張俊偉
(陜西華電榆橫煤電有限責任公司榆橫發電廠,陜西 榆林 719000)
鍋爐效率與其各項損失密切相關。鍋爐的損失由機械不完全燃燒損失,散熱損失,化學不完全燃燒損失,灰渣物理損失,排煙損失組成,而在所有的損失中,排煙損失是影響鍋爐效率最大的一項損失。電廠鍋爐排煙溫度高,嚴重影響鍋爐效率,排煙溫度每升高10℃,影響供電煤耗1.87g/kwh,對于660MW機組而言,年增加標煤消耗量10695噸,這對于電廠來說是一筆不小的支出。本文主要講解一下在火電廠鍋爐中排煙溫度對鍋爐經濟效益的影響、排煙溫度由哪些因素影響及降低排煙溫度的措施進行分析講解。
影響機組排煙溫度的原因有如下幾點:爐膛系統漏風,空預器漏風,鍋爐受熱面積灰,一次風速偏高,煤粉細度偏高,空預器換熱面積灰,磨煤機出口溫度低、空預器入口溫度高,受熱面布置等原因。
我廠機組目前排煙溫度情況:#1機組同等負荷下排煙溫度明顯高于#2機組13℃,排煙溫度高達150℃,不僅嚴重影響鍋爐效率,同時也威脅機組的安全穩定運行。
針對我們廠#1機組排煙溫度高,分析原因及解決措施主要有以下幾點:
我廠鍋爐采用干式除渣系統,本身漏風較大,前期由于除渣系統檢修工作較多,除渣系統本體臨時開口較多,未進行有效封閉,同時較多人孔門、觀渣口損壞,未引起有關人員關注。爐底漏風增大導致爐膛內部火焰中心整體上移,鍋爐燃燒滯后,導致爐膛出口煙氣溫度上升。
治理措施:設備部對除渣系統臨時開口進行有效封堵,處理除渣系統損壞人孔門、觀渣口,并密封處加裝石棉繩,有效的減少漏風,發電部下發除渣系統運行管理規定,及時關閉人孔門、觀渣口,防止由于人孔門、觀渣口長時間未關閉導致爐底大量漏風,通過此項措施有效降低爐底漏風,降低了火焰中心,爐膛出口煙氣溫度也明顯降低,對降低鍋爐排煙溫度起到關鍵性的作用。
煤粉細度化驗存在問題,化驗結果不準確,導致運行人員未能對磨煤機及時進行調整。
治理措施:化驗室加強對煤粉細度化驗,發現煤粉細度超限及時反饋運行人員,運行人員根據煤粉細度及時調整磨煤機出力、磨煤機加載力及磨煤機分離器頻率,如果煤粉細度仍未有改觀,通知相關人員對制粉系統進行全面分析。
受熱面積灰指鍋爐內部受熱面結焦、結渣以及空預器內部換熱元件積灰,鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器等部位積灰將使受熱面傳熱系數下降,鍋爐吸收熱量下降,煙氣放出熱量減少,致使空預器入口煙溫不正常升高,既而導致排煙溫度升高;空氣預熱器換熱面積灰則使空氣預熱器傳熱面積相對減少,致使煙氣的放熱量減少,從而導致排煙溫度升高。我們廠受熱面積灰原因為鍋爐燃煤變化較大,由于煤質變化較大未對配風方式等進行及時調整,導致爐膛出口溫度較高,同時由于煤質改變,灰分熔點降低,灰分進入煙道時仍呈現熔融狀態,因此非常容易在低溫的尾部煙道換熱管上結焦積灰,同時由于未進行及時有效吹灰,導致受熱面出現局部積灰結焦增大,導致受熱面換熱效果明顯減弱,煙氣溫度不正常升高,從而導致機組排煙溫度升高。
治理措施:加強煤質化驗,煤質出現較大變化時,通知運行人員及時調整鍋爐吹灰方式,及時改變二次風量、一次風速及調整煤粉細度的方法調整燃燒,保證鍋爐不出現大面積結焦現象,同時加強易結焦部位吹灰工作。
過剩空氣系數α是衡量鍋爐燃燒過程的一項重要經濟性指標,空氣系數α過大即進入鍋爐內的空氣量大,會使鍋爐排放煙氣量增多,鍋爐排煙熱損失會增大,引風機、送風機廠用電率會大幅增加。因此選擇合適鍋爐風量,不僅會使能量損失減少,獲得較高的鍋爐熱效率,也能使鍋爐安全運行。當負荷工況發生變化時,應及時有效的調整進入爐膛的煤量和風量,以達到改變燃燒工況的目的。負荷升高時,進入爐膛內部的燃料量、風量的增加會提高排煙溫度。高負荷時爐膛溫度高,燃燒比較穩定,此時可減小過剩空氣系數,達到降低排煙損失、提高鍋爐效率的目的。但是在機組低負荷運行時則應適應減小爐膛負壓,以減小鍋爐漏風,提高爐膛內部溫度,這對穩定鍋爐內部燃燒,減少不完全燃燒損失有利。
治理措施:運行過程中選擇合適的過量空氣系數,既能保證機組安全穩定運行,也能有效減少機組的排煙損失,最大可能的提高機組效率。
通過以上措施,我廠#1機組排煙溫度明顯下降,同等負荷下排煙溫度下降10℃左右,提高了鍋爐效率,明顯減少供電煤耗,為電廠節約了生產成本,提高了鍋爐燃燒的經濟性和鍋爐熱效率,取得了巨大的經濟效益,同時耗煤量的減少也有效減少機組二氧化硫、二氧化碳的排放,為環保事業也作出應有的貢獻。
[1]葉云.基于Q2的鍋爐優化運行專家系統的研究[D].浙江大學,2002.
[2]何慕春.電廠鍋爐排煙深度冷卻的研究[D].東南大學,2004.