谭恒发
广东能源集团云河发电有限公司
某厂锅炉是上海锅炉厂生产的SG-1036/17.5-M4506，亚临界中间再热、单锅筒自然循环、循环流化床锅炉，与300MW等级汽轮发电机组相匹配。每台锅炉配有2台引风机、2台一次风机、2台二次风机以及3台高压流化风机，共9台6KV辅机。2019年11月至2020年6月，某厂机组进行了超低排放改造，同步实施了锅炉降床温改造。本次升级改造系统复杂，新设备新系统新技术较多，设备改造完成后整个锅炉处于一个新的运行状态下。先后出现自动控制适当、燃烧效率降低、汽温参数不达标、风组能耗高等一系列问题。直接影响了经济效益和安全运行。当前火电企业的经营状态日趋严峻，为了竞价上网、降低发电成本，提高经济效益，针对本次改造后整个机组性能、运行参数、设备性能等情况，特别是燃烧性能、汽水特性、床温控制、协调自动控制等进行专题分析优化。
1.燃烧系统优化控制降低风组能耗以及基于降温水冷屏改造后成果巩固
该方案主要从燃烧系统一二次风量配比、烟气含氧量、锅炉床压控制等方面进行综合调整优化，具体措施如下：
（1）优化一二次风量分配比。在保证炉内流化良好的前提下，降低一次风量，严格控制一次风量不超过总风量的60%；同时适当增加二次风量，以便增强炉内燃烧和控制床温，确保机组稳定运行。
（2）控制烟气含氧量。在降低一次风量，增加二次风量的调整过程，烟气含氧量的变化，会同时引起一次风机、引风机电耗的变化，所以烟气含氧量是调整二次风量的关键因素。当烟气含氧量在1.8%的水平，能维持较好的锅炉效率，尽管二次风机耗电率有所上升，但一次风机耗电率降低，仍然使得风机综合能耗得到有效降低。
（3）适当降低锅炉运行床压。经过多次试验性调整控制，通过提高排渣频次，对床料进行选择和流态化重组，将床料中颗粒较粗、循环传热差的无效床料排出，以降低下部床压,既保证了炉内的传热效果要求，又减少了对受热面的磨损，同时也为进一步降低风组的综合能耗提供了可行性条件。
方案实施后风机耗电率情况分析说明：
表1.风机综合能耗优化前后对比
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由上表1可以明显的看出，经过实施方案后，二次风机、引风机耗电率有微少上升，但一次风机耗电率得到明显下降，使得风机综合能耗得到降低，综合厂用电率下降0.385%。
表2.降温水冷屏改造后风机综合能耗优化前后对比
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说明：因超低排放改造后系统阻力提升，引风机出力明显增加，在这里暂不考虑引风机电耗的影响。
由上表2可以明显的看出，经过降温水冷屏改造后，结合新的燃烧优化调整模式，二次风机耗电率有微少上升，但一次风机耗电率得到明显下降，使得风机综合能耗得到降低，降低综合厂用电率0.51%，成果显著。
2. 燃烧系统优化控制降低飞灰可燃物
锅炉改烧烟煤特别是神华山西煤种时，锅炉飞灰偏高，单烧较高灰份神华山西煤（灰份18%左右）时飞灰一般在6%至7%，为了降低飞灰可燃物，具体措施如下：
（1）在保证流化的前提下，适当降低一次流化风量，保证较大颗粒的煤在炉膛内进行多次内循环，增加颗粒的反复燃烧次数，间接增加反应时间。
（2）含氧量高时，燃烧速率增大，有利于燃烧完全，但含氧量过高会使颗粒在炉内停留时间减少，也会使飞灰可燃物提高，所以可以适量提高总风量，禁止缺氧燃烧。
（3）同时提高二次风量的占比，在一次风量满足流化以及床温控制的前提下，尽量多使用二次风。提高二次风压力，增加其穿透力，可以促进颗粒横向水平流化湍动，增加氧气穿透作用，消除贫氧区，提高颗粒的燃烧效率。
实施情况：
自燃用印尼煤以来一直实行如下的运行参数控制表：
锅炉运行参数控制
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鉴于机组在改造完成启动后锅炉飞灰超限严重的问题，技术部进行了第一次的锅炉控制表调整工作。
锅炉运行参数控制
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此次调整主要表现在以下几点：1）降低相同负荷段运行床压0.5KPa；2）提高相同负荷段氧量0.5%；3）提升相同负荷段二次风压0.5KPa；4）调整上下两层风门开度用于提升二次风压。
本次调整前后锅炉飞灰变化情况：
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可以很明显的看到，锅炉飞灰在调整后出现了明显的降低趋势。在纯烧印尼煤期间锅炉飞灰从最开始的4月份2.11%下降至5月份的1.57%，再到6月份1.37%，基本可达到合格值（合格值1.2%）。
根据之后的燃烧情况，对运行参数控制再次进行了更新优化
锅炉运行参数控制（烟煤试用版）
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再次优化的主要调整点为1）再次降低相同负荷段运行床压0.5KPa；2）整体提升运行氧量控制0.5%；3）下调形同负荷段一次风量控制量两万4）更改了锅炉二次风的配风模式，开始探索性的尝试进行倒宝塔模式配风。
本次调整前后锅炉飞灰情况：
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可以很明显的看到，锅炉飞灰在调整后出现了明显的降低趋势。经过二次优化调整治理，锅炉飞灰从8月份6.13%到9月份4.12%，再到10月份2.9%，最终实现纯烧烟煤时锅炉飞灰的合格控制（合格值4.2%）。