600MW亞臨界機(jī)組鍋爐優(yōu)化燃燒試驗(yàn)研究

高文超

摘? 要：近年來(lái)我國(guó)電力行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，很多電廠為了滿足市場(chǎng)上的電力需求，還采用了600MW亞臨界機(jī)組鍋爐來(lái)進(jìn)行電力生產(chǎn)，并且獲得了良好的應(yīng)用效果。本文主要就某電廠600MW亞臨界機(jī)組鍋爐進(jìn)行了鍋爐燃燒試驗(yàn)，對(duì)于該設(shè)備的制粉系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，并且就不同負(fù)荷下含氧量變化對(duì)于鍋爐效率的影響進(jìn)行了探究，來(lái)獲得最佳氧量值。

關(guān)鍵詞：600MW亞臨界機(jī)組鍋爐? 燃燒試驗(yàn)? 含氧量? 調(diào)整

中圖分類號(hào)：TM7 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（a）-0044-02

近年來(lái)我國(guó)電力行業(yè)得到了迅速發(fā)展，并且建成了一大批大容量、高參數(shù)的機(jī)組。但是在電力機(jī)組建設(shè)過程中因?yàn)楣て诰o以及技術(shù)落后等諸多因素影響，導(dǎo)致很多機(jī)組都沒有處于最佳運(yùn)行狀態(tài)下，直接影響到電廠的生產(chǎn)效益。為了優(yōu)化600MW亞臨界機(jī)組鍋爐的運(yùn)行效果，還需要進(jìn)行相關(guān)的鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，來(lái)對(duì)鍋爐運(yùn)行過程中存在的各種問題進(jìn)行有效調(diào)整，從而促進(jìn)鍋爐的運(yùn)行安全性跟經(jīng)濟(jì)性。

1? 試驗(yàn)設(shè)備

在廣東某一電廠一期工程建設(shè)了2臺(tái)600MW亞臨界機(jī)組鍋爐，該鍋爐制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式，每臺(tái)鍋爐上還配置了6臺(tái)中速輥式磨煤機(jī)，并且有2臺(tái)50%容量的一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行供熱以及煤粉的輸送。在該燃燒機(jī)組中包含有六層煤粉噴嘴以及20只燃燒器，并且在A層選用了4只不可擺動(dòng)直流式的燃燒器，并且采用了等離子點(diǎn)火裝置。

2? 試驗(yàn)結(jié)果跟分析

2.1 制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整

制粉系統(tǒng)作為600MW亞臨界機(jī)組鍋爐中的主要輔助系統(tǒng)，近年來(lái)隨著我國(guó)發(fā)電用煤供應(yīng)緊張以及煤質(zhì)多變等因素的制約，制粉系統(tǒng)的運(yùn)行性能還會(huì)直接影響到整個(gè)鍋爐機(jī)組的運(yùn)行安全性跟經(jīng)濟(jì)性，因此在進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整過程中，還要將制粉系統(tǒng)的優(yōu)化完善作為一個(gè)重要內(nèi)容。在本次研究中將燃燒數(shù)據(jù)設(shè)置為給煤量60t/h，風(fēng)量80t/h，對(duì)6臺(tái)磨煤機(jī)的一次風(fēng)管進(jìn)行了風(fēng)量分配跟分量分配，并且就煤粉細(xì)度進(jìn)行了調(diào)整。

在經(jīng)過了適當(dāng)調(diào)整之后，能夠?qū)⒛ッ嚎诔鰺釥顟B(tài)一次風(fēng)管的風(fēng)量偏差控制在10%以內(nèi)，煤粉的分配偏差也能夠控制在20%以內(nèi)，保障鍋爐機(jī)組的正常運(yùn)行。在具體運(yùn)行過程中還要結(jié)合煤質(zhì)情況，來(lái)對(duì)分離器擋板、一次風(fēng)量等參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，讓煤粉細(xì)度控制在合理范疇內(nèi)，這樣也就可以有效節(jié)省能耗，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益跟生態(tài)效益。

2.2 氧量對(duì)于鍋爐運(yùn)行效率的影響

氧量是600MW亞臨界機(jī)組鍋爐機(jī)組運(yùn)行過程中的一個(gè)重要控制量，還有著調(diào)整簡(jiǎn)單、變化范圍寬以及跟其他運(yùn)行指標(biāo)耦合性強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，做好氧量的控制可以提高鍋爐運(yùn)行效率，促進(jìn)煤粉充分燃燒，也是影響到鍋爐經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù)這一。當(dāng)運(yùn)行氧量發(fā)生了變化之后，煙氣量以及排煙的熱損失也會(huì)發(fā)生一定程度的變化，并會(huì)對(duì)排煙溫度、減溫水量以及煤炭燃燒程度等參數(shù)造成影響。可以說氧量控制時(shí)鍋爐燃燒調(diào)整的核心內(nèi)容，也是最為倚重的一個(gè)調(diào)節(jié)手段。通過適當(dāng)?shù)难趿空{(diào)整能夠提高鍋爐運(yùn)行效率，降低能耗，還可以有效減少污染物的排放量，讓鍋爐的運(yùn)行環(huán)保性進(jìn)一步提升。在本次研究中保持其它參數(shù)不變，分別在600MW、480MW以及360MW負(fù)荷下運(yùn)行該鍋爐機(jī)組，通過調(diào)整送風(fēng)板擋板開關(guān)的模式對(duì)鍋爐的運(yùn)行氧量進(jìn)行調(diào)整。對(duì)鍋爐的燃燒效率、鍋爐蒸汽溫度以及其他運(yùn)行參數(shù)的變化情況進(jìn)行記錄，在此基礎(chǔ)上找出最佳的運(yùn)行氧量曲線，來(lái)讓鍋爐運(yùn)行效率跟環(huán)保性得到提升。在本次研究實(shí)驗(yàn)中得到不同負(fù)荷下氧量對(duì)于鍋爐運(yùn)行效率的影響。

就實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，可以看出在600MW負(fù)荷下，將氧量控制在2.45%能夠讓鍋爐保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)下，運(yùn)行效率也能夠達(dá)到93.09%。在該運(yùn)行狀態(tài)下煤炭可以得到充分燃燒，飛灰可染物只有0.78%，排煙熱損失為6.14%。考慮到鍋爐的運(yùn)行安全性等因素，本次研究中認(rèn)為當(dāng)鍋爐機(jī)組處于600MW以及480MW等運(yùn)行負(fù)荷下，需要將氧量控制在2.5%左右，對(duì)于處于360MW運(yùn)行狀態(tài)下的鍋爐機(jī)組，需要將氧量控制在3%左右，這樣才能夠獲得最佳的鍋爐效率，保障鍋爐機(jī)組的運(yùn)行效果。

2.3 二次風(fēng)箱壓力對(duì)于鍋爐效率的影響

在鍋爐處于600MW這一運(yùn)行負(fù)荷下時(shí)，維持鍋爐其他運(yùn)行參數(shù)不變，將氧量控制在2.3%左右，對(duì)風(fēng)箱壓力進(jìn)行調(diào)整來(lái)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)壓力變化對(duì)于鍋爐燃燒安全性跟經(jīng)濟(jì)性的影響進(jìn)行探究。在本次研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)鍋爐負(fù)荷處于600MW這一運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，需要將二次風(fēng)險(xiǎn)的壓力控制在0.95kPa上，這樣能夠保障鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能。此外配風(fēng)方式除了對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定性跟燃燒效率造成一定影響之外，還會(huì)導(dǎo)致結(jié)渣、火焰中心高度變化以及爐膛出口煙溫變化的控制，因此在鍋爐機(jī)組運(yùn)行過程中需要盡量采用最佳的二次風(fēng)箱壓力，保障自身的運(yùn)行質(zhì)量跟運(yùn)行效益。

2.4 氧量對(duì)于NOX生成的影響

在本次研究中選用的機(jī)組煤粉燃燒器采用四角布置的模式，在每角燃燒器風(fēng)箱還分為了14層，其中一二次風(fēng)呈現(xiàn)為間隔排列的模式，并且采用濃淡分離貸款來(lái)對(duì)一次風(fēng)的煤粉比進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)低負(fù)荷燃燒穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升，對(duì)于燃燒效率的提高也有著重要意義。此外通過同心正反切燃燒系統(tǒng)的應(yīng)用，可以讓鍋爐內(nèi)的氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度具備有良好的可調(diào)性。通過該燃燒系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)OX排放量控制在合理范疇內(nèi)，在本次研究中為了對(duì)鍋爐的排放特性進(jìn)行考察，在600MW運(yùn)行負(fù)荷下就NOX生成影響進(jìn)行了試驗(yàn)。

就實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧量從1.90%增加到2.45%過程中，NOX生成量沒有發(fā)生過大的變化，含量大約為190mg/m3，讓氧量從2.45%提升之后，NOX生成量得到了較大幅度的增加，并且在3.0%氧量時(shí)達(dá)到了260mg/m3。這主要是因?yàn)槿紵鞲邷貐^(qū)域的氧量出現(xiàn)了一定程度的增加，導(dǎo)致了NOX含量增加。只有將氧量保持在合理范疇內(nèi)，在運(yùn)行過程中進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)整，才能夠有效減少NOX的生成，提高該鍋爐機(jī)組的運(yùn)行環(huán)保性。

3? 結(jié)語(yǔ)

600MW亞臨界機(jī)組鍋爐機(jī)組作為目前電廠中常用的一種鍋爐機(jī)組，但是在生產(chǎn)過程中還會(huì)受到多種外界因素的影響，需要做好該鍋爐機(jī)組的燃燒調(diào)整工作，保障其經(jīng)濟(jì)性跟環(huán)保性。在本次研究中主要就600MW亞臨界機(jī)組鍋爐機(jī)組的燃燒調(diào)整情況進(jìn)行了試驗(yàn)，并且提出了針對(duì)性的優(yōu)化調(diào)整，讓鍋爐的整體運(yùn)行效率跟環(huán)保性得到進(jìn)一步的提升，對(duì)于該電廠的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展也有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 李冬冬.亞臨界600MW機(jī)組鍋爐運(yùn)行燃燒風(fēng)量?jī)?yōu)化控制[J].科學(xué)與財(cái)富，2019（23）：74.

[2] 張靖，朱玲玲，郭浩，等.600MW 亞臨界機(jī)組鍋爐風(fēng)機(jī)變頻研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（32）：4061.

[3] 蘇陶，沈達(dá)，黃李勝.600MW亞臨界機(jī)組綜合升級(jí)改造后的鍋爐性能分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（4）：180.