300MW燃煤鍋爐節能優化改造

畢玉軍（包頭東華熱電有限公司,內蒙古 包頭 014040）

300MW燃煤鍋爐節能優化改造

畢玉軍
（包頭東華熱電有限公司,內蒙古 包頭 014040）

本文所研究的主要內容是某電廠#1號機組供電煤耗偏高問題，特此對該機組進行全面的優化改造，鍋爐側的改造項目包括鍋爐本體及管道保溫治理，低NOx燃燒系統改造，空氣預熱器密封改造等。改造后試驗數據表明，此次優化改造效果顯著，鍋爐排煙溫度較改造前平均下降幅度可達6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高。

優化改造；鍋爐效率；排煙熱損失

1 前言

該廠1號機組長期運行出現的主要問題是供電煤耗偏高。為了全面了解和掌握機組熱力特性、運行狀況及熱力系統各項技術指標，對1號機組進行了全面性能診斷試驗。此后對1號機組實施整體優化改造，以解決機組供電煤耗偏高問題，使各項參數處于國內同類型機組的標桿值，能耗達到國內先進水平。其中鍋爐側的改造項目包括鍋爐本體及管道保溫治理，燃燒控制系統優化，燃燒優化調整試驗，低NOx燃燒系統改造，空氣預熱器密封改造等。本文主要分析機組優化改造前后鍋爐效率、排煙溫度、排煙熱損失、空氣預熱器漏風率的變化，以此判斷改造效果。

2 設備介紹

該廠1號機組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠設計制造，配300MW汽輪發電機組的亞臨界、自然循環、單爐膛四角切圓、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣汽包鍋爐。鍋爐型號：HG-1025/17.5-YM11。每臺爐配有五臺ZGM95G型中速磨煤機，其中4臺運行、1臺備用，制粉系統采用正壓直吹式。

鍋爐采用緊身封閉П型布置、固態排渣、全鋼架懸吊結構。爐膛上部布置有墻式再熱器、分隔屏、后屏過熱器、后屏再熱器；水平煙道中布置有末級再熱器和末級過熱器；后煙道豎井布置立式低溫過熱器、水平低溫過熱器和省煤器；爐膛高熱負荷區水冷壁采用內螺紋管的膜式水冷壁，頂部受熱面各部分間采用大口徑連接管聯結。后煙道下部布置有兩臺三分倉容殼式回轉空氣預熱器。

3 性能診斷試驗

3.1 鍋爐熱效率試驗

機組負荷穩定時，試驗測試100%、80%、60%額定負荷常規工況下鍋爐熱效率，包括優化改造前后熱效率試驗。

熱效率試驗在爐內燃燒穩定、機組設備運轉正常的條件下進行，通過反平衡法，測定鍋爐的各項熱損失，從而計算出鍋爐的熱效率。

3.2 排煙溫度測量

空預器進出口煙氣溫度采用網格法測量，進出口煙氣溫度測量一次儀表為E型熱電偶，二次儀表為FLUKE溫度測量儀[3]。

進口每側取各測量點的算術平均作為進口平均煙氣溫度，并確定代表點。鍋爐熱效率調整試驗時若需要測量空預器進口溫度，則采用代表點法。出口共2個煙道，每側空預器出口平均煙氣溫度取測量點的算術平均值[4]。排煙溫度測量結果見表1。

3.3 空氣預熱器漏風率測定試驗

漏風率的測試采用氧量法，氧量法是采用測量煙氣中含氧量來計算空預器的漏風系數和漏風率。試驗中分別對A、B兩側空氣預熱器入口、出口的煙氣氧量進行測試，進而計算出A、B兩側空氣預熱器的漏風率，以對A、B兩側空氣預熱器的漏風狀況進行評估。

表1 1號爐改造前、后鍋爐排煙溫度對比結果

4 結果與分析

4.1 鍋爐熱效率分析

改造前、后各個工況下鍋爐熱效率變化趨勢圖。通過對該廠1號鍋爐本體性能鑒定試驗，在300MW、240MW、190MW工況下修正后鍋爐熱效率分別為93.87%、93.59%、93.52%，均高于設計值93.42%，同時較改造前三工況下的92.53%、92.65%、92.72%分別提高1.34%、0.94%、0.80%。鍋爐改造前、后排煙熱損失變化較大，降低幅度為0.31%~1.07%，這主要是改造后排煙溫度大幅下降，入爐煤煤質也發生一定程度變化，使得排煙熱損失降低，鍋爐熱效率得以提高，優化改造效果顯著。

4.2 排煙熱損失分析

改造后各個工況下1號爐排煙熱損失均有一定程度下降，在鍋爐的各項運行指標中，對排煙熱損失的最重要影響因素是鍋爐的排煙溫度1號爐改造前、后鍋爐排煙溫度對比結果，可以看出，通過本次鍋爐低氮燃燒系統改造，以及空預器漏風、蓄熱元件治理，鍋爐排煙溫度較改造前明顯降低，各負荷下平均下降幅度可達6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高，改造效果明顯。

4.3 空氣預熱器漏風率分析

對比了改造前、后1號爐空預器平均漏風率測試結果， 1號鍋爐在300MW、240MW、190MW三工況下改造后空預器平均漏風率分別為4.18%、5.24%、5.46%，較改造前的10.26%、10.55%、9.82%大幅降低，有效降低一次風機、送風機、引風機電耗，提高空預器換熱能力，空預器密封改造項目效果顯著。

5 結論

此次機組的優化改造效果顯著，鍋爐排煙溫度較改造前平均下降幅度可達6.56℃，使得鍋爐排煙熱損失大幅下降，從而使得鍋爐效率明顯提高。在300MW、240MW、190MW三工況下改造后空預器平均漏風率分別為4.18%、5.24%、5.46%，較改造前的10.26%、10.55%、9.82%大幅降低。

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畢玉軍(1968-),男,遼寧鐵嶺人，主要從事：鍋爐燃燒技術、動力工程與設備工程等方面的研究。