淺議改變入爐燃料熱值對電廠運行的影響

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中圖分類號：F406.5 文獻標識碼：B文章編號：1008-925X（2012）11-0104-01

摘 要 目前，隨著國內市場上煤炭價格的一路高歌猛進，對于燃煤的火電機組來說運行成本越來越來越高，很多電廠因此敗下陣來。各個電廠都在緊鑼密鼓地進行著節能工作，盡可能地減少運行成本，本文主要闡述了上都電廠根據自身的特點采取降低入爐燃料熱值來達到節煤，減少運行成本的目的。

關鍵詞 熱值；流化床；原煤；煤矸石；磨損；熱效率

前言：上都電廠130噸循環流化床鍋爐是國內較早上馬的一個應用新型燃燒技術的電廠，循環流化床鍋爐具有燃料適應性廣，脫硫效果好，調峰能力強等顯著特點，電廠130噸循環流化床鍋爐設計入爐燃料為原煤與煤矸石混合，熱值為12122KJ/Kg，原煤熱值為22990KJ/Kg，煤矸石熱值為4180KJ/Kg，原煤與煤矸石配比為1：1.4，演馬電廠根據循環流化床鍋爐的燃燒特性及自身的技術水平決定通過改變入爐燃料熱值來節煤。

上都電廠首先將原煤與煤矸石配比調為1：2，此時入爐燃料熱值降為10450KJ/Kg，現假設相同的發電量N（額定發電量60萬KWh/天），鍋爐熱效率不變（實際運行中受諸多因素的影響熱效率會有所不同），入爐熱值為12122KJ/Kg時，耗用燃料M1噸（設計值為720噸/天），入爐熱值為10450KJ/Kg時，耗用燃料為M2噸。根據能量守恒定律，M1×12122=M2×10450，由此推出M1/M2=10450/12122， M2=1.16M1；入爐熱值為10450KJ/K時的原煤量為1.16M1×33.3%=M1×38.6%；入爐熱值為12122KJ/Kg時原煤耗用量為M1×41.7%，可節約原煤M1×3.1%（每月節約原煤30×720×0.031=669.6噸），實際運行一個月后，鍋爐運行良好，節約原煤660噸，鍋爐受熱面磨損情況良好。

其次將原煤與煤矸石配比調為1：2.5，此時入爐燃料熱值降為9614KJ/Kg，假設此時發電量也為N，鍋爐熱效率不變，耗用燃料M3噸，則M1×12122=M3×9614，由此推出M3=1.26 M1，原煤用量為1.26 M1×28.6%= M1×36%，可節約原煤M1×5.7%（每月節約原煤30×720×0.057=1231噸），實際運行節約原煤量為1050噸，經調查發現，主要是料層差壓增加，物料流化狀態不理想，灰渣含碳量增加，機械不完全燃燒損失增加，鍋爐熱效率下降，造成燃料的浪費；另外對鍋爐受熱面檢查發現，受熱面有一定程度的磨損，但鍋爐仍能穩定、安全運行。

上都電廠繼續將熱值下調，將原煤與煤矸石配比調為1：3.5，此時入爐燃料熱值降為8360KJ/Kg，假設此時發電量也為N，鍋爐熱效率不變，耗用燃料M4噸，則M1×12122=M4×8360，由此推出M4=1.45 M1，原煤用量為1.45 M1×22.2%= M1×32.2%，可節約原煤M1×9.5%（每月節約原煤30×720×0.095=2052噸），但此時鍋爐卻出現了一系列問題，首先是渣管的排渣量遠遠滿足不了運行要求，引起料層過厚，一次風機電流增加近10A，另外料層過厚，容易造成物料流化質量下降，大顆粒沉積在底部，流動不起來，極易結焦，經常造成渣管下渣不利，需要人力疏通渣管，900多度的紅渣對人身安全也極為不利。強力排渣造成了物料在爐內的停留時間縮短，燃燒不充分，灰渣含碳量太高，機械不完全燃燒損失增加，鍋爐熱效率下降，造成燃料的浪費，實際節約原煤1500噸；另外運行一個月后，對受熱面進行檢查，發現爐膛內墻澆注料部分脫落，蒸發管下層護瓦大量扭曲變形，省煤器上排管道管壁出現棱邊。

現將以上分析作下表比較：

由上表可知，入爐燃料熱值保持在9614 KJ/Kg～10450 KJ/Kg范圍時，不僅可以節約原煤，而且鍋爐還能安全、穩定運行；但為了延長鍋爐的運行周期，需要對受熱面的防磨保護近一步加強。由于燃料中灰份的增加，煙氣流速的提高，受熱面的磨損加劇，初期設計的防磨保護措施滿足不了運行要求。

上都電廠根據磨損的實際情況，利用檢修時間對蒸發管進行了改造，在易磨損部位加裝護瓦，防護瓦材質由原來的1Cr20Ni14Si2變更為Cr25Ni20；對省煤器在容易出問題的部位，進行了一系列改造，每組由上至下前3根管子取消扁鋼，變為光管。所有第一根管子及彎頭內、外側噴涂耐磨材料后加裝半圓護瓦。噴涂材料為LX88A，厚度為0.5mm。省煤器管夾、護瓦材質由原來的Q235—A更換為1Cr13。在省煤器管排上方加裝了導流板，避免了高速煙氣直接對管排的沖刷。

改造后，鍋爐運行周期明顯加長，由原來的40多天，延長到60多天，最好時達到90天，取得了非常可觀的經濟效益。

結束語

改變入爐燃料熱值來節煤是循環流化床鍋爐的一個顯著優點，是煤粉爐不能相比的，但受熱面磨損情況會加劇，這又是它的一個顯著缺點，不過只要根據具體的磨損情況，采取必要的保護措施，通過改變燃料熱值來節煤也是十分可行的辦法。