4）.

[2] 王東輝.鍋爐排煙溫度高的原因分析及措施[J].華電技術(shù)，2017（4）：50-55.

[3] 馬雙忱，金鑫，孫云雪，等.SCR 煙氣脫硝過程硫酸氫銨的生成機(jī)理與控制[J].熱力發(fā)電，2010，39（8）：12-16.

[4] 武衛(wèi)紅，蔡新春，林樹彪，等.火焰中心偏斜對鍋爐結(jié)焦的影響[J].山西電力，2007（z1）：29-33，60.