李健柏
广东粤电云河发电有限公司
摘要：本文通过研究锅炉燃烧优化调整试验，掺烧炉渣降低锅炉运行床温，控制锅炉运行床压，同时进一步优化一二次风配比，降低风组耗电率，从而降低循环流化床的发电成本。
前言：近年来，随着我国经济增速放缓，电力产能过剩以及清洁能源快速发展，导致煤电机组的发电量逐年降低。此外，伴随着电力体制改革不断深入，淘汰落后产能、超低排放要求、电量竞价上网等政策的推出和落实，使发电企业面临最基本的生存问题。为此，探索挖掘机组潜能、如何降低能耗，成为企业突围的重要出路。某电厂#5、#6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。循环流化床锅炉有着煤粉炉无可比拟的优越性，但风机压头高，导致其风机耗电率比煤粉炉高。同时，自投运以来， #5、6炉床温长期比设计值(850~900℃)高50℃以上，当掺烧国内烟煤时，床温更高，过高的床温也导致了风机出力增大，进一步提高了风机耗电率，直接影响了我厂的发电成本和经济效益。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，降低风机耗电率就势在必行。
1. 动态掺烧炉渣确保炉内床料质量
在无法保证燃用设计煤种的情况下，为保证锅炉燃烧稳定和较高效率，，维持入炉煤发热量基本稳定，同时为控制运行床温改善炉内床料质量，增加内外循环灰量，运行部制定了掺烧B厂煤粉炉炉渣的措施。通过掺烧B厂煤粉炉的炉渣，能有效改善炉内床料颗粒度的分布，特别是蓄高床压后进行排渣，将大颗粒床料通过冷渣系统排出炉内，改善炉内床料质量。在此基础上运行部积极探索掺烧炉渣对改善床温的实际效果的控制，动态调整炉渣掺烧量，始终维持炉内床料在合理的范围内，从而达到控制锅炉床温的目的。
.jpg)
通过表1可以看出，经过掺烧炉渣的调整控制后，整体床温得到了有效的降低。这使得风组的调整裕量得到很大的提高，可以在确保燃烧稳定和控制床温不超限的情况下，适当减少风组出力，从而降低风组的综合能耗。
.jpg)
为了便于统计分析，取前七个月数据做以下分析，前七个月月度均值为：2018年度为1347.42吨/月、2019年度为1810.2吨/月。2019年炉渣使用量增加462.78吨/月。
2. 燃烧系统优化控制
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。当氧量低时，燃烧不完全，机械不完全损失和化学不完全损失增大；当氧量高时，会造成床温降低，换热减弱，排烟热损失增大，同时导致二次风机电耗增大。经过试验及运行发现，当烟气含氧量在1.8%的水平，能维持较好的锅炉效率，可以作为调整二次风量的依据。通过配风优化，对应负荷床温得到相应的下降。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。循环流化床锅炉的床压指的是流化床底部的床料高度形成的压差，床压数值的大小就代表炉膛内物料循环量的多少。正常运行中，床压应该维持在一定的范围内，若床压过高循环流化床中的物料流化效果不好，一方面炉膛下部燃烧份额过大，释放的热量无法全部被密相区的受热面吸收，导致密相区床温过高，而稀相区内因为物料浓度过低，无法将足够热量传递给稀相区的受热面，最终导致锅炉出力不足；另一方面，会使一次风机电耗增大，也会导致受热面磨损问题出现。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，总结出了在保证系统安全的前提下同步降低0.5Kpa床压的措施,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。
3、应用情况：
方案实施后风机耗电率情况分析说明：
.jpg)
由上表3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。
4、效益情况：
效益情况分两部分计算，首先是综合电耗降低的收益：
为更科学的计算以年度相同时间段进行对比分析，2018年度1月至9月风组综合电耗均值为3.19%，2019年度1月至9月风组综合电耗2.8%，同时间段内C厂发电量为203630.49万千瓦时，按照每度电0.4元计算，节约电费为：
203630.49*（3.19%-2.8%）*0.4=317.66万元；
其次为控制床温增加的炉渣掺烧费用：按照每月增加462.78吨，每吨85元（税前含转运费用）
462.78*9*85=35.41万元；
综合效益为：317.66-35.41=282.25万元，经济效益相当可观。