給水溫度對循環流化床鍋爐運行的影響

孫美枝

（太原鍋爐集團有限公司技術中心，山西 太原030021）

隨著環保要求日益嚴格，循環流化床鍋爐以其突出的環保性能，較強的煤種適應性，較廣的負荷調節范圍逐漸成為熱電聯產項目鍋爐的投運方向。循環流化床鍋爐運行時與設計參數一致，有益于鍋爐的高效經濟運行。當設計參數變化時，鍋爐運行也必定會偏離設計狀態。這時用戶希望能夠給出合理的運行建議及注意事項以保證鍋爐的安全經濟運行。通過分析給水溫度變化時對鍋爐運行的影響，十分必要和有意義。

1 鍋爐基本參數

鍋爐型式：高溫超高壓循環流化床鍋爐；額定蒸發量：160 t/h；主蒸汽溫度：540℃；主蒸汽壓力：13.73 MPa；設計給水溫度：245℃；高加切除時給水溫度：158℃左右；設計煤種：Ⅱ類煙煤；設計煤種低位發熱量：Qar.net=5 000 kcal/kg。

2 鍋爐整體結構

鍋爐整體為高溫超高壓，單鍋筒，單爐膛，自然循環，全懸吊結構，室外布置。

鍋爐主要由爐膛、絕熱旋風分離器、自平衡回料閥和尾部對流煙道組成。水冷膜式壁組成的爐膛內布置有高溫過熱屏，尾部對流煙道中從上到下依次布置兩級過熱器、光管省煤器和空氣預熱器。過熱器系統中設置兩級噴水減溫器。

3 計算對比、分析

針對不同水溫度相同負荷，以及不同負荷相同煤耗的情況進行計算對比，見表1。

通過表中計算結果對比、分析可發現給水溫度對鍋爐的影響。

表1 不同水溫度相同負荷及不同負荷相同煤耗的情況計算對比

3.1 不同給水溫度對負荷的影響

設計給水245℃，實際運行158℃時，煤耗量增加約16.45%，煤耗增大煙氣量也要增大，相當于鍋爐已超負荷16.45%。這也可以簡單描述為：將給水溫度從158℃加熱到245℃所需的這部分熱量原本由高壓加熱器提供，現在需要鍋爐提供，所以當鍋爐要達到設計額定負荷時就需要多產出這部分熱量，煤耗會增加。

給水溫度158℃時，達到設計工況時的煤耗，鍋爐實際蒸發量為138 t/h。也就是說給水溫度158℃時，鍋爐蒸發量138 t/h時就相當于設計工況滿負荷狀態，煙氣量相當。

3.2 不同給水溫度對蒸汽溫度的影響

假設負荷相同，同為160 t/h，當給水溫度為158℃時，與設計參數245℃相比；由于給水溫度低時，煤耗增大，煙氣量與額定工況比也較大，而蒸汽側的流量沒有增加，把同等流量的蒸汽從飽和溫度342℃加熱到額定出口溫度540℃更加容易。所以各級過熱器出口溫度會比較高，易超溫。

3.3 不同給水溫度對排煙溫度的影響

給水溫度的降低，由245℃降為158℃，低了近90℃，顯然會降低排煙溫度。

4 實際運行情況對比

該用戶在高壓加熱器切除（給水158℃左右）及高壓加熱器投運（給水245℃左右）時均有一段運行時間，選取了有代表性的兩個運行畫面進行對比。一個為高加切除時蒸汽達到額定參數的運行畫面，一個為高加投運時蒸汽達到額定參數的運行畫面。對兩個運行畫面數據提取后匯總為表2。

表2 對兩個運行畫面數據提取后匯總

從運行畫面中數據能夠明顯看到相同負荷，給水溫度低的工況煤耗高、排煙溫度低、減溫水量大。

高加切除、負荷達設計值的工況其實鍋爐此時相當于超負荷運行，考慮鍋爐的長期安全運行，不推薦用戶這樣運行。結合前面計算，當高加切除時，建議負荷為138 t/h左右即可。

5 結論

對于已完成施工設計的一臺循環流化床鍋爐，當負荷、蒸汽參數相同，給水溫度低于設計值時，相比正常設計工況運行，給水溫度低的工況煤耗變高、煙氣量增大、減溫水增多、排煙溫度降低。通過計算和實際運行情況比較，得出結論后再回歸到初始設計，有些注意事項。

1）按設計參數設計后，將高加切除工況作為校核工況。

2）過熱器受熱面布置留有足夠的余量。

3）對于高S煤，要考慮高加切除工況排煙溫度會較低，設計壁溫要避開露點溫度。故設計工況排煙溫度選取不可過低，要結合校核工況選取。

4）高加切除后煙氣量大增，流速變高，各部件的防磨措施要合理到位，包括澆注料的設計及施工工藝要特別關注。

5）在減溫水調節閥選型時，要考慮高加切除后減溫水量增多的情況。

鍋爐運行時，給水溫度的不同對鍋爐影響很大。從設計者到運行人員清楚給水溫度不同對鍋爐的影響，對于鍋爐的最優設計、經濟安全運行十分有益。