馮亮亮
(江蘇華電揚州發(fā)電有限公司,江蘇 揚州225000)
江蘇華電揚州發(fā)電有限公司#6機組為一臺國產(chǎn)300MW機組(經(jīng)改造后最大出力為330MW),采用東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1036/18.2-Ⅱ4型鍋爐,該鍋爐為亞臨界參數(shù)、四角切圓燃燒方式、自然循環(huán)汽包爐,配置了2臺軸流式動葉可調(diào)送風(fēng)機,2臺軸流式靜葉可調(diào)吸風(fēng)機(變頻改造),尾部煙道布置2臺三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。鍋爐采用正壓直吹式制粉系統(tǒng),配置5臺HP843型中速磨煤機,4臺磨可帶MCR負荷,1臺備用。
吸風(fēng)機設(shè)備參數(shù)如表1所示。
表1 吸風(fēng)機設(shè)備參數(shù)
#6機組投產(chǎn)初期2臺吸風(fēng)機基本能滿足運行要求,2008年由于節(jié)能考慮,2臺吸風(fēng)機進行了變頻改造,加上煤炭價格的上漲,公司開始摻配特殊煤種,機組高負荷運行時吸風(fēng)機出力不足的現(xiàn)象愈發(fā)嚴重。吸風(fēng)機出力不足造成鍋爐缺氧燃燒,受熱面結(jié)焦嚴重,導(dǎo)致鍋爐排煙溫度、飛灰、風(fēng)機電耗率等參數(shù)異常增大,特別是機組負荷達到290MW以上時更為明顯,直接影響了機組安全、經(jīng)濟運行。
煙道的流阻由兩部分組成:沿程摩擦阻力及局部阻力。沿程摩擦阻力主要是空預(yù)器到電除塵器段的煙道阻力。由于此段煙道長度短而截面積較大,摩擦阻力相對較小,故不考慮此段阻力。所以認為煙道流阻增大是局部阻力增大引起,即由彎頭、煙道截面變化及擋板門等引起。當(dāng)鍋爐低負荷運行時煙氣流速較低,煙道的水平段及轉(zhuǎn)向室處容易積灰。特別是水平煙道及電除塵器入口煙道積灰應(yīng)該比較嚴重,從而導(dǎo)致煙道流阻增大,鍋爐低負荷運行時對吸風(fēng)機的影響不明顯,高負荷運行時就會影響吸風(fēng)機出力,因此吸風(fēng)機出力不足現(xiàn)象多發(fā)生在機組高負荷運行時。
此外,通過運行分析發(fā)現(xiàn),#6機組300MW工況下空預(yù)器一次風(fēng)側(cè)阻力較大,兩側(cè)差壓均達1.0kPa左右,較設(shè)計值大0.7kPa左右;煙氣 A/B側(cè)阻力分別為1.2kPa、1.1kPa,較設(shè)計值大0.3kPa左右??疹A(yù)器一次風(fēng)側(cè)與煙氣側(cè)阻力增大表明空預(yù)器積灰較多,一方面嚴重影響了空預(yù)器換熱能力,導(dǎo)致一、二次風(fēng)出口溫度下降,排煙溫度上升;另一方面煙氣阻力的增加,必然導(dǎo)致吸風(fēng)機負荷增加,一次風(fēng)機、送風(fēng)機、引風(fēng)機電耗也就有所增大。
鍋爐漏風(fēng)主要分為三大類:本體漏風(fēng)、風(fēng)煙系統(tǒng)漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)。由于鍋爐基本處于負壓運行狀態(tài),漏入空氣由外界進入鍋爐與煙氣混合后,空氣溫度便會被加熱至與煙氣溫度相同,由于氣體溫度升高,體積相對增大很多,所以漏風(fēng)點越靠近吸風(fēng)機入口,隨著負壓的增大漏風(fēng)量也在增越大。鑒于我廠鍋爐投產(chǎn)時間不長,本體和制粉系統(tǒng)漏風(fēng)應(yīng)相對較小。其次風(fēng)煙系統(tǒng)中管道漏風(fēng)比較明顯,易于發(fā)現(xiàn)。因此,這些都不是影響的主要因素。
我廠#6爐空預(yù)器是東方鍋爐廠根據(jù)美國C-E預(yù)熱器公司技術(shù)進行設(shè)計和制造,為型號LAP10320/883的三分倉容克式空氣預(yù)熱器,此空預(yù)器設(shè)有徑向、軸向和旁路密封系統(tǒng)。熱端徑向密封設(shè)有自動控制系統(tǒng)跟蹤轉(zhuǎn)子變化,進而調(diào)整密封間隙來達到控制漏風(fēng)的目的。由于#6機組屬于調(diào)峰機組,鍋爐工況經(jīng)常處于變動中,空預(yù)器的密封裝置長時間運行、受熱不均發(fā)生變形,導(dǎo)致空預(yù)器熱端間隙調(diào)整裝置失靈,使預(yù)熱器漏風(fēng)過大,同時由于煙氣量大,隨著運行時間的延長漏風(fēng)部位磨損越來越大,最終導(dǎo)致了預(yù)熱器漏風(fēng)率超標(biāo)。所以,空預(yù)器漏風(fēng)是影響吸風(fēng)機出力不足的主要原因之一。
近幾年來由于煤炭市場供不應(yīng)求,煤炭價格上漲,我廠開始摻燒褐煤、泥煤等特殊煤種。入爐煤質(zhì)變化明顯,有時候灰分和揮發(fā)分較大,發(fā)熱量降低,高負荷時原來設(shè)計的4臺制粉系統(tǒng)可以保持鍋爐滿負荷運行,現(xiàn)在經(jīng)常要5臺制粉系統(tǒng)同時運行。由于鍋爐燃料量增加,所需風(fēng)量也要隨之增加,煙道中的積灰就產(chǎn)生了較大的阻力,也就增加了吸風(fēng)機的負荷。
我廠#6爐2臺吸風(fēng)機同為軸流式靜葉可調(diào)風(fēng)機,此類風(fēng)機存在一定的不穩(wěn)定運行區(qū)域,它的工作特性是由風(fēng)機性能和管道特性共同決定的。由于外殼與環(huán)境溫差大,特別是冬季,吸風(fēng)機本體機殼易發(fā)生局部變形,使葉頂間隙加大,影響到吸風(fēng)機效率,再加上可能積灰的影響,冷風(fēng)罩磨損,就導(dǎo)致了風(fēng)機本體漏風(fēng),增加了吸風(fēng)機負擔(dān)。
(1)減少爐本體、煙道系統(tǒng)的漏風(fēng)。平時檢查時注意看火孔的隨手關(guān)閉,鍋爐檢修時檢查和消除本體、煙道內(nèi)的漏風(fēng),更換一些密封性較好的門。必要時可以考慮對空預(yù)器進行密封改造,降低空預(yù)器的漏風(fēng)率。
(2)減少系統(tǒng)阻力。利用停爐期間徹底檢查吸風(fēng)機進氣室口是否有積灰,如積灰較多,可以考慮加裝導(dǎo)流板使局部產(chǎn)生渦流,達到自清洗的作用。同時,停爐期間可對爐膛煙道和空預(yù)器內(nèi)的積灰進行沖洗,以減小局部阻力。
(3)對吸風(fēng)機采取保溫措施,減少機殼變形。對吸風(fēng)機的檢修加強葉片的檢查,確保葉片角度的一致,并檢查擋板開度是否和實際位置一致。
(4)提高入爐煤質(zhì)量,優(yōu)化調(diào)整燃燒,合理分配2臺吸風(fēng)機的出力。
鍋爐吸風(fēng)機出力不足,缺氧燃燒對鍋爐運行的安全影響很大,結(jié)焦嚴重時會造成鍋爐的被迫停運,甚至造成受熱面大面積損壞。電廠歷來對安全工作高度重視,希望此次原因分析能為同類型電廠處理類似的問題提供借鑒。當(dāng)然,吸風(fēng)機出力不足的原因很多,而且鍋爐的積灰和漏風(fēng)是一個動態(tài)的過程,所以需要持續(xù)優(yōu)化運行方式,加強設(shè)備整治力度,才能確保鍋爐設(shè)備長期處于最佳運行狀態(tài)。
[1]揚州發(fā)電有限公司.330MW機組集控運行規(guī)程[Z].
[2]揚州發(fā)電有限公司.#6機組大修交底報告[Z].
[3]王正杰.電站鍋爐容克式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)治理[J].華中電力,2010,23(3).
[4]馮俊凱,沈幼庭,楊瑞昌.鍋爐原理及計算[M].3版.北京:科學(xué)出版社,2003.