锅炉运行优化调整罗文忠

罗文忠

摘要：国电怀安热电（2*330MW）近年来由于电煤供应紧张，锅炉燃煤变化较为频繁，直接影响到锅炉运行的经济性、安全性甚至环保性能，而且现有供煤及配煤系统存在诸多不完善之处，加之监控参数存在偏差，设备存在缺陷，长期变负荷运行，锅炉燃烧普遍达不到最佳状态，因此锅炉运行优化调整已成为提高经济性、安全性、环保性能和机组利用率的关键之一。

关键词：锅炉，燃烧，优化调整

一、锅炉运行优化调整的目的

锅炉的燃烧调整是指在对设备运行状态进行诊断分析的基础上，通过调整燃烧系统的各种运行参数，在满足外界电负荷需要的蒸汽量及合格的蒸汽品质的前提下，保证锅炉安全、经济、环保运行，具体可归纳为以下几个方面：

（1）通过燃烧调整，尽量减少各种热损失，最大限度的减少污染物排放量，提高锅炉热效率。

（2）保证锅炉正常稳定的汽压、汽温和蒸发量，减少过热器、再热器减温水流量等，以提高整个机组的热效率。

二、锅炉运行优化调整的经济性

锅炉的热平衡是指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。输出热量包括用于生产具有一定热能的蒸汽的有效利用热量以及生产过程中的各项热量损失。

如果把输入的热量即燃料燃烧所放出的热量看成100%，则可以建立以百分数表示的热量平衡方程式，即

100%=（q1+q2+q3+q4+q5+q6）%（1-1）

式中q1——锅炉有效利用热量占输入热量的百分数；

q2——排烟热量损失占输入热量的百分数；

q3——化学不完全燃烧热量损失占输入热量的百分数；

q4——固体未完全燃烧热量损失占输入热量的百分数；

q5——锅炉散热热量损失占输入热量的百分数；

q6——灰渣物理热量损失占输入热量的百分数；

研究锅炉热热平衡，可以找出热量损失的主要原因，提出降低热损失的技术措施，以便有效的提高锅炉的热效率。由式中可知，锅炉的各项热量损失有排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、固体不完全燃烧热损失、锅炉散热损失和灰渣物理热损失等。锅炉运行中如能减少这些热损失，就能提高锅炉的有效利用热量，也就能提高锅炉的热效率与运行经济性。

三、通过燃烧优化调整降低热损失的技术措施

影响锅炉排烟温度的运行方面的因素，主要包括受热面积灰、火焰中心位置、炉膛及制粉系统漏风、磨煤机出口温度、空预器进口风温等。以下将通过对排烟温度进行理论分析与总结现场经验的基础上，对各影响因素进行评论。

1.漏风对排烟温度的影响

（1）原因分析。漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风，漏风是导致排烟温度升高的主要原因之一。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底排渣系统处漏风。制粉系统漏风主要指磨煤机风门、挡板处及锁气器漏风等。

炉膛出口过量空气系数α可表示为

α=△α+△α1+△α2（1-2）

式中△α—送风系数；

△α1—炉膛漏风系数；

△α2—制粉系统系数。

对于正压直吹式制粉系统，密封风相当于△α2。由式（1-2）可知，若α保持不变，当漏风系数Σ（△α1+△α2）升高时，则送风系数△α下降，则通过空气预热器参与换热的工质流量下降，空气流量及风速降低，从而导致空气预热器传热系数下降；同时，空气流量的减少又会使空气预热器出口风温上升，从而减少了空气预热器的传热温压（影响较前者小）。二者共同作用，空气预热器总的吸热量减小，因此排烟温度升高。此外炉膛漏风或炉底漏风还会太高火焰中心，提高炉膛出口温度，相应空气预热器入口烟温也会增加，实际排烟温度升高的幅度比单纯空气流量减少造成排烟温度升高的幅度更大。

（2）因采取的技术措施。在锅炉大小修及日常运行中，针对锅炉本体及制粉系统进行查漏和堵漏工作，检查各个连接法兰密封、膨胀节处密封及炉本体密封，检查锁气器是否严密，特别应检查炉顶密封及磨煤机冷风门是否能关严；或者采用密封比较好的门孔结构等。在运行过程中，随时关闭看火孔，炉膛负压尽量控制较低。经验表明，通过漏风综合治理，一般可降低排烟温度2—3℃。

2.制粉系统掺冷风量对排烟温度的影响

（1）原因分析。目前，国产锅炉机组往往在设计时认为进入炉膛的风量中，除炉膛及制粉系统漏风外，其余风量均通过空气预热器。实际上制粉系统在运行时，为了协调锅炉燃烧需要的一次风速和磨煤机风量或者煤质发生变化时，往往要掺入部分冷风，以保持一定的磨煤机出口温度。制粉系统掺冷风对排烟温度的影响与漏风一样。同一负荷下，炉膛出口氧量不变时，运行总风量为一定值，制粉系统掺冷风必然导致空气预热器风量减少，空气预热器传热量降低，排烟温度升高。

（2）采取的技术措施

在炉膛不结焦及保证制粉系统安全的前提下，可适当提高一次风风粉混合物的温度，减少冷风的掺入量。磨煤机出口温度不宜过高，主要是为了防止挥发分爆燃，对于挥发分较高的烟煤，挥发分大量析出的温度在200℃以上，况且目前许多电厂实际燃用煤质比设计煤种差。因此磨煤机出口温度提高具有一定的潜力。

我厂现在排烟温度降低较多，主要原因就是从这方面着手。我们现在所烧煤种比较多，而且为提高盈利空间，我们经常掺烧煤泥及3000大卡左右的褐煤，这就使我们的调整存在多样化。掺烧煤泥和褐煤时我们将冷风调门全关，热风调门尽量维持到最低；烧5000大卡以上的蒙煤和同煤时我们先降低一次风压，尽量维持到最低风压带最大煤量，其次将冷风关至最小或者通过加大煤量而减小冷热风调门开度，通过我们的调整，我厂排烟温度明显下降。

3.受热面积灰、堵灰引起排烟温度升高

（1）原因分析。受热面积灰是指锅炉受热面积灰、结渣及空气预热器传热元件积灰等。锅炉受热面积灰将使受热面传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空气预热器入口烟温升高，从而导致排烟温度升高；空气预热器堵灰则使空气预热器传热面积减少，也是将烟气的放热量减少，引起排烟温度升高。

（2）因采取的技术措施。目前各个电厂普遍存在煤质变差，发热量下降、灰分增加等问题，运行中，在汽温能够维持的前提下，应加强锅炉吹灰，优化吹灰方式；同时检修人员应加强日常检修与维护，确保吹灰器的正常投入，保持各受热面的清洁，将空气预热器压差控制在合理范围内。

4.再热器汽温的调整引起排烟温度升高

怀安电厂在运行中由于设计原因造成再热减温水量大，降低了热经济性。再热器喷水每增加1%，国产300mw机组，将使热耗增加0.1%~0.2%。再热器温度每升高5℃，耗减少0.111%，再热蒸汽温度每降低5℃，热耗将增加0.125%。提高机组热效率的主要途径是提高初温、初压、降低排汽压力，但提高初参数，机组金属材料限制太大，因此每个厂都规定有合适温度、压力范围。但是好多人忽视了一点，那就是在保证金属材料安全系数内，尽量提高初参数，并保证初参数的稳定，是我们日常调整中提高机组热效率最有效的方法。汽温提高了，相应烟气温度降低，排烟温度降低，反之，排烟温度升高。而且过再热器减温水过多使用，又会使省煤器入口流量减小，使省煤器吸热减少引起排烟温度升高。我们怀安电厂有一套自己的小指标优化运行系统，通过我们的调整，各个班都有自己的指标得分，并进行排名。经过这套优化调整方案，我们班组一直保持小指标得分第一的宝座，从侧面反映我们班机组热效率绝对是利用最高的班组。

4.结束语

通过以上分析，影响排烟温度的诸因素中，与锅炉燃烧调整有关的主要有漏风、掺冷风量大小、受热面积灰等，因此在运行中要加强调整，优化调整，并坚持调整，并注意燃烧的稳定性，过、再热蒸汽温度的稳定提高，最大限度的降低排烟热损失，提高锅炉效率。本文通过现场实际运行经验，总结分析了火电厂在运行过程中可采取的切实可行的调整措施。这些措施在现场应用中得到了很好的效果，希望也可被国内同类型电厂所借鉴，最大的优化调整，提高机组效率。

5.参考文献

1.魏楠宋春明《火力发电锅炉司炉培训教材》河北省特种设备协会

2.李青高山薛彦廷《火力发电厂技能技术及其应用》中国电力出版社

3.《330MW空冷机组锅炉辅机说明书》国电怀安热电有限公司