畢玉軍（包頭東華熱電有限公司,內(nèi)蒙古 包頭 014040）

300MW燃煤鍋爐節(jié)能優(yōu)化改造

畢玉軍
（包頭東華熱電有限公司,內(nèi)蒙古 包頭 014040）

本文所研究的主要內(nèi)容是某電廠#1號機(jī)組供電煤耗偏高問題，特此對該機(jī)組進(jìn)行全面的優(yōu)化改造，鍋爐側(cè)的改造項(xiàng)目包括鍋爐本體及管道保溫治理，低NOx燃燒系統(tǒng)改造，空氣預(yù)熱器密封改造等。改造后試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，此次優(yōu)化改造效果顯著，鍋爐排煙溫度較改造前平均下降幅度可達(dá)6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高。

優(yōu)化改造；鍋爐效率；排煙熱損失

1 前言

該廠1號機(jī)組長期運(yùn)行出現(xiàn)的主要問題是供電煤耗偏高。為了全面了解和掌握機(jī)組熱力特性、運(yùn)行狀況及熱力系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對1號機(jī)組進(jìn)行了全面性能診斷試驗(yàn)。此后對1號機(jī)組實(shí)施整體優(yōu)化改造，以解決機(jī)組供電煤耗偏高問題，使各項(xiàng)參數(shù)處于國內(nèi)同類型機(jī)組的標(biāo)桿值，能耗達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。其中鍋爐側(cè)的改造項(xiàng)目包括鍋爐本體及管道保溫治理，燃燒控制系統(tǒng)優(yōu)化，燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，低NOx燃燒系統(tǒng)改造，空氣預(yù)熱器密封改造等。本文主要分析機(jī)組優(yōu)化改造前后鍋爐效率、排煙溫度、排煙熱損失、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的變化，以此判斷改造效果。

2 設(shè)備介紹

該廠1號機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠設(shè)計(jì)制造，配300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的亞臨界、自然循環(huán)、單爐膛四角切圓、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣汽包鍋爐。鍋爐型號：HG-1025/17.5-YM11。每臺爐配有五臺ZGM95G型中速磨煤機(jī)，其中4臺運(yùn)行、1臺備用，制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式。

鍋爐采用緊身封閉П型布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。爐膛上部布置有墻式再熱器、分隔屏、后屏過熱器、后屏再熱器；水平煙道中布置有末級再熱器和末級過熱器；后煙道豎井布置立式低溫過熱器、水平低溫過熱器和省煤器；爐膛高熱負(fù)荷區(qū)水冷壁采用內(nèi)螺紋管的膜式水冷壁，頂部受熱面各部分間采用大口徑連接管聯(lián)結(jié)。后煙道下部布置有兩臺三分倉容殼式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器。

3 性能診斷試驗(yàn)

3.1 鍋爐熱效率試驗(yàn)

機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)，試驗(yàn)測試100%、80%、60%額定負(fù)荷常規(guī)工況下鍋爐熱效率，包括優(yōu)化改造前后熱效率試驗(yàn)。

熱效率試驗(yàn)在爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定、機(jī)組設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常的條件下進(jìn)行，通過反平衡法，測定鍋爐的各項(xiàng)熱損失，從而計(jì)算出鍋爐的熱效率。

3.2 排煙溫度測量

空預(yù)器進(jìn)出口煙氣溫度采用網(wǎng)格法測量，進(jìn)出口煙氣溫度測量一次儀表為E型熱電偶，二次儀表為FLUKE溫度測量儀[3]。

進(jìn)口每側(cè)取各測量點(diǎn)的算術(shù)平均作為進(jìn)口平均煙氣溫度，并確定代表點(diǎn)。鍋爐熱效率調(diào)整試驗(yàn)時(shí)若需要測量空預(yù)器進(jìn)口溫度，則采用代表點(diǎn)法。出口共2個(gè)煙道，每側(cè)空預(yù)器出口平均煙氣溫度取測量點(diǎn)的算術(shù)平均值[4]。排煙溫度測量結(jié)果見表1。

3.3 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率測定試驗(yàn)

漏風(fēng)率的測試采用氧量法，氧量法是采用測量煙氣中含氧量來計(jì)算空預(yù)器的漏風(fēng)系數(shù)和漏風(fēng)率。試驗(yàn)中分別對A、B兩側(cè)空氣預(yù)熱器入口、出口的煙氣氧量進(jìn)行測試，進(jìn)而計(jì)算出A、B兩側(cè)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率，以對A、B兩側(cè)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)狀況進(jìn)行評估。

表1 1號爐改造前、后鍋爐排煙溫度對比結(jié)果

4 結(jié)果與分析

4.1 鍋爐熱效率分析

改造前、后各個(gè)工況下鍋爐熱效率變化趨勢圖。通過對該廠1號鍋爐本體性能鑒定試驗(yàn)，在300MW、240MW、190MW工況下修正后鍋爐熱效率分別為93.87%、93.59%、93.52%，均高于設(shè)計(jì)值93.42%，同時(shí)較改造前三工況下的92.53%、92.65%、92.72%分別提高1.34%、0.94%、0.80%。鍋爐改造前、后排煙熱損失變化較大，降低幅度為0.31%~1.07%，這主要是改造后排煙溫度大幅下降，入爐煤煤質(zhì)也發(fā)生一定程度變化，使得排煙熱損失降低，鍋爐熱效率得以提高，優(yōu)化改造效果顯著。

4.2 排煙熱損失分析

改造后各個(gè)工況下1號爐排煙熱損失均有一定程度下降，在鍋爐的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)中，對排煙熱損失的最重要影響因素是鍋爐的排煙溫度1號爐改造前、后鍋爐排煙溫度對比結(jié)果，可以看出，通過本次鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造，以及空預(yù)器漏風(fēng)、蓄熱元件治理，鍋爐排煙溫度較改造前明顯降低，各負(fù)荷下平均下降幅度可達(dá)6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高，改造效果明顯。

4.3 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率分析

對比了改造前、后1號爐空預(yù)器平均漏風(fēng)率測試結(jié)果， 1號鍋爐在300MW、240MW、190MW三工況下改造后空預(yù)器平均漏風(fēng)率分別為4.18%、5.24%、5.46%，較改造前的10.26%、10.55%、9.82%大幅降低，有效降低一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)電耗，提高空預(yù)器換熱能力，空預(yù)器密封改造項(xiàng)目效果顯著。

5 結(jié)論

此次機(jī)組的優(yōu)化改造效果顯著，鍋爐排煙溫度較改造前平均下降幅度可達(dá)6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高。在300MW、240MW、190MW三工況下改造后空預(yù)器平均漏風(fēng)率分別為4.18%、5.24%、5.46%，較改造前的10.26%、10.55%、9.82%大幅降低。

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畢玉軍(1968-),男,遼寧鐵嶺人，主要從事：鍋爐燃燒技術(shù)、動(dòng)力工程與設(shè)備工程等方面的研究。