论文部分内容阅读
【摘 要】随着电力市场的发展，新机组建设投运呈显著上升趋势，在新投运机组投运初期，普高存在受煤质、设备、系统特性及设计思路影响，出现主汽及再热汽温达不到设计值的问题。通过对锅炉运行参数及工况的分析，确认问题原因，并针对制定相应调措施，达到优化机组运行参数，提高机组经济性的目的。
【关键词】锅炉主；再热汽温；偏低；分析；对策
1、设备简介
大唐河北发电有限公司马头热电分公司9、10号锅炉系东方锅炉厂生产的DG1025/17.4-Ⅱ12型汽包炉。燃烧器共布置16层喷口，四角布置，均等配风，包括有5层（A、B、C、D、E）一次风喷口，2层燃烬风（OFA）喷口，2层三次风喷口，7层二次风喷口（AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF）。锅炉配备4套低速钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，设计煤粉细度R90=8%，设计煤种为峰峰矿务局大淑村煤矿生产的贫煤。2台沈阳鼓风机通风设备有限责任公司生产的ASS-2900/2100-1KQ型动叶可调轴流式风机。
2、存在问题
2.1再热汽温达不到设计值
公司9、10号锅炉分别于分别与2009年1月和2010年5月投入运行，在168h试运期间，主汽温度完成值在520℃左右、再热汽温在510℃左右，主、再热汽温均难以达到额定值537℃。
2.2风机失速问题限制风量
机组自投运后多次发生高负荷时轴流式引风机失速现象。发生风机失速后只能采取关小动叶开度，降低风机出力解决这一矛盾，氧量保持3.0%左右，执行这一措施后引风机基本没有出现失速现象，但再热汽温明显降低。
2.3锅炉吹灰影响汽温降低
锅炉吹灰期间会出现汽溫突降现象，吹灰过程由程序控制，其中炉膛吹灰1.61小时、尾部受热吹灰1.64小时、预热器吹灰0.43小时。通过对炉膛吹灰时参数统计，主、再热汽温约下降10～20℃，在吹灰结束1～2小时左右，能够恢复正常；转向室烟温下降20℃左右；排烟温度下降3℃左右。炉膛顶部前屏、烟道高过、后屏区域吹灰时，一般主汽温度能升高10℃左右，再热汽温则降低10℃左右。
3、影响汽温降低原因分析
3.1风量影响
锅炉设计为平衡式通风方式，风机设计时全压裕度不够，当出口风压不能克服脱硫及烟气管路阻力，烟气不能输出时就会发生风机失速现象，因此引风机通常在高负荷时发生失速现象，为避免失速只能限制送风量来避免风机失速。
3.2锅炉负荷调整的影响
锅炉燃料量的调节是以汽压调节为目标，即只要汽压能满足要求，燃料量就不会再增加。其它条件不变时锅炉提升汽压主要取决于炉膛水冷壁辐射吸热量。
锅炉设计时考虑了各受热面吸热份额因负荷变动的情况按锅炉热力计算书在B-MCR工况下，设计减温水量：第一级31.62吨/小时、第二级7.9吨/小时，而实际运行中因各段烟温达不到设计值，减温水没有投用，汽温调整完全通过燃烧调整。
3.3煤质因素影响
通过数据排查发现，在锅炉燃用低热值、低挥发分煤种时，主、再热汽温有时也能达到设计值。原因是在燃用低热值、低挥发分煤种时锅炉燃烧火焰中心整体上移，提高了炉膛出口温度，起到了改变受热面吸热量分配的优化作用，提高了各段的烟温。
理论上燃料在绝热条件下燃烧，烟气所能达到的温度称理论燃烧温度。因灰分升高影响理论燃烧温度降低，而相应各对流受热面烟温升高。灰分升高不但影响着火的稳定性变差，同时所需空气量与燃烧后生成烟气量也相应升高。有资料认为一般灰分每变化±10%，过热汽温相应变化±5℃。
3.4火焰中心影响
3.4.1二次风的调整对火焰中心有较大影响。为提高汽温参数，运行人员在燃烧配风方式上多次进行了正塔型、倒塔型、鼓腰型、缩腰型的二次风配风调整，但效果不明显。实际运行中由于主蒸汽温度能达到设计值，再热汽温偏低，从这一现象判断燃烧调整没有优化空间。
3.4.2调整喷燃器摆角，使火焰中心上移，通过8月9日15： 00 将AA层、BB层、BC层二次风，B层、C层一次风喷口上调5度，烟温参数变化可反映火焰中心高度对主、再热汽温的影响。
改变炉膛火焰中心高度实际上是改变的水冷壁实际有效受热面积，火焰中心上移后，炉膛有效吸热面积减少，相应炉膛吸热量降低，炉膛出口烟温升高，客观是改变了炉膛辐射吸热量与锅炉对流受面吸热份额比例，即降低了炉膛的吸热量，增加了对流受热面的吸热量，起到了提升主、再热汽温的效果。
3.5锅炉吹灰的影响
炉膛吹灰可以清除水冷壁结焦、积灰，提高受热面的洁净程度，提高炉内水冷壁、顶棚、屏过的吸热量，降低炉膛出口烟温。其它对流受热面会因炉膛出口烟温降低减少吸热量。
4、对策
4.1从运行管理上要求值班员执行如下措施
4.1.1运行人员及时了解本班燃用煤质参数，根据不同入炉煤指标合理调各风门开度。
4.1.2提高监盘质量，机组负荷较高时，在满足主汽温度前提开大再热器侧烟道挡板，尽量不使用减温水。
4.1.3低负荷时切除下层给粉，提高炉膛火焰中心高度，相应提高了炉膛出口氧量，有利于提高中再热汽温。
4.2设备优化
4.2.1锅炉增加喷燃器摆角远控调节执行机构
按锅炉热力计算书在B-MCR（锅炉最大连续蒸发量）工况下，设计减温水量，而实际运行减温水没有投用，也证实工质蒸发阶段吸份额大、过热阶段吸热份额不足，汽温只能通过燃烧调整实现。
上调喷燃器摆角，可以提高锅炉火焰中心高度，减少了炉膛的有效辐射吸热面积，相应降低炉膛内吸热份额，提高炉膛出口烟气温度，因此提高汽温参数较为明显。
实际运行中通过对喷燃器摆角调节后，证实对汽温参数提高有明显效果，但是调整喷燃器摆角为手动调整，对煤种变化适应性差，不能及时根据运行需要进行调整。拟增加喷燃器摆角远控调节执行机构，可根据入炉煤热值、挥发分及时调整喷燃器摆角。
4.2.2增加再热器受热面
再热汽温完成值偏低，从现象分析为辐射吸热量与对流吸热量份额分配偏离设计值，需有设计资质的单位进行热力校核计算，确定需增加受热面的面积与位置。
4.2.3引风进行改造
因机组投运时间较短，且有增加脱硝系统的计划，伴随脱硝系统会对引风机进行改造。同时计划利用检修机会在引风机出口加装导流板。在进行上述设备改造后，如风机失速现象能得到解决，则高负荷时可以增加风量，风量增加后对提高主、再热汽温会产生积极影响。
5、结论
新投运锅炉通常由于运行人员对新设备特性掌握不够充分，主、再热汽温往往达不到设计值。只有通过一段时期运行经验的积累，从运行方式、设备特性、实际燃用煤种与设计煤种的偏差等因素深入分析，克服设计工况与实际运行工况的偏差，尽量通过运行调整来达到实际设备的最优工况，最终确认不能满足正常运行需求时再考虑设备改造。
参考文献
[1]汪淑奇，文炼红，杨继明.《单元机组设备运行》.北京，中国电力科技出版社，2009
[2]张晓梅.《燃煤锅炉机组》.北京，中国电力科技出版社，2006
[3]李恩辰.《火力发电厂锅炉计算知识》.北京，水利电力出版社，1991
【关键词】锅炉主；再热汽温；偏低；分析；对策
1、设备简介
大唐河北发电有限公司马头热电分公司9、10号锅炉系东方锅炉厂生产的DG1025/17.4-Ⅱ12型汽包炉。燃烧器共布置16层喷口，四角布置，均等配风，包括有5层（A、B、C、D、E）一次风喷口，2层燃烬风（OFA）喷口，2层三次风喷口，7层二次风喷口（AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF）。锅炉配备4套低速钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，设计煤粉细度R90=8%，设计煤种为峰峰矿务局大淑村煤矿生产的贫煤。2台沈阳鼓风机通风设备有限责任公司生产的ASS-2900/2100-1KQ型动叶可调轴流式风机。
2、存在问题
2.1再热汽温达不到设计值
公司9、10号锅炉分别于分别与2009年1月和2010年5月投入运行，在168h试运期间，主汽温度完成值在520℃左右、再热汽温在510℃左右，主、再热汽温均难以达到额定值537℃。
2.2风机失速问题限制风量
机组自投运后多次发生高负荷时轴流式引风机失速现象。发生风机失速后只能采取关小动叶开度，降低风机出力解决这一矛盾，氧量保持3.0%左右，执行这一措施后引风机基本没有出现失速现象，但再热汽温明显降低。
2.3锅炉吹灰影响汽温降低
锅炉吹灰期间会出现汽溫突降现象，吹灰过程由程序控制，其中炉膛吹灰1.61小时、尾部受热吹灰1.64小时、预热器吹灰0.43小时。通过对炉膛吹灰时参数统计，主、再热汽温约下降10～20℃，在吹灰结束1～2小时左右，能够恢复正常；转向室烟温下降20℃左右；排烟温度下降3℃左右。炉膛顶部前屏、烟道高过、后屏区域吹灰时，一般主汽温度能升高10℃左右，再热汽温则降低10℃左右。
3、影响汽温降低原因分析
3.1风量影响
锅炉设计为平衡式通风方式，风机设计时全压裕度不够，当出口风压不能克服脱硫及烟气管路阻力，烟气不能输出时就会发生风机失速现象，因此引风机通常在高负荷时发生失速现象，为避免失速只能限制送风量来避免风机失速。
3.2锅炉负荷调整的影响
锅炉燃料量的调节是以汽压调节为目标，即只要汽压能满足要求，燃料量就不会再增加。其它条件不变时锅炉提升汽压主要取决于炉膛水冷壁辐射吸热量。
锅炉设计时考虑了各受热面吸热份额因负荷变动的情况按锅炉热力计算书在B-MCR工况下，设计减温水量：第一级31.62吨/小时、第二级7.9吨/小时，而实际运行中因各段烟温达不到设计值，减温水没有投用，汽温调整完全通过燃烧调整。
3.3煤质因素影响
通过数据排查发现，在锅炉燃用低热值、低挥发分煤种时，主、再热汽温有时也能达到设计值。原因是在燃用低热值、低挥发分煤种时锅炉燃烧火焰中心整体上移，提高了炉膛出口温度，起到了改变受热面吸热量分配的优化作用，提高了各段的烟温。
理论上燃料在绝热条件下燃烧，烟气所能达到的温度称理论燃烧温度。因灰分升高影响理论燃烧温度降低，而相应各对流受热面烟温升高。灰分升高不但影响着火的稳定性变差，同时所需空气量与燃烧后生成烟气量也相应升高。有资料认为一般灰分每变化±10%，过热汽温相应变化±5℃。
3.4火焰中心影响
3.4.1二次风的调整对火焰中心有较大影响。为提高汽温参数，运行人员在燃烧配风方式上多次进行了正塔型、倒塔型、鼓腰型、缩腰型的二次风配风调整，但效果不明显。实际运行中由于主蒸汽温度能达到设计值，再热汽温偏低，从这一现象判断燃烧调整没有优化空间。
3.4.2调整喷燃器摆角，使火焰中心上移，通过8月9日15： 00 将AA层、BB层、BC层二次风，B层、C层一次风喷口上调5度，烟温参数变化可反映火焰中心高度对主、再热汽温的影响。
改变炉膛火焰中心高度实际上是改变的水冷壁实际有效受热面积，火焰中心上移后，炉膛有效吸热面积减少，相应炉膛吸热量降低，炉膛出口烟温升高，客观是改变了炉膛辐射吸热量与锅炉对流受面吸热份额比例，即降低了炉膛的吸热量，增加了对流受热面的吸热量，起到了提升主、再热汽温的效果。
3.5锅炉吹灰的影响
炉膛吹灰可以清除水冷壁结焦、积灰，提高受热面的洁净程度，提高炉内水冷壁、顶棚、屏过的吸热量，降低炉膛出口烟温。其它对流受热面会因炉膛出口烟温降低减少吸热量。
4、对策
4.1从运行管理上要求值班员执行如下措施
4.1.1运行人员及时了解本班燃用煤质参数，根据不同入炉煤指标合理调各风门开度。
4.1.2提高监盘质量，机组负荷较高时，在满足主汽温度前提开大再热器侧烟道挡板，尽量不使用减温水。
4.1.3低负荷时切除下层给粉，提高炉膛火焰中心高度，相应提高了炉膛出口氧量，有利于提高中再热汽温。
4.2设备优化
4.2.1锅炉增加喷燃器摆角远控调节执行机构
按锅炉热力计算书在B-MCR（锅炉最大连续蒸发量）工况下，设计减温水量，而实际运行减温水没有投用，也证实工质蒸发阶段吸份额大、过热阶段吸热份额不足，汽温只能通过燃烧调整实现。
上调喷燃器摆角，可以提高锅炉火焰中心高度，减少了炉膛的有效辐射吸热面积，相应降低炉膛内吸热份额，提高炉膛出口烟气温度，因此提高汽温参数较为明显。
实际运行中通过对喷燃器摆角调节后，证实对汽温参数提高有明显效果，但是调整喷燃器摆角为手动调整，对煤种变化适应性差，不能及时根据运行需要进行调整。拟增加喷燃器摆角远控调节执行机构，可根据入炉煤热值、挥发分及时调整喷燃器摆角。
4.2.2增加再热器受热面
再热汽温完成值偏低，从现象分析为辐射吸热量与对流吸热量份额分配偏离设计值，需有设计资质的单位进行热力校核计算，确定需增加受热面的面积与位置。
4.2.3引风进行改造
因机组投运时间较短，且有增加脱硝系统的计划，伴随脱硝系统会对引风机进行改造。同时计划利用检修机会在引风机出口加装导流板。在进行上述设备改造后，如风机失速现象能得到解决，则高负荷时可以增加风量，风量增加后对提高主、再热汽温会产生积极影响。
5、结论
新投运锅炉通常由于运行人员对新设备特性掌握不够充分，主、再热汽温往往达不到设计值。只有通过一段时期运行经验的积累，从运行方式、设备特性、实际燃用煤种与设计煤种的偏差等因素深入分析，克服设计工况与实际运行工况的偏差，尽量通过运行调整来达到实际设备的最优工况，最终确认不能满足正常运行需求时再考虑设备改造。
参考文献
[1]汪淑奇，文炼红，杨继明.《单元机组设备运行》.北京，中国电力科技出版社，2009
[2]张晓梅.《燃煤锅炉机组》.北京，中国电力科技出版社，2006
[3]李恩辰.《火力发电厂锅炉计算知识》.北京，水利电力出版社，1991