王文剛

摘 要：為了進一步增加火力發(fā)電廠煤炭資源利用效率，挖掘生產潛力，提高機組運行的經濟性，本文首先分析660兆瓦超臨界鍋爐排煙溫度高的原因，然后提出了相應的解決對策，希望通過本次研究，給相關方面的探討提供一定參考。

關鍵詞：660MW鍋爐 超臨界鍋爐排煙溫度 原因 對策

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）12-0-01

鍋爐排煙所造成的熱損失，一直是影響鍋爐經濟性的主要因素。鍋爐排煙熱損失主要是由于排煙溫度高于進入鍋爐內空氣的溫度，而這部分高出的熱量未被利用白白損失。有統計數據顯示，排煙熱損失是鍋爐效率各項損失中最大的一項，占總熱量損失的12%左右。而影響鍋爐排煙熱損失的主要因素是排煙焓的大小，而影響排煙焓大小的因素是排煙容積和排煙溫度，所以一旦排煙溫度過高，將會大大增加鍋爐的排煙熱損失。有數據統計顯示，當排煙溫度升高10到15度，鍋爐排煙熱損失就會增加1%，同時過高的排煙溫度還會進一步對鍋爐的電除塵及脫硫系統的安全性造成威脅。

一、設備運行概況

內蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司五期1號機組鍋爐型號為 （DG2057/29.3-Π2），該機組鍋爐為東方鍋爐公司制造的2×660MW高效超超臨界參數、前后墻對沖燃燒、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π型布置的變壓運行直流爐。該機組自投入使用以來，經常會出現排煙溫度過高的現象，特別是在每年的6月份～9月份，排煙溫度過高現象更為突出，最高溫度有時會達到160度以上，超過設計值的120度，對整個機組運行的經濟性和安全性造成嚴重影響。

二、660MW超超臨界鍋爐排煙溫度高原因分析

1.機組鍋爐漏風導致的排煙溫度過高

機組鍋爐出現漏風，主要是指爐膛、制粉系統和煙道出現漏風現象，這三方面的漏風是導致排煙溫度升高的主要原因之一，而導致漏風的主要原因是因為鍋爐在運行管理檢修和設備結構方面存在問題。爐膛漏風主要是指爐頂密封不嚴、看火孔、人孔門以及爐底渣系統存在漏洞。制粉系統漏風，主要是指磨煤機風門、擋板處存在漏風現象。煙道漏風主要是指氧量計前部和尾部的煙道出現泄漏現象。在整個機組鍋爐運行過程中，當漏風系數升高，總送風系數就會呈現下降趨勢，通過空預器的風量會下降，從而導致排煙溫度升高。爐膛和煙道各處存在漏風點，都會使排煙處的過量空氣系數增大，增加排煙的熱損失，同時還會大大增加風機的電能消耗，且漏風點越靠近爐膛，造成的影響越大，特別是在爐膛底部爐低渣系統存在漏風時，一方面會導致進入到空預器的風量大量減少，另一方面會造成火焰中心向上移動，爐膛出口煙溫度升高。該機組鍋爐自投入使用以來，鍋爐的整體密封性能較好，在鍋爐運行過程中，主要采取固態(tài)排渣系統。為了確保底部爐渣系統安全運行，避免設備出現超負荷現象，在高負荷階段，爐底渣冷卻風門增加開放程度，但是在低負荷運行階段，各個風門開放程度并沒有及時回調，使得爐膛底部漏風量增加，造成排煙溫度升高。

2.一次風量過大引起排煙溫度升高

在中速磨煤機系統運行過程中，為了確保整個系統安全運行，保證不會出現堵塞現象，運行控制中速磨煤機通風量往往偏離正常的設計值，同時為了確保在同樣的給煤量下磨煤機的出口溫度保持恒定不變，往往會增大一次通風量。一次風量越大，相應的進入磨煤機冷風量比例增加，從而造成空預器進行換熱的一次風量相對減少，促使了排煙溫度上升。該機組鍋爐中制粉系統設計的通風量為106t/h，保證出力通風量在114.4t/h，而實際系統運行過程中，通風量往往會控制在115～130t/h之間，大大高出了系統的設計值范圍。而在鍋爐制粉系統風煤曲線自動控制方面，由于磨煤機一次通風量的大小并不能結合給煤量的大小綜合確定，使得高給煤量和低給煤量標準下，進入到通風機的通風量區(qū)別存在的差異不大，從而導致了排煙溫度顯著升高。

3.冷一次風量過大引起排煙溫度升高

制粉系統中冷一次風量的通入量過大，與爐膛漏風引起的排煙溫度升高的原理是一樣的。在機組鍋爐運行過程中，為了確保爐膛出口過量空氣系數保持在一個穩(wěn)定水平，摻入的冷一次風量過大，使得進入空預器的一次風量就越少，從而導致空預器的熱量交換能力下降，由此引起排煙溫度過高。特別是在上層磨是C和F制粉系統停止運行期間，通風量不足的問題表現得更為明顯。而通過進一步開展鍋爐燃燒調整試驗，也沒有進一步檢查到出現該種現象的根本原因，通過對二次通風量進行控制和制粉系統運行方式調整，也不能很好的解決上述問題，最后在整個機組鍋爐運行過程中通過采取上層備用制粉系統補風手段，通過先將一部分冷風通過磨煤機出口粉渣送入到爐膛內，風量不高的現象才得以緩解。但應用該種解決手段會進一步造成進入爐膛內的冷風量增加，從而導致排煙溫度升高。此外，該機組鍋爐投入使用以來，制粉系統風門缺陷問題較多，特別是熱風隔絕門和調整門出現泄漏的現象十分常見。

4.受熱面結渣積累灰塵引起排煙溫度升高

受熱面結渣積累灰塵是導致排煙溫度升高的另外一個重要原因之一，受熱面積結渣導致排煙溫度升高的影響，主要表現在熱量傳導方面。鍋爐受熱面結渣，積累灰塵之后，使得受熱面的熱傳導系數顯著降低，鍋爐吸收熱量降低，煙氣排熱量減少，從而導致從空預器出口排出的煙溫度升高。如果空預器表面積累大量灰塵出現堵塞現象，就會導致空預器傳熱面積減小，也會使得煙氣排放出來的熱量減小，使得排煙溫度升高。此外，當爐膛內存在結渣和積累灰塵現象后，會引起汽水工質吸熱減少，為了彌補這方面缺陷，在一定負荷狀態(tài)下，需要進一步增加燃料的投入量，這樣會促使各個節(jié)段的煙溫進一步升高，最終導致排煙溫度顯著升高。該機組于16年底投入運行的，通過進一步檢查爐膛，發(fā)現內部受熱面結閘現象十分嚴重，特別是在爐膛尾部煙道灰塵積累現象相當嚴重。爐膛尾部煙道存在大量灰塵，積累的主要原因是多個再熱器擋板出現卡頓現象，不能正常開啟，而引起擋板卡澀的原因是灰塵大量積累，從而形成了一個惡性循環(huán)，最終造成排煙溫度不斷升高。

三、解決660MW超超臨界鍋爐排煙溫度高的對策分析

1.加強對進入鍋爐內的燃煤質量管理

針對現階段，火電廠采購燃煤品質下降以及難以保障質量的現實，必須通過加強燃煤管理來降低對鍋爐燃燒調整產生的不利影響。做好這方面工作，應該從以下幾方面入手：首先，要嚴格控制好摻混比例。在燃煤混合過程中，應該將入爐燃煤發(fā)熱量，水分含量，灰分含量，鍋爐負荷預測曲線，作為摻混比例的控制對象；其次，完善加倉方式。褐煤單獨加倉對制粉系統安全運行調整的影響，因此，在確保生產效益，運行安全的前提下，適合采用單獨加倉；最后，加強對入爐煤雜物的篩選。煤炭資源在進入鍋爐之前，一定要清除雜物，避免雜物給煤機、磨煤機安全運行造成影響，提高制粉系統運行的穩(wěn)定性和安全性。

2.完善運行管理措施

首先，提高監(jiān)盤質量。要結合每次給煤情況，對制粉系統的送風量作出合理調節(jié)，避免出現偏置，確保制粉系統送風量的合理性，避免送風過高或過低。通過對一次風量進行有效控制，來降低冷一次風量的輸送比例。同時還要及時根據煤種的變化，對磨煤機出口溫度作出適當調整，并根據機組的運行負荷情況，調整爐膛爐底渣系統冷卻風門的開張程度，以降低底渣系統出現泄漏情況；其次，妥善做好調整工作。機組在運行過程中要做好負荷預測，根據預測結果，及時調整制粉系統的運行方式，要盡量保證磨煤機維持在高出力狀態(tài)下。同時還應該進一步加強燃燒調整，及時控制通風量，以及調整各個風門大小來控制鍋爐爐膛內的火焰中心，通過多次實驗來掌握均等配風等對煤炭燃燒的影響；最后，要加強吹灰管理。通過做好電量管理，提高機組鍋爐的運行負荷水平，確保鍋爐爐膛吹灰，尾部煙道吹灰能夠順利進行。特別是在爐膛和尾部煙道吹灰期間，應該增加開啟和放下次數，做好巡檢工作，及時發(fā)現系統缺陷，及時采取措施解決。

3.加強設備管理

應該重視設備的維護與改造，要制定完善措施，從根本上消除制粉系統熱風隔絕門，熱風調整門泄漏等嚴重問題，及時消除鍋爐本體及爐膛漏風現象，并加強各個部分檢測校驗。利用機組檢修機會，加強鍋爐系統風門排查，做好相應試驗工作。

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