火力发电厂锅炉运行问题及调整方案

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者: 姚力 任兵 武生
[导读] 煤炭供应日益紧张,燃煤发生较大变化,导致机组适应性、运行适应性均未能及时解决
        摘要:煤炭供应日益紧张,燃煤发生较大变化,导致机组适应性、运行适应性均未能及时解决。产生了一些列问题,本文列举了目前发生的主要问题,并对应提出了合理的建议。
        关键词:燃煤锅炉;再热汽温;一次风调整;空预堵塞
        随着煤炭市场供需关系日趋激烈,燃煤价格战是各个火电厂目前控制成本的主要手段。这就导致锅炉实际燃用煤种与设计煤种偏差较大。随着燃煤的变化,机组产生了一系列问题,机组运行水平也未能及时适应,导致机组产生了以下主要问题:
         (1)由于煤热值降低,造成一次风率偏高的问题
        大部分火电机组实际燃用煤种均严重偏离设计煤种,且燃用煤种热值均呈大幅低于设计值的现象。为保证负荷响应速度,同时保证不发生堵磨问题,大部分运行人员均盲目大幅提高运行一次风压;此外,大部分机组结构布置紧凑,导致磨入口风量安装位置不能严格按照标准安装,且对应表计维护不到位,造成表盘显示风量与实际值严重偏离。通过检查发现,大部分机组冷风门开度在严重偏高,造成一次风旁通风量偏高。由此带来种种问题,如:煤粉细度加粗、一次风率增高、排烟温度增高、飞灰含碳量增高、减温水量增大等问题,严重影响机组运行的经济性及安全性。
        建议开展燃烧优化调整试验,优化制粉系统,开展磨煤机入口一次风量标定试验,合理控制冷、热风门开度和运行一次风压。
         (2)锅炉空气预热器堵塞问题
        由于华北区域部分电厂要求供暖期氮氧化物排放至控制在35mg/Nm3以下,且冬季空气预热器综合冷端温度偏低,加之燃用煤种含硫量较高等问题,导致机组秋冬季空气预热器堵塞问题严重。
        建议加强喷氨优化调整,有条件的电厂采用热风再循环、暖风器改造、MGGH系统改造等方式提高综合冷端温度,加强吹灰工作,开展空气预热器两段式改造等手段来降低空气预热器堵塞问题。
         (3)部分机组存在再热汽温偏低问题
        由于部分机组开展了汽轮机通流改造,改造后导致高排温度降低,从而导致再热汽温降低;同时,由于燃用煤种偏离设计煤种,例如,某机组设计煤质为贫煤,而实际燃用煤种为烟煤,导致着火提前,发生过热器减温水增加,而再热汽温偏低问题。以上种种原因导致再热汽汽温低于设计值,该问题在中低负荷下尤为严重。面对该问题,不同类型机组会带来不同副作用,a、通过尾部烟气挡板调节再热汽温的锅炉,运行人员会通过截流省煤器侧烟气挡板来提高再热汽温,最终导致低温再热器磨损严重,爆管问题时有发生;b、通过摆动燃烧器调节再热汽温的锅炉,运行人员会通过太高燃烧器火嘴摆动角度来提高再热汽温,最终会导致火焰中心上移,过热器减温水增大,屏过超温等问题。
        建议加强配煤掺烧、燃烧调整及受热面等工作来提高再热汽温。


         (4)锅炉结焦问题
        近年来,由于煤炭价格持续走高,电力现货交易日趋成熟,导致各厂燃用煤种复杂,煤炭来源较多。当燃用煤种灰熔点明显低于设计煤种时,导致锅炉结焦问题逐渐增多。很多电厂不同程度发生锅炉结焦问题,部分机组为湿式排渣系统,掉焦会导致炉膛负压大幅波动,影响机组安全运行;水冷壁结焦会导致炉膛辐射换热变差,导致减温水量增高、受热面超温等问题;屏过结焦会导致受热面传热恶化,造成超温爆管等问题;如果存在大量大块儿焦,碎渣机无法正常碎渣,造成除渣系统堵塞,被迫降负荷运行等问题时有发生。
        建议进行制定合理的配煤掺烧方案,开展燃烧优化调整试验,加强入炉煤灰熔点控制,加快排渣系统改造等手段来应对锅炉结焦问题。
         (5)水冷壁高温腐蚀问题
        机组实施低氮燃烧技术改造后,由于炉内实行空气分级燃烧,锅炉低氮燃烧器需要在缺氧状态下运行;部分机组为降低炉膛温度,缓解锅炉结焦,降低主燃区配风量;机组燃煤量较设计值明显增高,煤粉炉膛充满度增加,锅炉近壁取煤粉含量增加;一次风速偏高,造成火焰刷墙;燃煤含硫量增高等,系列因素均会造成炉膛近壁区H2S及CO含量浓度升高,水冷壁腐蚀速率增加,大部分机组普遍存在高温腐蚀问题。
        建议加强燃烧优化调整,且尽可能控制入炉煤硫份,防止硫份过高带来的高温腐蚀问题,通过热喷涂防护和增加贴壁风等手段降低高温腐蚀风险,定时开展炉膛还原性气氛测试工作。
         (6)原煤仓发生堵塞问题
        很多电厂入炉煤水分含量较高,或者机组选择掺烧煤泥,全年多次发生断煤事故,造成磨组停运、机组非计划停运等问题,严重影响机组运行安全性。
        建议尽快开展原煤仓防堵改造。
        4结束语
        总而言之,由于燃煤为火电厂最主要成本,火电厂的盈亏受煤炭价格影响较大。锅炉入炉煤与实际煤种的偏差,导致机组目前面临的安全问题很多,同时造成了机组运行的不经济。所以针对文中提到的共性问题,火电厂一定要尽快开展适应性设备改造或者运行调整,以保障机组运行的安全性和经济性。
        参考文献
        [1]黄燕生,林书婷.火力发电厂锅炉运行控制的节能策略探讨[J].红水河,2019,3804:55-57.
        [2]于洁.浅谈火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J].科学技术创新,2019,04:183-184.
        [3]黄蓬阳.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].科技与创新,2019,16:85-86.
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