锅炉排烟温度高的影响因素及处理措施

第36卷第11期华电技术Vol．36No．112014年11月HuadianTechnologyNov．2014锅炉排烟温度高的影响因素及处理措施邹绍波，王仁利(山东百年电力发展股份有限公司，山东龙口265700)摘要:山东百年电力发展股份有限公司#5机组由于大比例掺烧劣质煤，锅炉排烟温度一直偏高。对影响排烟温度的各项要素逐一分析，通过调整运行方式，有效降低了锅炉排烟温度，提高了锅炉效率。关键词:排烟温度;磨煤机出口温度;煤粉细度;暖风器;经济性中图分类号:TK229．6+3文献标志码:B文章编号:1674－1951(2014)11－0040－03收稿日期:2014－03－18;修回日期:2014－09－271机组概况山东百年电力发展股份有限公司(以下简称百年电力公司)#5锅炉是武汉锅炉厂生产的WGZ670/13．7－6型超高压、一次中间再热、自然循环、Π型布置的煤粉锅炉，配套200MW汽轮发电机组，2000年增容改造为220MW汽轮发电机组。锅炉采用四角布置切圆燃烧方式，配置MPS型中速磨煤机直吹式制粉系统，冷一次风送粉。空气预热器为管式，一次、二次风分仓，为预防空气预热器低温腐蚀，空气预热器入口装有暖风器。为保证受热面清洁，在炉膛上部、水平烟道设计有蒸汽吹灰装置。锅炉原设计燃用煤种为褐煤，设计用煤主要为龙口褐煤。近年来随着煤炭市场价格和煤源情况的变化，该公司的燃煤成本居高不下，为有效降低运营成本，追求企业效益最大化，百年电力公司开始尝试在#5锅炉大比例掺烧劣质煤。由于劣质煤与设计煤种差别很大，给锅炉燃烧调整带来很大困难，存在锅炉严重结焦、受热面超温、低负荷时落大焦块等问题，锅炉排烟温度偏高问题尤其突出，锅炉运行经济性下降。图1为2011年下半年该公司锅炉排烟温度统计结果(取平均负荷180MW时数据)，锅炉设计排烟温度为150．00℃，公司的计划值(优秀值)为145．00℃，实际排烟温度平均值为154．68℃。据核算，排烟温度每升高10℃，煤耗将升高2．1g/(kW·h)，因此，掺烧劣质煤种后影响机组煤耗1．0g/(kW·h)左右，对机组运行的经济性影响较大。2影响锅炉排烟温度的因素2．1磨煤机出口温度的影响磨煤机出口温度对排烟温度的影响主要体现在图1#5锅炉排烟温度曲线磨煤机冷却风的使用量上。众所周知，锅炉漏风对排烟温度的影响很大，漏风点越靠前影响越大。发电企业一般都十分重视锅炉漏风的治理，运行操作上也要求严闭各孔门以减少漏风，却往往会忽视磨煤机冷却风这个最大的漏风点。基于磨煤机运行安全以及锅炉燃烧调整的要求，磨煤机的出口温度应控制在一定的范围之内，如百年电力公司原锅炉运行规程规定#5锅炉MPS型磨煤机出口温度控制在65～75℃。现场运行数据显示，在该温度范围内磨煤机冷却风的用量较大，约占磨煤机总风量的40%。运行中磨煤机出口温度越低，就越容易引起燃烧推迟，导致炉膛出口温度升高;而使用冷风量越多，进入空气预热器的风量就越少，排烟温度也相应升高，所以磨煤机出口温度是影响锅炉排烟温度的一个非常重要的因素。根据试验数据，磨煤机出口温度每下降1．0℃，排烟温度约升高0．8℃。2．2煤粉细度的影响煤粉细度对着火速度的影响很大，当煤粉细度过粗时燃烧会存在一定程度的延迟，导致炉膛出口温度高，所以也是影响锅炉排烟温度的因素之一。煤粉细度的确定需要综合考虑煤粉燃烧情况和制粉系统耗电率，锅炉运行规程规定:燃烧设计煤种时，要求煤粉细度Ｒ90≤35%。#5锅炉由于入炉煤质多变，锅炉实际燃煤多为烟煤、褐煤各占一半的混第11期邹绍波，等:锅炉排烟温度高的影响因素及处理措施·41·煤。经连续跟踪测量煤粉细度发现，各磨煤机煤粉细度Ｒ90平均值为38%左右，当燃烧设计煤种时由于煤的挥发分高，着火速度和燃尽情况都比较好，而实际燃煤为烟煤、褐煤的混煤，其中烟煤的煤粉细度较粗，会有一定的燃烧延迟现象，引起炉膛出口温度升高。当煤粉较粗时，水冷壁受热面污染问题一般比较突出，换热效率下降，也会导致炉膛出口温度升高。为提高煤种的适应性并降低磨煤机耗电率，将该公司#5锅炉中速磨煤机静态分离器改造为动态分离器，根据煤种变化随时调整分离器转速，从而达到动态调整煤粉细度的目的。改造后运行初期由于缺少经验，一般控制分离器转速为600～700r/min，煤粉取样化验结果显示煤粉细度Ｒ90在38%左右，在入炉煤中褐煤占比较大的情况下，燃烧效果尚可，虽然飞灰可燃物质量分数由0．30%升至0．60%左右，但磨煤机耗电率有所下降(下降0．03%左右)。随着#5锅炉劣质煤掺烧比例的增加，由于煤粉较粗，水冷壁结焦问题越来越突出，高温过热器、再热器管壁经常出现超温现象，锅炉排烟温度居高不下。理论上煤粉越细，着火速度越快，有利于提高燃烧经济性。但煤粉过细，一方面会增加制粉系统的耗电率，另一方面由于