導語：電廠鍋爐節(jié)能降耗策略研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：火電燃煤機組煤耗約占全國總煤耗的30%，隨著我國能源消費革命的不斷深化，火電機組采取有效的節(jié)能措施，降低能源消耗成為這場能源革命中關(guān)鍵的一環(huán)。在此背景下，通過對北京巴布科克•威爾科克斯有限公司設(shè)計和制造的350MW直流爐運行情況進行分析研究，站在運行調(diào)整的角度，對鍋爐的節(jié)能減排技術(shù)措施進行分析討論，為火電廠鍋爐節(jié)能工作提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：350MW直流爐；鍋爐運行；節(jié)能降耗；技術(shù)措施

以2臺350MW超臨界機發(fā)電機組為研究模板，鍋爐廠家為北京巴布科克•威爾科克斯有限公司設(shè)計生產(chǎn)的直流爐。該鍋爐為單爐膛，一次中間再熱，前后墻對沖，平衡通風，固態(tài)排渣，半露天布置，全鋼構(gòu)架的型鍋爐，型號為B&WB-1150/25.4-M。鍋爐配有無爐水循環(huán)泵的內(nèi)置式啟動系統(tǒng)。2臺機組自投產(chǎn)以來，鍋爐本體及主設(shè)備運行安全、可靠，各項主要參數(shù)均達設(shè)計要求。通過對3年來2臺鍋爐運行數(shù)據(jù)進行對比歸納，1#爐BMCR時的熱效率為93.56%，2#爐BMCR時的熱效率為93.75%，達到了保證值93%。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量、主汽壓力、主汽溫度和再熱器溫度等主要參數(shù)均能達到設(shè)計值。通過近兩年的運行觀察、調(diào)整、優(yōu)化，使得鍋爐熱效率持續(xù)保持較高的運行水平，現(xiàn)對近兩年來針對鍋爐運行中節(jié)能減耗的技術(shù)措施進行交流討論。

1影響鍋爐效率的因素分析

鍋爐的熱效率計算方法通常有2種：正平衡法與反平衡法[1]。（1）正平衡法：熱效率＝有效利用熱量/燃料所能放出的全部熱量×100%＝鍋爐蒸發(fā)量×(蒸汽焓-給水焓)/燃料消耗量×燃料低位發(fā)熱量×100%。（2）反平衡法：熱效率＝100％-各項熱損失的百分比之和＝100%-q2-q3-q4-q5-q6式中：q2—排煙熱損失（%）；q3—氣體未完全燃燒熱損失（%）；q4—固體未完全燃燒熱損失（%）；q5—散熱損失（%）；q6—灰渣物理熱損失（%）。對比2種方法，反平衡法的計算方式更加直觀地顯示出影響鍋爐效率的各個因素，因此，使用反平衡法，結(jié)合國家能源集團華北電力有限公司廊坊熱電廠近2年的運行參數(shù)，對該廠1#、2#機組進行鍋爐效率計算，結(jié)果如表1所示。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算，可以得出，1#、2#鍋爐排煙損失q2高達5.36%和5.29%，占據(jù)熱損失百分比第一位，并且比重極高。固體未完全燃燒熱損失q4均為0.65%，占據(jù)熱損失百分比第二位，相對于排煙熱損失，損失較少，但是在熱損失中仍占據(jù)很大的比例，不容忽視。灰渣物理熱損失q6分別為0.26%和0.25%，散熱熱損失q5分別為0.35%和0.44%，這兩項熱損失同樣占據(jù)了一定比例，從運行角度，該灰渣物理熱損失可以通過運行調(diào)整進行適當?shù)臏p少，但是散熱熱損失受鍋爐結(jié)構(gòu)影響較大，運行調(diào)整對其影響很微弱。提高鍋爐熱效率的方法除了降低鍋爐燃燒熱損失，還可以從減少不必要損耗的角度進行分析，如：降低運行中鍋爐設(shè)備廠用電率；合理規(guī)劃啟停機時間，減少燃料損失；合理的燃煤摻燒等。

2鍋爐運行中節(jié)能降耗技術(shù)措施

2.1合理安排受熱面吹灰。爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量的灰。這些灰在受熱面的不斷沉積引起傳熱熱阻不斷變大，傳熱量減少，并間接導致受熱面的傳熱效率降低。受熱面積灰會導致排煙溫度的升高，增加了排煙熱損失。根據(jù)運行情況，合理安排鍋爐吹灰，對鍋爐受熱面進行清理，確保受熱面換熱效果良好，確保鍋爐在最佳狀態(tài)下進行運行，使鍋爐能耗降低到最低程度。2.2控制磨出口溫度。磨煤機出口溫度與鍋爐經(jīng)濟性和安全性密切相關(guān)。提高磨煤機出口溫度，可以有效降低著火熱。并且，在一次風總量和二次風總量基本不變的情況下，一次風中熱風量增加，增加了空氣預熱器中煙氣與空氣中之間換熱量，從而降低了排煙溫度。該方法不需要任何運行成本和設(shè)備投入，經(jīng)濟效益十分顯著。研究機組制粉系統(tǒng)磨煤機選用5臺MP225中速磨煤機，前后墻對沖，燃燒煤種為煙煤，Vdaf=36.24%。中速型磨煤機出口溫度的確定應(yīng)根據(jù)爐膛內(nèi)燃燒情況及燃用煤質(zhì)揮發(fā)分來確定溫度高限。如果溫度過高，一方面可能會導致煤粉著火過早，引起燃燒器周圍結(jié)焦甚至燒損燃燒器。另一方面可能在磨煤機內(nèi)引發(fā)煤粉自然，造成事故。如何安全的提高磨煤機出口溫度將成為本項措施最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過查閱《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定》，中速磨煤機出口最高溫度計算方法如下：當干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf＜40%時，磨煤機出口最高溫度tM2=[(82-Vdaf)5×/3±5]。當干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf大于40%時，磨煤機出口最高溫度tM2＜70℃。故研究機組磨煤機出口溫度經(jīng)計算可知出口溫度tM2=76±5℃。自投產(chǎn)后，磨煤機出口溫度控制在70℃左右，通過調(diào)整磨煤機出口風溫由70℃調(diào)整至80℃運行，177MW負荷下ABE磨運行方式下排煙溫度下降6℃，鍋爐效率提高了約0.3%。2.3合理控制一次風壓。一次風作用有2個，即作為煤粉的干燥風和入爐攜帶載體風。干燥風將直接影響煤粉的干燥性，攜帶載體風則起到運輸煤粉進入爐膛。一次風壓過低，將會使煤粉干燥性下降，運輸煤粉能力降低，嚴重時會造成堵磨，甚至堵粉管，同時也會造成著火點靠近燃燒器，易造成結(jié)焦。一次風壓過高，煤粉得不到充分的研磨，使顆粒較粗，加速磨輥和磨盤的磨損，同時也會使煤粉的著火熱量變高，推遲爐膛內(nèi)的著火點，造成煤粉的不充分燃燒，增加排煙損失[2]。在保證安全運行的前提下，適當?shù)慕档鸵淮物L壓，一方面可以提高磨煤機一次風調(diào)門開度，降低節(jié)流損失，另一方面可以降低一次風電耗。故在相同的運行氧量下，適當降低一次風壓，可以使煤粉充分燃燒，減少制粉系統(tǒng)的冷一次風量，達到降低排煙溫度的效果。為驗證一次風壓對排煙溫度的影響，選取350MW工況下進行降一次風壓試驗，結(jié)果如下：350MW負荷時，一次風母管風壓由9.8kPa降至8.5kPa運行，一次風機電流由76A下降至65A，變頻器電流由109A下降至98A；排煙溫度高點由153.2℃下降2℃，達到151.2℃，鍋爐效率提高了約0.1%。2.4降低火焰中心。鍋爐內(nèi)的熱交換大致可以分為爐膛內(nèi)燃燒輻射放熱和煙道內(nèi)煙氣對流換熱，如果將爐膛內(nèi)的火焰中心下移，可以增加在爐膛內(nèi)的換熱量，變相的降低爐膛出口煙溫和鍋爐排煙溫度的目的[3]。在負荷穩(wěn)定時，在保證燃燒穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，燃燒調(diào)整過程中盡可能增加底層磨的出力，減少頂層磨出力。降負荷過程中，從上而下逐步停運各層燃燒器，升負荷時投運燃燒器的順序則是自下而上進行。通過上述方法盡可能降低爐膛火焰中心位置。2.5調(diào)節(jié)燃燒。通過合理的調(diào)整燃料供給與配風方式，可以使燃料充分燃燒，降低固體未完全燃燒熱損失。通常而言，如果鍋爐的燃燒調(diào)整不合適，會導致燃燒不充分或者能耗消耗過多，降低鍋爐的整體效率。因此，對鍋爐進行燃燒調(diào)整，對鍋爐節(jié)能降耗有很大的意義。調(diào)整鍋爐燃燒，首先應(yīng)以風量配比情況入手，即調(diào)整合理的過剩空氣系數(shù)，使燃燒更加充分[4]。在鍋爐運行中，升降負荷的時候，應(yīng)遵“先加風，后加煤；先減煤，后減風”的基本原則，以確燃料可以充分燃燒，最大程度地提高燃燒效率。從燃燒熱損的角度分析，如果在一定限度內(nèi)降低氧量，燃燒將減弱，造成排煙熱損失q2降低，但是固體未完全燃燒熱損失q4會增加。所以，最佳氧量應(yīng)使q2+q4最小。另外，在燃料氮含量變化不大的情況下，NOx的生成取決于氧氣濃度與高溫環(huán)境，降低氧量也意味著降低NOx排放。所以，盡量降低氧量，對節(jié)能減排有很重要的意義。總結(jié)近兩年的運行經(jīng)驗，可以根據(jù)火焰的顏色調(diào)節(jié)鍋爐的氧量，具體方法如下：氧量合適時，爐膛火焰呈亮黃色；風量過大，爐膛中心火焰為白色；風量過小時，爐膛中心火焰為暗黃色或者紅色。根據(jù)火焰的顏色進行風量調(diào)整，僅僅對燃燒風量進行粗略調(diào)整，還需要定期對鍋爐燃燒情況進行對照、分析，才能尋求出合適的調(diào)整方式，提高運行操作水平。

3結(jié)語

鍋爐運行中的調(diào)整措施，文中僅簡單的對其中幾個方面進行了闡述，除此之外，還可以從啟停機節(jié)點優(yōu)化、設(shè)備參數(shù)調(diào)整、低溫省煤器投運、燃煤摻燒等幾個方面展開研究討論，達到節(jié)能降耗的目的。該機組自投產(chǎn)以來，運行投產(chǎn)3年時間，對鍋爐運行調(diào)整認知比較淺顯，仍需進一步的分析總結(jié)。

參考文獻

[1]張繼東，陳筆，趙思嘉，等.1000MW超超臨界鍋爐熱效率正平衡和反平衡模型分析[J].鍋爐技術(shù)，2019，50（2）：21-26.

[2]孟桂祥，王偉，馬化杰，等.某330MW鍋爐燃燒調(diào)整實驗及優(yōu)化運行分析[J].電站系統(tǒng)工程，2014，30（6）：25-28.

作者:孫少華 單位:國家能源集團華北電力有限公司廊坊熱電廠