660MW超臨界直流鍋爐運行優化方式研究

陳永平

摘要：針對某電廠兩臺660MW級超臨界直流燃煤鍋爐運行現狀，結合對超臨界直流鍋爐燃燒特點，從日常維護、運行調整方面分析，優化超臨界直流鍋爐運行方式，通過鍋爐燃燒調整、制粉系統調整和主、再熱汽溫優化，提高鍋爐運行經濟性。

關鍵詞：燃燒;調整;優化;經濟性

0 引言

某電廠一期2×660MW機組燃煤鍋爐均設計采用哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造的HG-2145/25.4-YM12型超臨界直流鍋爐，其具有一次中間再熱、單爐膛、前后墻對川燃燒方式、固態排渣、平衡通風、全鋼構架、全懸吊結構π型變壓運行等特點。其設計煤種為甘肅省境內煙煤并設計采用等離子點火技術。鍋爐燃燒系統采用低NOx旋流燃燒器，燃燒方式采用的是前后墻對沖燃燒方式，具有較好的自穩燃能力和較大的調節比，在爐膛中布置的間距較大，各燃燒器之間相對獨立，燃燒器之間不需要相互支持。燃燒器采用的是前后墻對稱布置方式，分為三層，每層5個燃燒器，總共30個燃燒器，沿爐膛寬度方向的熱量輸入均勻分布，在爐膛及水平煙道的過熱器、再熱器區域的煙氣溫度也更加均勻，鍋爐熱偏差小。在煤粉燃燒器的上方前后墻和側墻各布置一層燃盡風。

鍋爐設計的制粉系統采用正壓直吹式系統，配6臺北京電力設備總廠生產的ZGM113G型正壓直吹式中速磨煤機，設計5臺運行即可滿足BMCR工況出力。每臺磨煤機出口5根輸粉管對應一層煤粉燃燒器，6臺磨煤機對應前后墻各3層燃燒器。灰渣采用的是風冷式鋼帶干排渣系統。每臺爐配置一臺風冷式鋼帶排渣機，排渣機連續額定輸送能力為10t/h，連續最大輸送能力25t/h。

1 鍋爐運行優化探究

1.1 受熱面結焦積灰對排煙溫度的影響分析

某電廠鍋爐設計煤種為甘肅省境內煙煤，其熱值為19.57MJ/kg，揮發份35.42%，全水份13.6%，灰份18.21%。有該公司燃煤來源煤礦廠較多，煤質變動較大，入爐燃燒煤質存在著經常性偏離設計值，造成燃燒變動大，燃燒調整難度大，造成了爐內不同程度的結焦和積灰嚴重，從而使得受熱面、空預器傳熱系數降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少，空預器人口煙溫升高，從而導致排煙溫升高，而排煙溫度每升高10～15℃，鍋爐熱效率要下降1%。

鍋爐積灰結焦造成的排煙溫度升高，主要采取加強鍋爐受熱面吹灰，優化鍋爐吹灰方式，加強吹灰器的日常維護，確保吹灰器的正常投入與退出，保持受熱面清潔。以下是在額定負荷下，鍋爐全面吹灰前后的排煙溫度數據對比。

對比數據發現，鍋爐全面吹灰后空預器人口煙溫下降11.4℃，排煙溫度下降7.7℃，燃料量下降4t/h。通過調整充分說明鍋爐進行全面吹灰是降低排煙溫度的最主要措施，實現鍋爐優化經濟運行。同時利用大小修對受熱面、空預器傳熱元件徹底清理等，受熱面熱損耗，降低排煙溫度。運行過程中要優化燃燒方式，防止鍋爐結焦，保證二次風差壓不過低，保證足夠的氧量，磨煤機運行中要保證足夠的一次風速與風壓，防止火焰貼墻。

1.2 鍋爐漏風對排煙溫度的影響分析

鍋爐爐膛漏風，最直接的影響是使得鍋爐煙氣量增加，從而增加了引風機的出力，導致引風機電耗增大，提高廠用電率。鍋爐各個部分對鍋爐燃燒的影響不盡相同，其中尾部煙道漏風和爐底干排渣系統漏風最為嚴重。尾部煙道漏風會使煙道的“負壓”狀況變差，排煙阻力增大，從而更增加了引風機的電耗。爐膛漏風、制粉系統漏風及煙道漏風，也是排煙溫度升高的主要原因之一。爐底干排渣系統漏風對鍋爐運行影響更大，直接使火焰中心提高，爐膛出口溫度升高，煙氣流量增大，煙氣流速加快，對流換熱程度增強，易造成屏過汽溫超溫，也會使排煙溫度升高。漏風的主要結果輝使得排煙量增加，通過尾部的煙氣速度要加快，同樣也會加大煙氣對受熱面的磨損。

解決鍋爐漏風對排煙溫度的影響，主要是從檢修和運行兩個部分進行。在鍋爐大、小修中及日常運行中，針對鍋爐本體及制粉系統的查漏堵漏工作要認真執行，停爐檢修對空預器密封片的磨損程度進行檢查，必要時進行更換，檢查煙道、風道板壁的拼接處，膨脹節和槽鋼的連接是否脹開等。檢修后要進行風壓試驗，鍋爐啟動前要對各人孔門、觀察孔等檢查關閉嚴密，運行中發現鍋爐不嚴密處漏風要及時進行堵漏處理。

1.3 制粉系統調整對鍋爐優化影響分析

超臨界直流爐制粉系統的特點是直吹式制粉系統出力的大小直接與鍋爐蒸發量相匹配，故當鍋爐負荷有較大變動時或者變化速度較快時，需啟動或停止一套制粉系統。當鍋爐負荷增加，要求制粉系統出力增加時，應先開大冷、熱一次風風門或提高一次風壓，增加磨的通風量，利用磨煤機內的少量存粉作為增負荷開始時的緩沖調節，然后再增加磨煤機的給煤量，同時開大相應的二次風門，使燃料量適應負荷。在啟動上層磨煤機時煤量增加不能過快，應緩慢增加，防止過、再熱汽超溫。正常運行時保持適當的

一、二次風出口速度，一次風速過高會推遲著火，空預器漏風加大，過低則可能燒壞噴口，并控制好二次風箱與爐膛差壓值，保證爐內正常動力工況。

1.4 主、再熱汽溫的調整對鍋爐優化影響分析

汽包鍋爐汽溫主要依靠減溫水調整，而直流爐除了減溫水調整之外還需控制中間點溫度。正常運行時，盡量維持中間點溫度穩定，防止中間點溫度大幅波動以至低過人口汽溫波動，造成屏過出口及高過出口汽溫波動。在控制減溫水方面，要做好提前量的控制，維持減器后溫度穩定。在加減負荷過程中，煤量加減的同時要提前修正水量的加減，維持水煤比，提前開大減溫水，觀察變化趨勢調整，維持溫度穩定。對主、再熱汽溫偏差的控制，可通過提中間點溫度使屏過汽溫上漲以至可以通過減溫水修正兩側汽溫偏差。如果減溫水自動調整不當，應及時切至手動方式進行調整，維持兩側減溫器后汽溫相平。

4 結語

鍋爐的優化運行需要長期實踐來進行摸索，從降低鍋爐排煙溫度、調整制粉系統與機組負荷相匹配、合理調整主、再熱氣溫，以確保燃燒工況穩定、爐膛狀況良好。從設備治理維護、運行調節等多方面入手，真正意義上做到安全、節能、環保發電。

參考文獻

[1]章德龍：鍋爐設備及其系統[M]，中國電力出版社2006年5月第二版

[2]郭迎利 何方：電廠鍋爐設備及運行[M]，中國電力出版社2010年2月第一版