1、    660mw超超臨界鍋爐排煙溫度高原因與策略研究    王文剛摘 要：為了進(jìn)一步增加火力發(fā)電廠煤炭資源利用效率，挖掘生產(chǎn)潛力，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，本文首先分析660兆瓦超臨界鍋爐排煙溫度高的原因，然后提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，希望通過(guò)本次研究，給相關(guān)方面的探討提供一定參考。關(guān)鍵詞：660mw鍋爐 超臨界鍋爐排煙溫度 原因 對(duì)策：tm621 ：a ：1003-9082（2018）12-0-01鍋爐排煙所造成的熱損失，一直是影響鍋爐經(jīng)濟(jì)性的主要因素。鍋爐排煙熱損失主要是由于排煙溫度高于進(jìn)入鍋爐內(nèi)空氣的溫度，而這部分高出的熱量未被利用白白損失。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯

2、示，排煙熱損失是鍋爐效率各項(xiàng)損失中最大的一項(xiàng)，占總熱量損失的12%左右。而影響鍋爐排煙熱損失的主要因素是排煙焓的大小，而影響排煙焓大小的因素是排煙容積和排煙溫度，所以一旦排煙溫度過(guò)高，將會(huì)大大增加鍋爐的排煙熱損失。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)排煙溫度升高10到15度，鍋爐排煙熱損失就會(huì)增加1%，同時(shí)過(guò)高的排煙溫度還會(huì)進(jìn)一步對(duì)鍋爐的電除塵及脫硫系統(tǒng)的安全性造成威脅。一、設(shè)備運(yùn)行概況內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司五期1號(hào)機(jī)組鍋爐型號(hào)為 （dg2057/29.3-2），該機(jī)組鍋爐為東方鍋爐公司制造的2×660mw高效超超臨界參數(shù)、前后墻對(duì)沖燃燒、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣

3、、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、型布置的變壓運(yùn)行直流爐。該機(jī)組自投入使用以來(lái)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)排煙溫度過(guò)高的現(xiàn)象，特別是在每年的6月份9月份，排煙溫度過(guò)高現(xiàn)象更為突出，最高溫度有時(shí)會(huì)達(dá)到160度以上，超過(guò)設(shè)計(jì)值的120度，對(duì)整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性造成嚴(yán)重影響。二、660mw超超臨界鍋爐排煙溫度高原因分析1.機(jī)組鍋爐漏風(fēng)導(dǎo)致的排煙溫度過(guò)高機(jī)組鍋爐出現(xiàn)漏風(fēng)，主要是指爐膛、制粉系統(tǒng)和煙道出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，這三方面的漏風(fēng)是導(dǎo)致排煙溫度升高的主要原因之一，而導(dǎo)致漏風(fēng)的主要原因是因?yàn)殄仩t在運(yùn)行管理檢修和設(shè)備結(jié)構(gòu)方面存在問(wèn)題。爐膛漏風(fēng)主要是指爐頂密封不嚴(yán)、看火孔、人孔門(mén)以及爐底渣系統(tǒng)存在漏洞。制粉系統(tǒng)漏風(fēng)，主要是指磨煤

4、機(jī)風(fēng)門(mén)、擋板處存在漏風(fēng)現(xiàn)象。煙道漏風(fēng)主要是指氧量計(jì)前部和尾部的煙道出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。在整個(gè)機(jī)組鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)漏風(fēng)系數(shù)升高，總送風(fēng)系數(shù)就會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，通過(guò)空預(yù)器的風(fēng)量會(huì)下降，從而導(dǎo)致排煙溫度升高。爐膛和煙道各處存在漏風(fēng)點(diǎn)，都會(huì)使排煙處的過(guò)量空氣系數(shù)增大，增加排煙的熱損失，同時(shí)還會(huì)大大增加風(fēng)機(jī)的電能消耗，且漏風(fēng)點(diǎn)越靠近爐膛，造成的影響越大，特別是在爐膛底部爐低渣系統(tǒng)存在漏風(fēng)時(shí)，一方面會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入到空預(yù)器的風(fēng)量大量減少，另一方面會(huì)造成火焰中心向上移動(dòng)，爐膛出口煙溫度升高。該機(jī)組鍋爐自投入使用以來(lái)，鍋爐的整體密封性能較好，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，主要采取固態(tài)排渣系統(tǒng)。為了確保底部爐渣系統(tǒng)安全運(yùn)行，避免設(shè)備出

5、現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，在高負(fù)荷階段，爐底渣冷卻風(fēng)門(mén)增加開(kāi)放程度，但是在低負(fù)荷運(yùn)行階段，各個(gè)風(fēng)門(mén)開(kāi)放程度并沒(méi)有及時(shí)回調(diào)，使得爐膛底部漏風(fēng)量增加，造成排煙溫度升高。2.一次風(fēng)量過(guò)大引起排煙溫度升高在中速磨煤機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，為了確保整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，運(yùn)行控制中速磨煤機(jī)通風(fēng)量往往偏離正常的設(shè)計(jì)值，同時(shí)為了確保在同樣的給煤量下磨煤機(jī)的出口溫度保持恒定不變，往往會(huì)增大一次通風(fēng)量。一次風(fēng)量越大，相應(yīng)的進(jìn)入磨煤機(jī)冷風(fēng)量比例增加，從而造成空預(yù)器進(jìn)行換熱的一次風(fēng)量相對(duì)減少，促使了排煙溫度上升。該機(jī)組鍋爐中制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通風(fēng)量為106t/h，保證出力通風(fēng)量在114.4t/h，而實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通

6、風(fēng)量往往會(huì)控制在115130t/h之間，大大高出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)值范圍。而在鍋爐制粉系統(tǒng)風(fēng)煤曲線自動(dòng)控制方面，由于磨煤機(jī)一次通風(fēng)量的大小并不能結(jié)合給煤量的大小綜合確定，使得高給煤量和低給煤量標(biāo)準(zhǔn)下，進(jìn)入到通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量區(qū)別存在的差異不大，從而導(dǎo)致了排煙溫度顯著升高。3.冷一次風(fēng)量過(guò)大引起排煙溫度升高制粉系統(tǒng)中冷一次風(fēng)量的通入量過(guò)大，與爐膛漏風(fēng)引起的排煙溫度升高的原理是一樣的。在機(jī)組鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，為了確保爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)保持在一個(gè)穩(wěn)定水平，摻入的冷一次風(fēng)量過(guò)大，使得進(jìn)入空預(yù)器的一次風(fēng)量就越少，從而導(dǎo)致空預(yù)器的熱量交換能力下降，由此引起排煙溫度過(guò)高。特別是在上層磨是c和f制粉系統(tǒng)停止運(yùn)行期間，通

7、風(fēng)量不足的問(wèn)題表現(xiàn)得更為明顯。而通過(guò)進(jìn)一步開(kāi)展鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，也沒(méi)有進(jìn)一步檢查到出現(xiàn)該種現(xiàn)象的根本原因，通過(guò)對(duì)二次通風(fēng)量進(jìn)行控制和制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式調(diào)整，也不能很好的解決上述問(wèn)題，最后在整個(gè)機(jī)組鍋爐運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)采取上層備用制粉系統(tǒng)補(bǔ)風(fēng)手段，通過(guò)先將一部分冷風(fēng)通過(guò)磨煤機(jī)出口粉渣送入到爐膛內(nèi)，風(fēng)量不高的現(xiàn)象才得以緩解。但應(yīng)用該種解決手段會(huì)進(jìn)一步造成進(jìn)入爐膛內(nèi)的冷風(fēng)量增加，從而導(dǎo)致排煙溫度升高。此外，該機(jī)組鍋爐投入使用以來(lái)，制粉系統(tǒng)風(fēng)門(mén)缺陷問(wèn)題較多，特別是熱風(fēng)隔絕門(mén)和調(diào)整門(mén)出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象十分常見(jiàn)。4.受熱面結(jié)渣積累灰塵引起排煙溫度升高受熱面結(jié)渣積累灰塵是導(dǎo)致排煙溫度升高的另外一個(gè)重要原因之一，受熱

8、面積結(jié)渣導(dǎo)致排煙溫度升高的影響，主要表現(xiàn)在熱量傳導(dǎo)方面。鍋爐受熱面結(jié)渣，積累灰塵之后，使得受熱面的熱傳導(dǎo)系數(shù)顯著降低，鍋爐吸收熱量降低，煙氣排熱量減少，從而導(dǎo)致從空預(yù)器出口排出的煙溫度升高。如果空預(yù)器表面積累大量灰塵出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致空預(yù)器傳熱面積減小，也會(huì)使得煙氣排放出來(lái)的熱量減小，使得排煙溫度升高。此外，當(dāng)爐膛內(nèi)存在結(jié)渣和積累灰塵現(xiàn)象后，會(huì)引起汽水工質(zhì)吸熱減少，為了彌補(bǔ)這方面缺陷，在一定負(fù)荷狀態(tài)下，需要進(jìn)一步增加燃料的投入量，這樣會(huì)促使各個(gè)節(jié)段的煙溫進(jìn)一步升高，最終導(dǎo)致排煙溫度顯著升高。該機(jī)組于16年底投入運(yùn)行的，通過(guò)進(jìn)一步檢查爐膛，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部受熱面結(jié)閘現(xiàn)象十分嚴(yán)重，特別是在爐膛尾部煙道

9、灰塵積累現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。爐膛尾部煙道存在大量灰塵，積累的主要原因是多個(gè)再熱器擋板出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，不能正常開(kāi)啟，而引起擋板卡澀的原因是灰塵大量積累，從而形成了一個(gè)惡性循環(huán)，最終造成排煙溫度不斷升高。三、解決660mw超超臨界鍋爐排煙溫度高的對(duì)策分析1.加強(qiáng)對(duì)進(jìn)入鍋爐內(nèi)的燃煤質(zhì)量管理針對(duì)現(xiàn)階段，火電廠采購(gòu)燃煤品質(zhì)下降以及難以保障質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)，必須通過(guò)加強(qiáng)燃煤管理來(lái)降低對(duì)鍋爐燃燒調(diào)整產(chǎn)生的不利影響。做好這方面工作，應(yīng)該從以下幾方面入手：首先，要嚴(yán)格控制好摻混比例。在燃煤混合過(guò)程中，應(yīng)該將入爐燃煤發(fā)熱量，水分含量，灰分含量，鍋爐負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線，作為摻混比例的控制對(duì)象；其次，完善加倉(cāng)方式。褐煤?jiǎn)为?dú)加倉(cāng)對(duì)制粉系統(tǒng)

10、安全運(yùn)行調(diào)整的影響，因此，在確保生產(chǎn)效益，運(yùn)行安全的前提下，適合采用單獨(dú)加倉(cāng)；最后，加強(qiáng)對(duì)入爐煤雜物的篩選。煤炭資源在進(jìn)入鍋爐之前，一定要清除雜物，避免雜物給煤機(jī)、磨煤機(jī)安全運(yùn)行造成影響，提高制粉系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。2.完善運(yùn)行管理措施首先，提高監(jiān)盤(pán)質(zhì)量。要結(jié)合每次給煤情況，對(duì)制粉系統(tǒng)的送風(fēng)量作出合理調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)偏置，確保制粉系統(tǒng)送風(fēng)量的合理性，避免送風(fēng)過(guò)高或過(guò)低。通過(guò)對(duì)一次風(fēng)量進(jìn)行有效控制，來(lái)降低冷一次風(fēng)量的輸送比例。同時(shí)還要及時(shí)根據(jù)煤種的變化，對(duì)磨煤機(jī)出口溫度作出適當(dāng)調(diào)整，并根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷情況，調(diào)整爐膛爐底渣系統(tǒng)冷卻風(fēng)門(mén)的開(kāi)張程度，以降低底渣系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏情況；其次，妥善做好調(diào)整

11、工作。機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中要做好負(fù)荷預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式，要盡量保證磨煤機(jī)維持在高出力狀態(tài)下。同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)燃燒調(diào)整，及時(shí)控制通風(fēng)量，以及調(diào)整各個(gè)風(fēng)門(mén)大小來(lái)控制鍋爐爐膛內(nèi)的火焰中心，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)來(lái)掌握均等配風(fēng)等對(duì)煤炭燃燒的影響；最后，要加強(qiáng)吹灰管理。通過(guò)做好電量管理，提高機(jī)組鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷水平，確保鍋爐爐膛吹灰，尾部煙道吹灰能夠順利進(jìn)行。特別是在爐膛和尾部煙道吹灰期間，應(yīng)該增加開(kāi)啟和放下次數(shù)，做好巡檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)缺陷，及時(shí)采取措施解決。3.加強(qiáng)設(shè)備管理應(yīng)該重視設(shè)備的維護(hù)與改造，要制定完善措施，從根本上消除制粉系統(tǒng)熱風(fēng)隔絕門(mén)，熱風(fēng)調(diào)整門(mén)泄漏等嚴(yán)重問(wèn)題，及時(shí)消除鍋爐本體及爐膛漏風(fēng)現(xiàn)象，并加強(qiáng)各個(gè)部分檢測(cè)校驗(yàn)。利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，加強(qiáng)鍋爐系統(tǒng)風(fēng)門(mén)排查，做好相應(yīng)試驗(yàn)工作。參考文獻(xiàn)1張寶瑞.電廠鍋爐排煙溫度控制研究j. 科技資訊. 2012（03）2李亞林，王玉川.排煙溫度與靜電除塵器除塵效率的關(guān)系j.現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo)（學(xué)苑版）.2011（02）3印大偉.大慶石化公司熱電廠#5鍋爐排煙溫度高問(wèn)題的解決j.電站系統(tǒng)工程. 2011（02）4秦建柱.超臨界350mw機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高原因分析及技術(shù)改造j. 熱力發(fā)電. 2011（06）5張亞萌.鍋