影响锅炉运行经济性的因素分析及其治理对策

Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院影响锅炉运行经济性的因素分析及其治理对策 秦 淇河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院1前言随着燃煤价格的不断升高，燃料成本占火力发电厂成本的比重逐渐上升，使得对火力发电厂经济运行的要求也越来越高。提高锅炉运行的经济性是提高整个火电厂经济性的重要一环。要提高锅炉运行的经济性，需提高锅炉运行的热效率，降低锅炉辅机电耗。对运行的锅炉进行节能潜力评估，找出主要指标与设计值、同类锅炉先进值的差距才能使锅炉节能降耗有明确的努力方向。在明确努力方向后，通过对主要指标产生偏离设计的原因进行分析，并采取正确的运行调整、设备改造及管理措施才能使锅炉节能降耗有章可循。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院表 1Azs( kg/MJ)q 4( )Azs( kg/MJ)q 4( )Azs( kg/MJ)q 4( )0.50 0.169 1.70 0.573 2.90 0.9780.60 0.202 1.80 0.607 3.00 1.0120.70 0.236 1.90 0.641 3.10 1.0460.80 0.270 2.00 0.675 3.20 1.0790.90 0.304 2.10 0.708 3.30 1.1131.00 0.337 2.20 0.742 3.40 1.1471.10 0.371 2.30 0.776 3.50 1.1801.20 0.405 2.40 0.809 3.60 1.2141.30 0.438 2.50 0.843 3.70 1.2481.40 0.472 2.60 0.887 3.80 1.2821.50 0.506 2.70 0.911 3.90 1.3151.60 0.540 2.80 0.944 4.00 1.349Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院表 2项目 K1 K2无烟煤、烟煤 3.55 0.44Mar15 的洗中煤及长焰煤3.57 0.62褐煤 3.62 0.92Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院表 3排烟氧量 ( ) q2( )无烟煤、贫煤 Mar15 的洗中煤及长焰煤褐煤3.5 0.47 0.49 0.534.0 0.48 0.50 0.544.5 0.50 0.52 0.555.0 0.51 0.53 0.575.5 0.53 0.55 0.586.0 0.54 0.56 0.606.5 0.56 0.58 0.627.0 0.58 0.60 0.647.5 0.60 0.62 0.668.0 0.62 0.64 0.68Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院表 4C（） q4（）C（） q4（）C（） q4（）0.5 0.169 4.0 1.349 7.5 2.5301.0 0.337 4.5 1.518 8.0 2.6981.5 0.506 5.0 1.686 8.5 2.8672.0 0.675 5.5 1.855 9.0 3.0352.5 0.843 6.0 2.024 9.5 3.2043.0 1.012 6.5 2.192 10.0 3.3733.5 1.180 7.0 2.361 10.5 3.541Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3 锅炉主要指标偏离设计的原因分析及治理对策n 固体未完全燃烧热损失n 排烟热损失n 辅机电耗Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院固体未完全燃烧热损失 固体未完全燃烧热损失主要是由于飞灰、炉渣中未燃尽碳造成，对于中速磨系统，还包含石子煤热损失。飞灰、炉渣含碳量越高、石子煤量越大、石子煤发热量越高，对于同一煤质其固体未完全热损失越大；煤质不同时，发热量越低、灰份越高，相同灰渣含碳量固体未完全燃烧热损失越大。降低固体未完全燃烧热损失的主要途径是：n 通过调整、磨煤机改造减少石子煤量n 通过调整、设备改造降低飞灰、炉渣含碳量n 通过燃煤采购控制 ,提高燃煤发热量。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1引起灰渣含碳量升高的主要原因 n 煤粉细度偏粗n 燃烧器配风不合理n 细粉分离器效率偏低n 制粉系统漏风严重 n 粉仓下粉不好n 煤粉混合器性能欠佳 n 燃烧器上、下倾角及切角混乱n 同一层燃烧器煤粉量偏差大n 旋流燃煤器各风道同心度差 n 旋流燃烧器旋流强度不合适n 不同燃烧特性的煤随意掺烧n 燃煤燃烧特性下降后，配风方式未作相应调整 Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1灰渣含碳量升高的原因分析及 治理对策3.1.1 煤粉细度偏粗煤粉细度偏粗时，煤粉气流着火点升高，着火推迟且燃尽困难，不但引起灰渣含碳量升高，同时还引起火焰中心抬高，排烟温度升高。煤粉偏粗的原因：a)煤粉筛子质量不合格，煤粉细度化验数据不准确。目前煤粉筛质量参差不齐，要买合格厂家的产品，推荐使用新乡 540厂产品。 b)煤粉细度未按燃煤燃烧特性的差异控制 。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院不同煤种煤粉细度应按下表控制 :表 5项目 干燥无灰基挥发份（ Vdaf）煤粉细度（ R90）烟煤 Vdaf20 R90 40.5n Vdaf贫煤 10 Vdaf20 R90 20.5n Vdaf无烟煤 Vdaf10 R90 0.5n VdafHenan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院c)采用 BBD双进双出磨，在分离器入口档扳、回粉管、内锥锁气器堵塞时煤粉细度变粗，应对分离器入口档扳、回粉管、内锥锁气器结构进行改造，防止上述问题发生。d)采用变压加载方式的中速磨，因油系统进入煤粉导致油路堵塞，使加载油压不能随磨负荷跟踪调节，使煤粉细度偏粗，应保持油系统清洁，加强滤油工作。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院e)钢球直径配比失调，大直径钢球比例过多，中间直径钢球比例偏少，容易使煤粉细度偏粗。应调整钢球直径配比。f)燃煤挥发份降低以后没有重新进行煤粉度调整。 Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.2燃烧器配风不合理 a)一次风速不合理一次风速偏高 着火推迟，炉膛下部温度下降。一次风速偏低 一次风中煤粉易离折，造成炉渣量大及炉渣含碳量升高。b)缩腰配风时缩腰位置不合理对于燃用贫煤、无烟煤的锅炉，下两层一次风不是集中布置，下两层一次风之间二次风配置过大，会引起下组两层一次风火咀之间区域温度下降，造成着火困难；若二次风采用缩腰配风，第二层一次风上部二次风收缩较多，则容易造成第二层一次风火咀上部区域因缺风炉膛温度下降，最终引起灰渣含碳量及排烟温度升高。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院c)下二次风量不足低负荷运行时，炉膛风箱差压较小，若下二次风门开度较小时，此时下二次风量减小较多，但此时下层燃料量相对下层二次风量减小较少，此时下二次风托粉能力不足，易造成下层一次风掉粉，引起炉渣含碳量升高。燃用挥发份较低的贫煤及无烟煤时，下二次风门的开度往往受锅炉燃烧稳定性的限制，特别是下二次风与下一次风间距较小时，增大下二次风会使下层燃烧器煤粉气流很快与下层二次风混合，使燃烧稳定性降低。采用在原下二次风下部增设一层二次风喷口或将原下二次风喷口下移的办法，可以既不影响燃烧稳定性又增强下二次风托粉能力，从而减小炉渣含碳量。下二次风托粉能力不足时，采取停下层煤粉火嘴或减小下层煤粉火嘴出力的方法对降低炉渣含碳量效果明显。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.3细粉分离器效率偏低 细粉分离器效率偏低时，三次风带粉严重，下部一次风送粉量减少，燃烧行程短的三次风煤粉份额增加，引起火焰中心抬高及飞灰含碳量、排烟温度升高。细粉分离器下粉管锁气器重叠度不够或锁气器磨损会造成细粉分离器下部串风，引起细粉分离器分离效率降低。此时调整锁气器重叠度、更换磨损的锁气器能使细粉分离器效率恢复正常。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.4制粉系统漏风严重 采用中储式制粉系统，当制粉系统漏风严重时将导致三次风率、风速升高，引起飞灰含碳量及排烟温度的上升。因此应对容易造成系统漏风的风道弯头外侧、膨胀节、木块分离器处加强检查，消除泄漏点，木块分离器可采用在的结合面垫胶皮等措施改善此处的漏风。对于运行中磨出口温度偏低者应通过试验确定漏风的严重程度。 Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.5粉仓下粉不好当粉仓进水、吸潮管堵塞时，会引起粉仓内煤粉结块；若吸潮管所接位置不当，引起粉仓内负压增高时，都会引起粉仓下粉不好，造成粉仓下粉量波动及供粉连续性变差，引发炉内燃烧工况的波动，造成灰渣含碳量升高。要利用停炉机会进入粉仓检查，观察粉仓上部是否有进水痕迹，发现粉仓进水要及时处理。粉仓消防蒸汽阀门是否关闭严密及粉仓上部焊缝是否完好是检查重点。对于吸潮管接在排粉机入口档板之后者，如排粉机余量较大，排粉机入口档板节流严重，吸潮管接口处负压较高，相应粉仓负压也较高，此时会引起粉仓下粉变差。可通过将吸潮管移至粗粉分离器或细粉分离器出口解决此问题。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.6煤粉混合器性能欠佳目前大多数电厂使用双托板煤粉混合器，有的混合器加工尺寸不规范，混合器下部产生较大正压，容易产生托粉现象。在给粉量大及煤粉比重较大时托板处易堵粉，造成供粉量波动及粉连续性变差，引发炉内燃烧工况的波动。若高负荷运行中主汽压、表盘氧量波动大，说明供粉连续性差，可以通过试验确定混合器下粉供粉的性能是否存在问题，并通过更换性能更好的新型混合器改善供粉连续性。Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.7燃烧器上、下倾角及切角混乱燃烧器上、下倾角及切角混乱时，炉内空气动力场紊乱，燃烧工况差，灰渣含碳量必然升高。同一型式的二台炉在配风及煤粉细度相同的情况下，若一台炉运行情况好，另一台炉运行情况差，大多是燃烧器安装过程中倾角及切角未达设计要求所致，应在检修中认真检查燃烧器安装倾角及切角，并将其调整至设计值。 Henan Electric Power Research Institute.Zhengzhou, Henan,450052, P. R. CHINAHNEPRI河南电力试验研究院3.1.8同一层燃烧器粉量偏差大同一层燃烧器粉量偏差大不仅引起灰渣含碳量升高，还会造成炉膛两侧烟温偏差增大。对于直吹式制粉系统，磨出口同一层的粉量容易出现较大偏差。通过调整一次风管缩孔可以解决一次风管风速不平衡问题，但粉量偏差不能根本解决，只能有所改善。造成此问