李華忠
摘 要:本文首先簡(jiǎn)要分析了鍋爐排煙溫度過高的原因,經(jīng)過總結(jié)和探討,爐膛火焰中心溫度過高、鍋爐本體制粉系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重導(dǎo)致了這些排煙溫度過高的問題。之后結(jié)合問題的成因,總結(jié)了一些降低排煙溫度的對(duì)策,進(jìn)而讓鍋爐的效率得到提高的對(duì)策,希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。
關(guān)鍵詞:排煙溫度;鍋爐;燃燒調(diào)整;技術(shù)分析
十里泉發(fā)電廠300Mw機(jī)組鍋爐采用了美國(guó)CE燃燒工程公司的引進(jìn)技術(shù)。鍋爐為亞臨界壓力一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐。采用平衡通風(fēng)、四角切圓燃燒,燃料為煙煤,機(jī)組負(fù)荷為300Mw時(shí),鍋爐額定蒸發(fā)量為908t/h。其6號(hào)鍋爐正常運(yùn)行中,排煙溫度一直很高,且鍋爐兩側(cè)排煙溫度相差較大,鍋爐效率偏低。排煙溫度高對(duì)鍋爐尾部煙道設(shè)備(空氣預(yù)熱器、省煤器)的熱應(yīng)力影響較大,降低了設(shè)備的使用壽命。目前,6號(hào)鍋爐排煙溫度比設(shè)計(jì)值高出30℃左右,有時(shí)高負(fù)荷時(shí)排煙溫度高達(dá)170℃。
一、鍋爐排煙溫度高的原因
一次風(fēng)管當(dāng)中的風(fēng)壓過大:在處于相同負(fù)荷的時(shí)候,一次風(fēng)管的風(fēng)壓過高經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致風(fēng)速超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在這種情況下,風(fēng)粉混合工況也會(huì)繼續(xù)惡化,甚至?xí)?dǎo)致煤粉的著火受到影響,燃燒的延遲狀況也會(huì)升高排煙溫度。
通風(fēng)量超標(biāo):如果不斷提高通風(fēng)量也會(huì)導(dǎo)致含氧量過高,這是導(dǎo)致排煙溫度升高的重要成因,進(jìn)而降低了鍋爐的效率,降低了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。
排粉機(jī)出口溫度問題:這個(gè)部位的溫度如果過低,也會(huì)導(dǎo)致燃燒的延遲,抬高了火焰中心,這也是導(dǎo)致溫度升高的原因。
排粉機(jī)力度不足:如果提高排粉機(jī)的力度,就能夠減少排粉機(jī)的數(shù)量,并且將處于上層部位的排粉機(jī)留作備用狀態(tài),這也可以讓火焰中心高度有效降低。除此之外,在其運(yùn)行的過程中如果沒有沒關(guān)閉風(fēng)擋板,也會(huì)排煙的溫度。
煤粉顆粒粒徑的問題:如果煤粉顆粒尺寸過大,也會(huì)延遲爐膛著火,提高火焰中心的溫度。但如果煤粉顆粒粒徑過小,也會(huì)加大制粉的壓力,提高此階段的耗電總量。
如果鍋爐當(dāng)中沒有及時(shí)進(jìn)行吹灰,也會(huì)導(dǎo)致積灰問題的出現(xiàn),降低熱擴(kuò)散效果,所以積極進(jìn)行吹灰也可以讓排煙溫度有效降低。
對(duì)于排煙溫度過高的原因,如圖1所示。
二、降低排煙溫度可行的對(duì)策
(一)加熱磨煤機(jī),升高出口溫度
首先應(yīng)該提高煤粉倉內(nèi)的煤粉溫度,之后提高排粉機(jī)的出口溫度,這樣一來,不僅能夠讓空氣器的換熱效果得到提高,還能提高風(fēng)粉混合物的溫度,減少整個(gè)鍋爐的能耗,達(dá)到節(jié)約成本的效果。經(jīng)過簡(jiǎn)單計(jì)算可以得出,如果能夠讓磨煤機(jī)的出口溫度提高10℃,就會(huì)讓排煙溫度降低2攝氏度,但是為了考慮到制粉系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,應(yīng)該嚴(yán)格控制出口溫度,避免其超過70℃。
(2)降低排粉機(jī)出口風(fēng)壓及提高排粉機(jī)出口溫度
排粉機(jī)的出口風(fēng)壓也影響著爐膛的火焰中心,6號(hào)爐自1996年以來,排粉機(jī)出口風(fēng)壓保持在3700Pa左右,爐膛燃燒也很穩(wěn)定。但是,風(fēng)壓升高將使進(jìn)入爐膛的煤粉上移,即爐膛的火焰中心上移,排煙溫度升高。若排粉機(jī)出口風(fēng)壓降低,又將很容易造成給粉機(jī)一次風(fēng)管的堵塞。所以要制定出合理的一次風(fēng)壓,通過長(zhǎng)時(shí)間的摸索,目前6、7號(hào)爐的排粉機(jī)出口風(fēng)壓限制在3500Pa左右。運(yùn)行半年來從未發(fā)生一次風(fēng)管堵管現(xiàn)象,6號(hào)爐的排煙溫度在其他條件不變的情況下,大約降低了2℃。磨煤機(jī)停用后應(yīng)盡量提高排粉楓出口溫度。多年來,在本機(jī)組制粉系統(tǒng)停用狀態(tài)下,排粉機(jī)出口溫度保持較低,也就是100℃左右。目前,為了降低冷風(fēng)用量、強(qiáng)化爐膛燃燒,排粉機(jī)出口保持較高的溫度,高達(dá)150oC,現(xiàn)在從運(yùn)行狀況來看,也很安全而且有效地降低了鍋爐排煙溫度,單從這一方面6號(hào)鍋爐的排煙溫度降低了5~10℃。
(三)減少送風(fēng)量
前文已經(jīng)分析,如果通風(fēng)量過高,就會(huì)導(dǎo)致含氧量過高,也會(huì)導(dǎo)致火焰中心向后移動(dòng), 提高排煙溫度,這也是熱損失的重要成因。為了能夠讓排煙溫度得到有效提高,我們需要隨時(shí)監(jiān)控以下兩項(xiàng)內(nèi)容:首先應(yīng)該控制含氧量,將其維持在低于3.5%的水平,并且關(guān)閉火焰觀察孔,避免過多氧氣涌入。
(四)加強(qiáng)受熱面吹灰
其實(shí)排煙溫度也經(jīng)常會(huì)收到鍋爐受熱面積的影響,經(jīng)過簡(jiǎn)要分析即可明白,受熱面吹灰在鍋爐維護(hù)當(dāng)中是非常重要的工作,并且應(yīng)該作為一項(xiàng)日常維護(hù)工作來開展。其實(shí)如果想要提高受熱面吹灰工作的效果,我們應(yīng)該重視過濾器和再熱器等部位。吹灰之后的實(shí)際效果如表1所示。
(五)采用階段定壓運(yùn)行的方式
若機(jī)組負(fù)荷保持不變,壓力的提高將導(dǎo)致排煙溫度的降低及供電煤耗的下降。因?yàn)殡S著壓力的升高,鍋爐受熱面各容器內(nèi)工質(zhì)的飽和溫度將升高,于是吸取爐膛及水平煙道內(nèi)的煙氣熱量增多,尾部煙道內(nèi)煙氣的溫度將隨之下降,機(jī)組效率提高,供電煤耗下降。以某廠500Mw機(jī)組小指標(biāo)對(duì)供電煤耗的影響為例:主汽壓力每升高0.1MPa,供電煤耗降低0.15g/kWh。6號(hào)機(jī)組的調(diào)頻任務(wù)很重,在機(jī)組負(fù)荷變化頻繁的情況下,如果機(jī)組采用滑壓運(yùn)行的方式,中調(diào)一旦要求帶負(fù)荷,鍋爐既要提高壓力,又要適應(yīng)中調(diào)負(fù)荷的要求。而負(fù)荷升高,汽機(jī)側(cè)高壓調(diào)門開度增加,主蒸汽壓力下降。這樣惡性循環(huán),以致鍋爐側(cè)燃燒調(diào)整的任務(wù)重、調(diào)整幅度也大,跟不上中調(diào)負(fù)荷的要求,同時(shí)導(dǎo)致排煙溫度的升高。通過實(shí)驗(yàn)論證,高負(fù)荷時(shí)定壓運(yùn)行可以比滑壓運(yùn)行降低排煙溫度5℃左右。
三、結(jié)語
本文首先簡(jiǎn)要分析了排煙溫度的影響因素,之后提出了一些可行的措施進(jìn)行改進(jìn)。按照上述措施進(jìn)行處理之后,取得了較好的效果,該鍋爐的排煙溫度顯著降低,大約從150℃以上降低到140℃以下,大大提高了鍋爐效率,同時(shí)在實(shí)施的過程當(dāng)中也讓再熱器的溫度和排煙溫度更加協(xié)調(diào),有效改善了整個(gè)鍋爐的運(yùn)行情況。
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