660MW超临界直流锅炉运行优化方式研究

陈永平

摘要：针对某电厂两台660MW级超临界直流燃煤锅炉运行现状，结合对超临界直流锅炉燃烧特点，从日常维护、运行调整方面分析，优化超临界直流锅炉运行方式，通过锅炉燃烧调整、制粉系统调整和主、再热汽温优化，提高锅炉运行经济性。

关键词：燃烧;调整;优化;经济性

0 引言

某电厂一期2×660MW机组燃煤锅炉均设计采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造的HG-2145/25.4-YM12型超临界直流锅炉，其具有一次中间再热、单炉膛、前后墙对川燃烧方式、固态排渣、平衡通风、全钢构架、全悬吊结构π型变压运行等特点。其设计煤种为甘肃省境内烟煤并设计采用等离子点火技术。锅炉燃烧系统采用低NOx旋流燃烧器，燃烧方式采用的是前后墙对冲燃烧方式，具有较好的自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的间距较大，各燃烧器之间相对独立，燃烧器之间不需要相互支持。燃烧器采用的是前后墙对称布置方式，分为三层，每层5个燃烧器，总共30个燃烧器，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，在炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，锅炉热偏差小。在煤粉燃烧器的上方前后墙和侧墙各布置一层燃尽风。

锅炉设计的制粉系统采用正压直吹式系统，配6台北京电力设备总厂生产的ZGM113G型正压直吹式中速磨煤机，设计5台运行即可满足BMCR工况出力。每台磨煤机出口5根输粉管对应一层煤粉燃烧器，6台磨煤机对应前后墙各3层燃烧器。灰渣采用的是风冷式钢带干排渣系统。每台炉配置一台风冷式钢带排渣机，排渣机连续额定输送能力为10t/h，连续最大输送能力25t/h。

1 锅炉运行优化探究

1.1 受热面结焦积灰对排烟温度的影响分析

某电厂锅炉设计煤种为甘肃省境内烟煤，其热值为19.57MJ/kg，挥发份35.42%，全水份13.6%，灰份18.21%。有该公司燃煤来源煤矿厂较多，煤质变动较大，入炉燃烧煤质存在着经常性偏离设计值，造成燃烧变动大，燃烧调整难度大，造成了炉内不同程度的结焦和积灰严重，从而使得受热面、空预器传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空预器人口烟温升高，从而导致排烟温升高，而排烟温度每升高10～15℃，锅炉热效率要下降1%。

锅炉积灰结焦造成的排烟温度升高，主要采取加强锅炉受热面吹灰，优化锅炉吹灰方式，加强吹灰器的日常维护，确保吹灰器的正常投入与退出，保持受热面清洁。以下是在额定负荷下，锅炉全面吹灰前后的排烟温度数据对比。

对比数据发现，锅炉全面吹灰后空预器人口烟温下降11.4℃，排烟温度下降7.7℃，燃料量下降4t/h。通过调整充分说明锅炉进行全面吹灰是降低排烟温度的最主要措施，实现锅炉优化经济运行。同时利用大小修对受热面、空预器传热元件彻底清理等，受热面热损耗，降低排烟温度。运行过程中要优化燃烧方式，防止锅炉结焦，保证二次风差压不过低，保证足够的氧量，磨煤机运行中要保证足够的一次风速与风压，防止火焰贴墙。

1.2 锅炉漏风对排烟温度的影响分析

锅炉炉膛漏风，最直接的影响是使得锅炉烟气量增加，从而增加了引风机的出力，导致引风机电耗增大，提高厂用电率。锅炉各个部分对锅炉燃烧的影响不尽相同，其中尾部烟道漏风和炉底干排渣系统漏风最为严重。尾部烟道漏风会使烟道的“负压”状况变差，排烟阻力增大，从而更增加了引风机的电耗。炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风，也是排烟温度升高的主要原因之一。炉底干排渣系统漏风对锅炉运行影响更大，直接使火焰中心提高，炉膛出口温度升高，烟气流量增大，烟气流速加快，对流换热程度增强，易造成屏过汽温超温，也会使排烟温度升高。漏风的主要结果辉使得排烟量增加，通过尾部的烟气速度要加快，同样也会加大烟气对受热面的磨损。

解决锅炉漏风对排烟温度的影响，主要是从检修和运行两个部分进行。在锅炉大、小修中及日常运行中，针对锅炉本体及制粉系统的查漏堵漏工作要认真执行，停炉检修对空预器密封片的磨损程度进行检查，必要时进行更换，检查烟道、风道板壁的拼接处，膨胀节和槽钢的连接是否胀开等。检修后要进行风压试验，锅炉启动前要对各人孔门、观察孔等检查关闭严密，运行中发现锅炉不严密处漏风要及时进行堵漏处理。

1.3 制粉系统调整对锅炉优化影响分析

超临界直流炉制粉系统的特点是直吹式制粉系统出力的大小直接与锅炉蒸发量相匹配，故当锅炉负荷有较大变动时或者变化速度较快时，需启动或停止一套制粉系统。当锅炉负荷增加，要求制粉系统出力增加时，应先开大冷、热一次风风门或提高一次风压，增加磨的通风量，利用磨煤机内的少量存粉作为增负荷开始时的缓冲调节，然后再增加磨煤机的给煤量，同时开大相应的二次风门，使燃料量适应负荷。在启动上层磨煤机时煤量增加不能过快，应缓慢增加，防止过、再热汽超温。正常运行时保持适当的

一、二次风出口速度，一次风速过高会推迟着火，空预器漏风加大，过低则可能烧坏喷口，并控制好二次风箱与炉膛差压值，保证炉内正常动力工况。

1.4 主、再热汽温的调整对锅炉优化影响分析

汽包锅炉汽温主要依靠减温水调整，而直流炉除了减温水调整之外还需控制中间点温度。正常运行时，尽量维持中间点温度稳定，防止中间点温度大幅波动以至低过人口汽温波动，造成屏过出口及高过出口汽温波动。在控制减温水方面，要做好提前量的控制，维持减器后温度稳定。在加减负荷过程中，煤量加减的同时要提前修正水量的加减，维持水煤比，提前开大减温水，观察变化趨势调整，维持温度稳定。对主、再热汽温偏差的控制，可通过提中间点温度使屏过汽温上涨以至可以通过减温水修正两侧汽温偏差。如果减温水自动调整不当，应及时切至手动方式进行调整，维持两侧减温器后汽温相平。

4 结语

锅炉的优化运行需要长期实践来进行摸索，从降低锅炉排烟温度、调整制粉系统与机组负荷相匹配、合理调整主、再热气温，以确保燃烧工况稳定、炉膛状况良好。从设备治理维护、运行调节等多方面入手，真正意义上做到安全、节能、环保发电。

参考文献

[1]章德龙：锅炉设备及其系统[M]，中国电力出版社2006年5月第二版

[2]郭迎利 何方：电厂锅炉设备及运行[M]，中国电力出版社2010年2月第一版