崔本明
新疆华电高昌热电有限公司 新疆 吐鲁番 838000
为了提高锅炉运行的经济指标，本文针对350MW新建机组，上海锅炉厂有限公司生产的型号为SG-1156/25.4-M4413型超临界压力直流锅炉的热效率试验进行测试，摘要：为了提高锅炉运行的经济指标，本文针对350MW新建机组，上海锅炉厂有限公司生产的型号为SG-1156/25.4-M4413型超临界压力直流锅炉的热效率试验进行测试，通过采用反平衡法（热损失法）进行试验、计算和修正研究，表明该试验方法能够准确测试锅炉热效率，为同类型机组进行锅炉热效率试验和提高锅炉热效率提供了可供借鉴的依据和参考。
关键词：直流锅炉；热效率；试验内容；试验方法
0 引言
锅炉是火力发电厂重要的组成部分，锅炉热效率是锅炉经济运行的重要指标之一,通过试验得到锅炉的热效率并对效率进行提高，对保证和提高火力发电厂发电效率和质量具有重要的意义[1]。杨晓菁[2]采用热工测量和能量转化的视角对锅炉热效率形成过程进行分析。孙培波等以660 MW超临界机组四角切圆煤粉锅炉为研究对象，将四种煤种采取混掺试验，并以燃料煤高位发热量为基准,测量并计算混掺燃烧锅炉的热效率[3]。吕国钧等通过对污泥干化燃烧系统能量平衡热效率的研究，提出了最佳干化焚烧运行参数和工况[4]。研究者对锅炉热效率提升方法进行了研究，并为其他锅炉热效率的提升提供了参考[5-6]。因此，如何准确测试锅炉热效率，并找到提高热效率的有效措施是电厂经济运行的永恒目标。本文针对新疆某350MW机组，锅炉为强制循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、紧身封闭布置燃煤锅炉。制粉系统采用正压直吹式制粉系统，配备5台ZGM95G中速磨煤机。以低位发热量为基准，采用反平衡法对该锅炉额定负荷下的热效率性能进行试验，为提高机组效率提供了依据和参考。
1 试验条件
通过试验来确定锅炉热效率是否能达到性能保证值，为后期改进和提高机组性能提供依据。试验依据为《锅炉性能试验规程》ASME PTC4-2008，《火电机组启动验收性能试验导则》1998和《锅炉主机技术协议》。试验需要使用仪器主要有：烟气分析仪（EP850）、大气压力表（DYM3-1）、温度巡检仪（HIOKI2011）、铠装热电偶（E型）、烟尘采样仪(WJ-60B) 和数显温湿度表(608-H1)等设备，以上设备均在有效日期内。试验前对锅炉机组设备进行了全面检查，锅炉机组无明显泄漏。试验中对煤种两种工况取样化验，试验煤种的收到基水分为21.4%和21.6%，收到基灰分为11.0%和10.9%，干燥无灰基挥发分为31.89%和31.82%，低位发热量为19.37 MJ/kg和19.55 MJ/kg。试验前，锅炉机组已连续运行3天以上且前9小时锅炉负荷为90%额定出力。试验期间，锅炉运行需稳定。试验前对锅炉的炉膛和尾部受热面进行了充分的吹灰。
2 试验方法及内容
该锅炉额定出力热效率性能试验采用热损失法确定锅炉热效率。根据现场实际负荷情况在负荷为324MW下进行了两次试验。试验过程中对参数进行测量。主要的试验参数测量有以下几个：（1）烟气温度测量。主要采用网格法在A、B两侧空预器出口各布置10个E型热电偶，连续测量烟气温度，每15分钟记录一次。在A、B两侧空预器入口布置5个E型热电偶，测量烟气温度。（2）烟气成分的测量。采用代表性网格点在A、B两侧空预器入口各布置5根取样杆连接烟气分析仪，在出口各布置10根取样杆连接烟气分析仪，测量烟气中的O2、CO2、CO量，每15分钟记录一次。（3）送风温度、环境温度和大气压力测量。主要采用热电偶测量进风温度，用干湿球温度计测量环境温度，大气压力用膜盒式气压计测量。每10分钟记录1次。主要参数在集控室利用DCS系统记录锅炉主要运行参数，每10分钟记录一次。试验过程中需要取样化验。主要的取样化验有以下几个：（1）原煤、炉渣取样。试验中试验煤种采用井供煤与露天煤以1.5:8.5比例，在煤场充分混掺后经输煤皮带送入各给煤机。对所投运给煤机进行原煤取样，大渣取样在捞渣机排渣处进行。每30分钟取样一次。（2）飞灰取样。
在空预器出口烟道上，按等截面网格法划分测点，利用烟气采样仪逐点等时等速取样。（3）煤粉取样。在磨煤机出口粉管上取样点进行，试验期间，每台磨煤机抽取煤粉试样一份，分析煤粉细度。（5）样品化验。所采集到的原煤样、飞灰、炉渣、煤粉，缩分成3份。一份交电厂化验室进行工业分析；一份交由有资质的单位进行元素分析、低位发热量测定，结果将作为正式数据引入热效率的计算；第三份留底备用。
3 试验结果及分析
试验过程中采用热损失法确定锅炉热效率。通过对固体未完全燃烧热损失、辐射热损失、干烟气热损失、修正后干烟气热损失、修正后燃料中水的热损失、修正后氢燃烧生成水热损失和修正后空气中水蒸气热损失的计算和修正。具体计算结果见表1。
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4 试验结论
该锅炉额定出力热效率为93.966%、93.706%，平均值为93.836%。达到了锅炉主机技术协议中关于性能保证值93.50%。该试验过程和方法为同类型机组进行锅炉热效率试验和提高锅炉热效率提供了可供借鉴的依据和参考。
参考文献
[1]梁增. 电厂锅炉热效率提升及运行维护[J]. 百科论坛电子杂志, 2020, 000(002):918.
[2]杨晓菁. 冷凝式锅炉与传统锅炉热效率的差别化分析[J]. 应用能源技术, 2020(6):35-36.
[3]孙培波, 杨永伟, 李耀德,等. 基于燃煤高位发热量下混煤掺烧热效率研究[J]. 电力勘测设计, 2020, No.137(03):32-36.
[4]吕国钧, 王丽花, 王飞,等. 污泥干化焚烧工程热效率试验研究[J]. 锅炉技术, 2020, v.51;No.496(01):77-82.
[5]范志鹏. 提高锅炉热效率方法的探索与研究[J]. 智能城市, 2017(10):208.
[6]胡渠道. 300MW机组锅炉热效率的影响因素分析[J]. 装备维修技术, 2020(1):36-36.