彭 劍

（神華四川天明發(fā)電公司，四川江油 621700）

0 引言

本工程采用東方鍋爐2×1000 MW 超超臨界參數(shù)、一次中間再熱變壓運(yùn)行直流爐、采用平衡通風(fēng)、單爐膛、前后墻對(duì)沖燃燒方式、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)Π 型鍋爐。爐膛吹灰器82 臺(tái)，水平煙道、豎井煙道吹灰器52 臺(tái)，鍋爐吹灰汽源采用再熱器冷熱段兩段供氣。受低負(fù)荷再熱器汽源壓力不足影響，一般需要在鍋爐75%BMCR 負(fù)荷工況才能進(jìn)行吹灰。受限于四川地區(qū)火電負(fù)荷率較低的情況，將導(dǎo)致鍋爐吹灰頻率和時(shí)長(zhǎng)受限，對(duì)鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。為實(shí)現(xiàn)寬負(fù)荷高效，通過(guò)對(duì)鍋爐各負(fù)荷工況下的精細(xì)化分析，挖掘鍋爐低負(fù)荷吹灰潛力，擬對(duì)鍋爐低負(fù)荷吹灰壓力進(jìn)行優(yōu)化。

1 方案對(duì)比

立足現(xiàn)階段吹灰汽源優(yōu)化方案，針對(duì)區(qū)域火電負(fù)荷特點(diǎn)，提出3 項(xiàng)鍋爐低負(fù)荷吹灰優(yōu)化方案：①引入汽機(jī)一抽汽源；②引入屏過(guò)汽源；③優(yōu)化吹灰壓力。相關(guān)分析如下。

1.1 引入汽機(jī)一抽汽源

由于一段抽汽參數(shù)穩(wěn)定，且滿足低負(fù)荷吹灰的要求，是較為理想的高壓吹灰汽源。但由于一段抽汽管路位于汽機(jī)側(cè)中間層，距離鍋爐吹灰平臺(tái)太遠(yuǎn)，需要增加約280 m 管路，這段管路每次吹灰需要20 min 的暖管疏水，蒸汽浪費(fèi)較多。另外還需考慮若鍋爐吹灰時(shí)發(fā)生高加解列，抽氣逆止門(mén)關(guān)閉，吹灰器工作過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)斷汽現(xiàn)象，即使緊急退出也需要約6 min，將發(fā)生吹灰器設(shè)備損壞的事故。

1.2 引入屏過(guò)汽源

傳統(tǒng)的吹灰汽源是由屏過(guò)引出，其管道距離短，方便布置，且蒸汽壓力高，可不受負(fù)荷限制滿足吹灰蒸汽壓力，多用于較低參數(shù)的鍋爐。但是目前超超臨界鍋爐蒸汽過(guò)熱蒸汽溫度、壓力高，需要高等級(jí)材料和公稱(chēng)壓力的管道和減壓閥，且減壓閥前后壓差過(guò)大，減壓閥工作環(huán)境惡劣，維護(hù)檢修成本較高。同時(shí)此方案將增加爐外高壓管道及閥門(mén)，增加了蒸汽泄漏的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 優(yōu)化吹灰壓力

不同吹灰器廠家因設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不盡相同，對(duì)吹灰壓力有不同的要求，按照最低允許吹灰壓力，對(duì)比其他3 個(gè)同類(lèi)型電廠的長(zhǎng)吹壓力要求（表1）。

表1 各廠吹灰器及壓力對(duì)比

2 方案確定

方案1（增加一抽至吹灰汽源）不推薦。此方案在設(shè)計(jì)上是可行的，但將增加設(shè)備投資，運(yùn)行也不經(jīng)濟(jì)，而且沒(méi)有預(yù)留空間，管道布置困難。另外在發(fā)生高加解列事故時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)斷汽，對(duì)吹灰器設(shè)備也有較大的安全隱患，故不采用此方案。

方案2（增加屏過(guò)至吹灰汽源）不推薦。通過(guò)將高品質(zhì)蒸汽減溫減壓至工作參數(shù)，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，更重要的是減壓調(diào)閥前后壓差過(guò)大，將引起調(diào)閥故障率高，壽命縮短等問(wèn)題，而且調(diào)閥故障后，檢修風(fēng)險(xiǎn)極高，同時(shí)此方案將增加爐外高壓管道及閥門(mén)，增加了蒸汽泄漏的安全風(fēng)險(xiǎn)，故不采用此方案。

方案3（降低吹灰器提升閥前壓力）。通常計(jì)算的高溫段吹灰器提升閥前壓力為2.96 MPa，這是按照滿負(fù)荷時(shí)煙溫1149 ℃計(jì)算的，低負(fù)荷時(shí)實(shí)際煙溫會(huì)降低，可通過(guò)重新計(jì)算該負(fù)荷下閥前所需壓力優(yōu)化吹灰壓力；經(jīng)初步計(jì)算50%負(fù)荷時(shí)，閥前壓力只需要1.85 MPa?？赏ㄟ^(guò)對(duì)比詳細(xì)的低負(fù)荷參數(shù)（并考慮合理偏差值），重新計(jì)算低負(fù)荷段吹灰器的閥前壓力值。采用此方案。

3 工況測(cè)算

針對(duì)鍋爐BMCR 負(fù)荷、75%BMCR 負(fù)荷、50%BMCR 負(fù)荷下煙溫及對(duì)應(yīng)的吹灰器所需壓力進(jìn)行測(cè)算如下。

3.1 鍋爐BMCR 負(fù)荷（表2）

表2 鍋爐BMCR 負(fù)荷吹灰壓力及煙氣溫度對(duì)比

3.2 鍋爐75%負(fù)荷（表3）

表3 鍋爐75%負(fù)荷吹灰壓力及煙氣溫度對(duì)比

3.3 鍋爐50%負(fù)荷（表4）

表4 鍋爐50%負(fù)荷吹灰壓力及煙氣溫度對(duì)比

4 吹灰邏輯優(yōu)化及PID 說(shuō)明

4.1 吹灰邏輯優(yōu)化

（1）鍋爐75%負(fù)荷～BMCR 負(fù)荷。①SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12 臺(tái)）在100%BMCR～75%BMCR 工況汽源減溫減壓站參數(shù)為270 ℃、3.7 MPa，程控根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。注：長(zhǎng)伸縮式吹灰器SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12 臺(tái)）吹灰器本體設(shè)置了壓力變送器，程控根據(jù)（BMCR）相應(yīng)吹灰器閥后壓力值設(shè)計(jì)報(bào)警保護(hù)。②SL09#～12#和SL17#～46#吹灰器（共34 臺(tái)）及半伸縮式吹灰器SL47#～52#（共6 臺(tái)）和爐膛吹灰器（共82 臺(tái)）在100%BMCR～75%BMCR 工況汽源減溫減壓站參數(shù)為350 ℃、3.5 MPa，程控根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。③SL01#～08#、SL11#～12#、13#～16#、SL17#～18#、SL23#～24#共18 臺(tái)只允許單臺(tái)吹灰，其余長(zhǎng)伸縮式吹灰器可按2 臺(tái)成對(duì)吹灰。

（2）鍋爐50%負(fù)荷～75%負(fù)荷。①SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12 臺(tái)）在75%BMCR～50%BMCR 工況汽源減溫減壓站參數(shù)為290 ℃、3.7 MPa，程控根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。注：長(zhǎng)伸縮式吹灰器SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12臺(tái)）吹灰器本體設(shè)置了壓力變送器，程控根據(jù)（75%負(fù)荷）相應(yīng)吹灰器閥后壓力值設(shè)計(jì)報(bào)警保護(hù)。②SL09#～12#和SL17#～46#吹灰器（共34 臺(tái)）及半伸縮式吹灰器SL47#～52#（共6 臺(tái)）和爐膛吹灰器（共82 臺(tái)）在100%BMCR～75%BMCR 工況汽源減溫減壓站參數(shù)為350 ℃、3.5 MPa，程控根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。③SL01#～08#、SL11#～12#、13#～16#、SL17#～18#、SL23#～24#共18 臺(tái)只允許單臺(tái)吹灰，其余長(zhǎng)伸縮式吹灰器可按2 臺(tái)成對(duì)吹灰。

（3）鍋爐50%負(fù)荷。①SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12臺(tái)）50%BMCR 工況下要求汽源減溫減壓站參數(shù)為290 ℃、2.2 MPa，根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。注：長(zhǎng)伸縮式吹灰器SL01#～08#和SL13#～16#吹灰器（共12 臺(tái)）吹灰器本體設(shè)置了壓力變送器，程控根據(jù)（50%負(fù)荷）相應(yīng)吹灰器閥后壓力值設(shè)計(jì)報(bào)警保護(hù)。②SL09#～12#和SL17#～46#吹灰器（共34 臺(tái)）及半伸縮式吹灰器SL47#～52#（共6 臺(tái)）和爐膛吹灰器（共82 臺(tái)）50%工況下要求汽源減溫減壓站參數(shù)為350 ℃、2.2 MPa，根據(jù)此值設(shè)定溫壓報(bào)警保護(hù)。③在50%工況下所有長(zhǎng)伸縮式吹灰器只允許單臺(tái)吹灰。

4.2 鍋爐吹灰PID 說(shuō)明

減溫減壓站后壓力控制器低報(bào)警值推薦設(shè)定按上述3 種工況，只保護(hù)長(zhǎng)伸縮吹灰器；由于爐膛短吹灰器行程短壓力低，不需要有壓力低保護(hù)。吹灰控制回路采取分別考慮。

左右側(cè)流量低報(bào)警裝置只保護(hù)長(zhǎng)伸縮吹灰器，由于爐膛短吹灰器行程短流量小，吹掃時(shí)間短不需要有流量保護(hù)。半伸縮吹灰器安裝位置煙氣溫度低，吹灰管不需要流量保護(hù)。吹灰控制回路采取分別考慮。

長(zhǎng)伸縮吹灰器投單吹或雙吹按上述3 種工況吹灰器參數(shù)表規(guī)定，其他吹灰器通常按2 臺(tái)吹灰器成對(duì)投入吹灰。預(yù)熱器吹灰器吹灰順序：先運(yùn)行下部吹灰器，完畢后再運(yùn)行上部吹灰器。

5 結(jié)論

常規(guī)吹灰壓力計(jì)算均選取鍋爐BMCR 負(fù)荷煙溫為基準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算吹灰器所需蒸汽量及吹灰壓力，為適應(yīng)地區(qū)電網(wǎng)特性，實(shí)現(xiàn)寬負(fù)荷高效的目的，通過(guò)挖掘優(yōu)化潛力，以不同負(fù)荷工況下實(shí)際煙溫為基準(zhǔn)點(diǎn)重新計(jì)算不同負(fù)荷工況下吹灰器所需的蒸汽量及吹灰壓力，并分工況針對(duì)性提出吹灰控制邏輯。通過(guò)不同負(fù)荷工況優(yōu)化計(jì)算，降低了吹灰器閥前所需壓力值，并通過(guò)單吹的方式保證蒸汽流量保護(hù)吹灰器，實(shí)現(xiàn)了50%負(fù)荷下鍋爐可投用長(zhǎng)吹的要求，極大提高鍋爐運(yùn)行的適應(yīng)性。

此次優(yōu)化不局限于單一工況作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的常規(guī)做法，通過(guò)對(duì)不同工況的精細(xì)化分析，確定各工況設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。不僅為同類(lèi)項(xiàng)目提供一種優(yōu)化思路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理的目標(biāo)，助力打造“寬負(fù)荷高效型機(jī)組”的典型示范工程。