摘 要:在火電廠中,鍋爐排煙溫度過高是影響能源利用效率的重要因素,直接影響著火電廠的經(jīng)濟效益,因此對鍋爐排煙溫度進行有效的控制具有重要的意義,基于此本文從漏風因素、風量因素、積灰、煤質(zhì)因素和設(shè)備設(shè)計因素方面對該電站鍋爐排煙溫度過高問題的原因進行了分析,并且針對這些原因,提出了優(yōu)化煤質(zhì)量、強化過程控制、加強設(shè)備管理等方案的措施。
關(guān)鍵詞:火電機組;排煙溫度;影響因素
1 某電站660MW火電機組情況介紹
某電站采用660MW的鍋爐機組,這種機組中配備彈簧式安全閥,總共14只,在過熱器出口,安裝有動力釋放閥,通過這樣的方式來提高安全閥工作的安全性,有效地降低設(shè)備出現(xiàn)故障的概率;同時,該鍋爐上配置了膨脹中心,并采用中速磨冷一次風正壓直吹式制粉系統(tǒng),使鍋爐可以更加充分的燃燒。在爐膛的左右出口兩側(cè),為了測量爐膛出口處大的溫度,設(shè)置有煙溫探針,該鍋爐還設(shè)置了16個負壓測點,通過這些測量點可以準確的測量出口處的壓力[1]。
鍋爐熱損失是影響火電機組燃料使用效率的重要因素,而在機組實際運行過程中,導致其出現(xiàn)熱損失的主要原因是排煙溫度過高,有一些熱量進入到了鍋爐之中,卻沒有得到有效的利用,這些熱量被白白浪費掉了,導致出現(xiàn)熱損失,影響鍋爐的工作效率,要提高其工作效率,則降低排煙的熱損失是非常必要的,因此需要加強對于排煙工作的重視,通過對設(shè)備進行優(yōu)化,做好溫控和排煙等模塊的協(xié)調(diào),有效的降低由于排煙溫度過高而導致的熱損失[2]。在某電站鍋爐機組投入運行之后,排煙溫度過高的問題始終存在,這不僅導致了能源的浪費,同時由于鍋爐機排煙溫度超過了標準設(shè)計值,對于鍋爐的運行安全造成了不利影響,導致了鍋爐整體經(jīng)濟效率不高,因此需要分析出現(xiàn)這種情況的原因,并采取針對性的措施進行改進,提高該電站的工作效率。
2 排煙溫度過高的原因分析
通過對鍋爐排溫有溫度過高的原因進行分析,發(fā)現(xiàn)排煙溫度過高主要包括兩方面的影響因素,一是虛假升高,二是真實升高。前者主要是鍋爐本身的一些問題,主要是設(shè)備的排煙溫度設(shè)計存在問題,測點的布置存在問題,或者是設(shè)計不存在問題,但是測點出現(xiàn)了故障。而后者是指一些客觀性環(huán)境和因素導致的,具體來說包括制粉系統(tǒng)運作問題、漏風問題、周邊溫度等[3]。下面對這些具體因素進行分析。
2.1 漏風因素
漏風因素是造成鍋爐排煙溫度過高的重要因素,具體來說,漏風包括了煙道漏風、爐膛漏風等幾方面的內(nèi)容,導致漏風問題出現(xiàn)的因素很多,包括鍋爐機組結(jié)構(gòu)沒有得到良好的優(yōu)化;鍋爐設(shè)備的管理和檢測工作不及時等。對于爐膛系統(tǒng)而言,其漏風的形式主要有兩類,分別是底渣系統(tǒng)和爐頂系統(tǒng)漏風;對于制粉系統(tǒng)而言也有兩類,分別是在擋板處漏風,以及磨煤機漏風漏風系數(shù)不斷增加,這兩種情況都會導致排煙溫度的升高,同時煙道和爐膛等位置存在的漏縫等,都是會導致排煙環(huán)節(jié)空氣系數(shù)出現(xiàn)增高的,在這樣的情況下不能夠?qū)σL機電耗等進行有效的控制,在這樣的情況下,排煙過程中就會帶走更多的熱量,相應的產(chǎn)生的熱損失也就會更大。此外,如果鍋爐底渣系統(tǒng)漏風量比較大,這種情況下排煙溫度也會相應上升,這樣在爐膛出口處就會出現(xiàn)排煙溫度過高的問題。在電站的排渣系統(tǒng)為固體排渣,為了保證其可以正常的運行,對其工作溫度進行有效地控制時非常重要的,為了控制器工作溫度,需要使爐底渣冷系統(tǒng)超負荷運轉(zhuǎn),在這種運行狀態(tài)下,在低負荷環(huán)節(jié)爐膛底部漏風量會明顯增加,增大排煙溫度控制工作的難度,導致排煙溫度升高[4]。
2.2 風量因素
在鍋爐實際運行過程中,設(shè)備堵管問題會影響設(shè)備的運行安全,為了避免出現(xiàn)這一問題,通常會對磨煤機通風量進行設(shè)置,導致其和設(shè)計值之間出現(xiàn)一定的偏差。在這種情況的影響下,磨煤機冷風量會顯著提升,受其影響,鍋爐在運行過程中不能夠?qū)崿F(xiàn)基于沒量來對之分系統(tǒng)風煤曲線自動化控制環(huán)節(jié)的優(yōu)化,進而引發(fā)排煙溫度過高的問題[5]。
爐膛出口冷風量的控制工作過程中,若存在冷風量比較大的情況,此時空頂器內(nèi)部的風量就會比較低,這樣對于頂空器的換熱就會產(chǎn)生不利影響,這樣的情況下,很難對排煙溫度進行有效的控制。通過對該電站鍋爐機組的實際情況進行分析,認為其制粉系統(tǒng)存在缺陷,不能夠?qū)t內(nèi)風量進行有效的控制,進而導致排煙溫度過高的問題。
2.3 積灰、煤質(zhì)因素
排煙溫度還會受到鍋爐的運行環(huán)境以及煤質(zhì)等方面因素的影響,具體來說,如果鍋爐運營環(huán)境較差,積灰和結(jié)渣等問題比較明顯,那么地面的傳熱系數(shù)就會比較低,鍋爐吸收的熱量也就會減少,這樣就很難對煙氣放熱量進行有效的控制,造成煙氣排煙溫度過高的情況出現(xiàn)[6]。
通過對該電站的燃煤情況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn),該電站的燃煤主要是褐煤,這種煤性質(zhì)不佳,發(fā)熱量比較低,同時灰粉比較高,可磨性系數(shù)比較低,在使用過程中可能會出現(xiàn)自然和燃爆等方面的問題,為了防止這些問題的出現(xiàn),需要對磨煤機口的溫度進行一定的調(diào)整。同時,由于褐煤的可磨性系數(shù)比較低,會影響到制粉系數(shù)的正常運行,導致制粉系統(tǒng)的設(shè)備磨損率比較高,磨煤機的工作運行效率難以控制,進而造成不能夠?qū)ε艧煖囟冗M行有效的控制。
2.4 設(shè)備設(shè)計因素
設(shè)備設(shè)計存在缺陷也是導致該電站排煙溫度過高的重要因素,通過對該電站的鍋爐設(shè)備進行研究,發(fā)現(xiàn)該設(shè)備工作模塊設(shè)計有一些問題,導致其再熱器在溫度控制過程中會存在一定的問題,需要擋板設(shè)備進行超負荷的工作才能夠達到比較好的溫度控制效果。在這樣的情況下,擋板受熱面存在積灰過多的情況,受到這一因素的影響,排煙溫度控制工作的有效性會大打折扣。
3 排煙溫度過高的控制措施
3.1 優(yōu)化煤質(zhì)量
為了做好鍋爐排煙溫度的控制工作,提升電站鍋爐機組的運行效益,應加強對于燃料煤的控制,提高煤材料的質(zhì)量。具體來說可以采取以下措施:提高燃煤的質(zhì)量,通過優(yōu)化配比,協(xié)調(diào)摻混比例等方面的措施提高燃煤質(zhì)量,同時通過加強煤炭發(fā)熱量分析和負荷頂測曲線分析等措施,深入了解鍋爐燃煤情況,基于實際情況來調(diào)整和優(yōu)化制粉系統(tǒng)的運行,從而做好煤炭單獨加倉工作,提升鍋爐的運行效率。
通過相關(guān)實踐證明,通過減少積灰和爐膛結(jié)渣的情況,能夠有效地提高排煙空度的控制率。為了實現(xiàn)這一效果,首先要選擇科學確保磨煤機摻燒模式的科學性;其次,對于爐內(nèi)的煤雜物等,應及時地處理干凈;最后,要做好爐內(nèi)煤雜物的篩選工作。通過采取上述措施,提高設(shè)備的運行效率,降低制粉系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性,進而更好地進行排煙溫度的控制。
3.2 強化過程控制
制粉系統(tǒng)的風量控制對于排煙溫度控制有著重要的影響,為了實現(xiàn)對制粉系統(tǒng)風量的有效控制,需要做好以下幾方面的工作。首先,協(xié)調(diào)和優(yōu)化給煤和監(jiān)盤環(huán)節(jié),有效地提升制粉系統(tǒng)的風量控制效率,通過這樣的方式,使制粉系統(tǒng)的風量得到很好地控制;其次,要掌握好煤量的變化,根據(jù)實際情況來對磨煤機出口的溫度進行調(diào)整,通過這樣的方式來優(yōu)化底渣系統(tǒng)風量的控制工作。
為了達到這一目的需要做好以下幾方面的工作:首先,要做好負荷的測定工作,基于測定結(jié)果來優(yōu)化制粉系統(tǒng)的工作模式,通過這樣的方式來提高磨煤機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和效率,保證系統(tǒng)正常運行;其次,為了使系統(tǒng)保持較高的燃燒效率,需要對風量以及風門等的調(diào)節(jié)工作進行優(yōu)化;最后,要做好吹灰管理工作。吹灰管理工作的效率對于電量管理的效益有著比較大的影響,通過做好這一工作,可以讓機組保持正常運行,有效地提升爐膛吹灰工作的質(zhì)量,使再熱器擋板的開啟得到有效的控制,進而改善吹灰系統(tǒng)存在的問題。
3.3 加強設(shè)備管理
加強設(shè)備的維護,針對設(shè)備存在的問題進行改造,可以有效地解決制粉系統(tǒng)熱風調(diào)整內(nèi)漏的問題,避免出現(xiàn)爐膛口風的情況。通過加強對制粉系統(tǒng)入風量的控制,準確地開展風壓等環(huán)節(jié)的校驗,提高測量的準確性,這樣可以降低測量誤差,避免測量誤差對于系統(tǒng)運行產(chǎn)生的不利影響。通過優(yōu)化機組的檢修方案,提高檢修工作的效率,可以使鍋爐系統(tǒng)風門的工作效率得到有效地提升;通過開展空氣動力場試驗,對吹灰器運行進行優(yōu)化,提升其工作效率,從而更好地保證設(shè)備運行。
在實際的生產(chǎn)過程中,加強制粉系統(tǒng)消缺時間的控制工作,可以使機組的運營效益得到有效的提升,有效地避免其對鍋爐運行產(chǎn)生的負面影響,滿足鍋爐運行的實際需求。為了達到這一效果,必須要做好制粉系統(tǒng)的風量控制工作,通過對風量控制的邏輯進行優(yōu)化,科學地調(diào)配風煤比等措施,可以對吹灰環(huán)節(jié)進行強化控制,保證空頂器的吹灰功能得到充分發(fā)揮,提升吹灰方式的合理性。此外,還可以通過加強尾部傳熱面積的控制,改善鍋爐設(shè)計缺陷,從而能夠更好地控制鍋爐機組的排煙溫度,避免排煙溫度過高的問題。
4 結(jié)語
某電站660MW型號鍋爐機組存在排煙溫度過高的問題,導致了機組能源利用效率低,造成了能源的極大浪費,影響電站的整體經(jīng)濟效益。為了解決這一問題,本文從漏風因素、風量因素、積灰、煤質(zhì)因素和設(shè)備設(shè)計因素方面對該電站鍋爐排煙溫度過高問題的原因進行了分析,并且針對這些原因,提出了優(yōu)化煤質(zhì)量、強化過程控制、加強設(shè)備管理等方案的措施,對鍋爐內(nèi)部設(shè)計及運作系統(tǒng)進行優(yōu)化,從而有效地降低機組排煙溫度過高的情況,提高整體的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]郭以永.深度降低660MW超超臨界機組鍋爐排煙溫度的可行性分析與實踐[D].山東大學,2011.
[2]黃守群,管忠.660MW超超臨界鍋爐排煙溫度高原因分析及應對[J].中國電力教育,2011,000(012):155-156.
[3]丁鐵騎.大唐淮北發(fā)電廠虎山2×660MW機組鍋爐排煙溫度高原因分析及控制措施[C].第五屆發(fā)電廠鍋爐優(yōu)化改造與配煤摻燒技術(shù)經(jīng)驗交流研討會.中國電機工程學會熱電專業(yè)委員會,2015.
作者簡介:王洋(1995— ),男,漢族,陜西咸陽人,本科,研究方向:電廠熱效率。