300MW国产循环流化床锅炉减温水量控制措施

1、300mw国产循环流化床锅炉减温水量控制措施 【摘 要】分析国产300mw循环流化床锅炉减温水用量过大影响因素，通过燃烧调整试验，优化一二次风、上下二次风配比，调整尾部烟气挡板开度，合理分配各级过、再热器的吸热份额，确保稳定、高效燃烧，维持汽温压红线运行，大幅度降低减温水用量，尤其再热减温水用量提高机组经济性。 【关键词】300mw;循环流化床锅炉;减温水用量;控制措施;经济运行 1 引言 福建华电漳平火电有限公司2*300mw循环流化床机组，锅炉采用东方锅炉厂生产的dg1025-17.4-18型，亚临界参数国产化循环流化床汽包炉，汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的n300-16.7/537/5

2、37凝汽式汽轮机，发电机是东方电机股份有限公司生产，型号为qfsn-300-2-20b型。锅炉减温水用量较大，特别是在250mw以下，为防止超温，过热器、再热器减温水量用量较大，影响耗差在4g/kw.h以上，而且负荷越低，减温水用量越大，对煤耗影响也越大。有效减少减温水用量，可以显著提高经济性。 2 减温水用量控制与燃烧调整息息相关，主要影响因素及燃烧调整原则： （1）床温控制在870920，确保锅炉稳定、高效燃烧，兼顾脱硫、脱硝效果，尽量维持床温高位运行。通过床压、一次风量、下层的二次风量以及播煤风量和返料风量调整，尽量维持高床温运行，建立密相区高温、集中燃烧区域，以减少飞灰、底渣含碳量，全

3、烧无烟煤床温提高了50，飞灰降低5%，全烧褐煤影响会少点。 （2）床压维持在5.56.0kpa，高负荷时控制偏低值，低负荷、全烧无烟煤和大比例掺烧无烟煤控制偏高值，提高蓄热量，增加抗干扰。床压过低，炉内床料量少，密相区燃烧份额减少，稀相区燃烧份额增大，炉内屏式过热器及屏式再热器的对流传热增强，减温水用量增大。床压过高，一次风量升高，风机电耗升高，炉内床料粒子浓度大，炉内受热面磨损加重，二次风的穿透能力弱，稀相区煤粒与氧的混合效果差，燃烧效率低。 （3）一次风对密相区具有冷却作用，确保良好流化、床温稳定、均匀情况下尽量降低。一次风量，保证物料处于良好流化，同时提供燃烧部分氧气，在确保良好流化、床

4、温稳定、均匀情况下尽量降低。当密相区缺氧严重（氧量低），增大一次可以使密相区燃烧加剧，提高床温;当一次风与给煤量匹配（正常氧量），加大一次风，由于一次风本身的冷却作用和循环灰量增加带出密相区热量增加，会降低床温。正常燃烧工况下，一次风量降低，床温升高，炉膛出口烟温升高，尾部受热面吸热份额增加，炉内对流传热降低，水冷壁、屏过、屏再相对吸热份额下降，过、再热减温水用量增加，反之亦然。但一次风量过低，稀相区燃烧份额减少，蒸发吸热不足，汽压上不去，负荷升不上去，过热吸热相对上升，屏过、屏再吸热份额下降，减温水用量增大，密相区欠氧燃烧造成底渣含碳量升高。一次风量过大，整个密相区上移（类似煤粉炉火焰中心上

5、移），稀相区燃烧份额增大，烟气携带物料增大，排烟热损失及飞灰升高，水冷壁、屏过、屏再吸热量升高，相应减温水用量也会增大。 （4）二次风总量控制氧量在要求范围内运行。二次风量增加，尾部烟道烟气流速增加，对流换热增强，汽温上升明显，减温水用量增大，排烟热损失和风机电耗也增加。下二次风口布置位置低（与给煤口同一高度，离风帽约50cm）主要作用是补充初期燃烧的氧量且对床温影响很大，起到类似一次风的作用，下二次风增加，床温下降，炉膛出口烟温下降。上二次风位置较高主要补充后期燃烧氧量，特别是补充中间燃烧氧所需。密相区有大量的床料，阻力大，二次风无法穿透到锅炉中间，上、下二次风都存在穿透力不足，造成炉膛中心

6、区域缺氧状态，导致飞灰含碳量偏高。为改变密相区的缺氧状态及防止下二次风管烧红，负荷230mw以下时，保持上下二次风总门开度比2：3;230mw以上保持上下二次风总门开度比1：2，不同负荷下具体最合适比例还是要通过燃烧调整试验确定。 （5）褐煤掺烧量大，氧量控制在2.5%左右，若无烟煤掺烧量大，氧量应控制在3%以上。氧量过大，风机电耗、排烟热损失大，磨损也加大;氧量过低，不完全燃烧损失增大、石灰石脱硫效率下降。试验表明氧量控制在2.5%-3.5%间，飞灰、炉渣含碳量是下降，排烟温度增加缓慢，锅炉效率上升且石灰石在炉内脱硫影响最小，较低氧量运即可提高锅炉效率又利于降低锅炉尾部受热面的摩损。 （6）

7、合适的燃煤粒径对锅炉燃烧效率影响很大，控制最大粒度保证良好流化，粒径分布也和重要，过细、过粗要少，褐煤偏粗点，无烟煤偏细点。燃煤偏细，稀相区物料浓度较大，从分离器逃逸的机械不完全燃烧损失增大，飞灰可燃物增大，而且滞后燃烧严重，造成炉膛上部、分离器温度过高，影响热负荷正常分配，减温水用量升高。燃煤偏粗，床料粗颗粒偏多，稀相区细颗粒偏少，对流传热下降，汽压难升，负荷不好升，控制燃煤粒径dmax=8.5mm，d50=1.1mm占50%，无烟煤：8.5mm煤质量比10%以下，褐煤：8.5mm煤质量比35%以下。 （7）掺配煤。褐煤与无烟煤燃烧特性差别大，褐煤挥发分高、灰分低、着火点低，无烟煤挥发分低、

8、灰分高、着火点高，因为在燃料直接配煤后上煤，一个是配煤工作量大且不均匀，燃烧效率也不理想，循环流化床锅存在中间床温高两侧低的特点，采用两边a、d仓上褐煤，中间b、c仓上无烟煤，比较合适。通过4月份掺烧试验、数据比对，可以得出：270mw负荷，掺配比例为5：5（b、c仓上无烟煤，a、d仓上褐煤）时，锅炉效率最高为87.35%，排烟损失最少为4.92%，飞灰可燃物为17%，但存在烟气nox较高，易超过200mg/m3，通知降低褐煤掺烧比例在25%以下可以控制nox不超标。 （8）烟气挡板调节，范围小、速度慢，因再热减温水比过热减温水对煤耗影响较大，尽量减少再热减温水用量，在燃烧工况稳定情况下，调整

9、低过、低再烟气挡板开度，改变尾部烟道内过、再热器的吸热份额，使得再热器减温水用量尽量小。 3 在过、再热减温水调节阀性能可靠情况下，调整各级受热面吸热份额，保证各级受热面壁温不超温，控制减温水用量具体措施： （1）过热器一级/二级减温水、再热器事故/微量喷水减温水用量均很大，过、再热器各级受热面吸热量偏多，通过降低一次风量、关小下二次风总门，降低稀相区燃烧强度，减少烟气量及床料携带量，控制氧量在2.5-3.5%之间。 （2）过热器一级减温水、再热器微量喷水减温水用量偏大，而过热器二级减温水用量正常，是尾部吸热份额偏多，可以通过降低一、二次风量调整。 （3）过热器一级减温水、再热器微量喷水减温水

10、用量正常，过热器二级减温水用量偏大，屏过吸热量偏大，开大上二次风总门或提高二次风量，增加烟气量，增加尾部烟道受热面吸热份额。 （4）过热器左、右侧一（二）级减温水用量偏差大，或者再热器左、右侧微量喷水减温水用量偏差大，炉膛两侧热负荷偏差大，调整左、右侧给煤量均匀给煤或者增加一次风量充分流化。 （5）再热减温用量偏大，过热减温水正常，因再热减温水用量对煤耗影响较大，应以减少再热减温水用量为前提，根据主、再热蒸汽温度实际情况，灵活调整低再及低过侧烟气挡板开度。 4 取得成效。 2014年1至8月份#5机组过、再热器减温水平均用量分别为：59.61、11.94t/h，实施减温水控制措施的9月和12月

11、份均值降至53.89、3.95t/h，过热器减温用量下降9.6%，再热器减温水用量下降66.9%。过热器减温水下降幅度较小，主要受上层平均床温提高了50的影响。 据统计300mw机组，过、再热器减温水用量降低10t/h，供电煤耗分别降低0.13、0.73g/kw.h，减少减温水用量可降低供电煤耗约0.66g/kw.h，年度发电量按24亿度计，每年可节约标煤1584吨，每吨标煤按800元计，可节省126.72万元，经济效益显著。 5 存在不完善 （1）设备可靠性，减温水电动门、调节阀经常开关内漏大;流量计不够准确，停机后还有2t/h的流量。 （2）减温水用量控制前提是稳定、高效燃烧，具体不同负荷下最适宜的一、二次风配比、上下二次风配比待燃烧调整试验确定，因参数多，试验时间长，试验期间负荷、工况要稳定，只能待日常运行中收集数据，慢慢修正。 6 结论 300mw国产循环流化床机组，通过优化一二次风、上下二次风配比，调整尾部烟气挡板开度，改变烟气温度、流量及飞灰携带量，合理分配各级过、再热器的吸热份额，保证锅炉稳定、高效燃烧，