对EЛ-670-13.8-545KT型锅炉降低供电煤耗的介绍

1、EJ!-670-13.8-545KT型锅炉降低供电煤耗的分析与措施安山1华电能源牡丹江第二发电厂，牡丹江，157015关键词：供电煤耗，锅炉效率，制粉出力，再热汽温，变压运行摘要：EJ1-670-13.8-545KT型锅炉是我国八十年代从前苏联购买，具有与我国国内锅炉不同的特点，本文针对该炉型特点，从提高锅炉效率，制粉出力，再热汽温，变压运行方式等角度进行论述。1引言供电煤耗是火力发电厂主要经济指标之一，有效地降低供电煤耗对提高机组效率，节能降耗具有重要意义。如何降低供电煤耗现已成为火力发电厂节能工作的重中之重。本人通过参阅大量文献，结合自身运行经验进行分析，认为我厂供电煤耗还有很大空间可以开

2、发，大体分为提高锅炉效率、提高制粉出力、再热汽温、变压运行等方面。2提高锅炉效率对降低供电煤耗的分析与措施如何提高机组效率，就锅炉而言，大体为两个方面：一方面应通过调整运行方式和措施尽量减少各种损失；通过完善地检修消除影响经济性的缺陷和问题。另一方面则应提高蒸汽参数质量，减少减温水量和排污量。在所有损失中，排烟热损失和机械未完全燃烧热损失所占比重最大，因此有效地减少这些损失，将有效地提高锅炉效率。2.1 锅炉排烟热损失的分析与措施对排烟热损失有影响的主要是排烟温度和排烟量。一般来说，排烟温度每上升10C,则排烟热损失增加0.6%1%。排烟量主要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，而燃料中的水分

3、则由入炉煤成分来决定。主要包括：漏风、受热面积灰和结渣、外界因素等。漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风，是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理、检修以及设备结构有关的问题。1）炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底密封水槽处漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，当炉底水封失去或者炉膛掉大焦破坏炉底水封时，将使大量冷风从炉底漏入，严重影响锅炉的经济性和安全运行。炉膛漏风的另一个常见地方是看火孔和人孔门，尤其是人孔门，当没有将其关严或关闭后未扣紧，将导致冷风漏入。2）制粉系统漏风主要是从煤、粉管道漏入。制粉系统的漏风一直较为严重，一是由于设计上的原因，二是由于制粉系统的防爆门破

4、裂造成漏风增大。要经常检查防爆门的铁皮，有无暴烈破损，及时进行处理。3）烟道漏风指氧量计前尾部烟道漏风。在氧量不变时，烟道漏风也将排挤一、二次风量，使排烟温度上升。控制漏风的措施：a）在运行中经常检查水封槽和捞渣机水位，检查捞渣机关断门是否严密，有无掉大焦砸开的情况发生；目前我厂存在的问题最有可能就是炉底水封腐蚀严重，密封水储存不住，失去作用，要利用检修机会重点检查了锅炉水封槽插板与水封结合处是否存在漏风，并对水封槽内存在的积灰进行清理，同时在运行中尽量提高水封槽水位，使炉底密封更严密。捞渣机关断门露出水面上方部分门与门之间密封不好，漏风。这些问题需要在今后检修中要重点处理。b）看火孔看完火或

5、打完焦后一定要及时关严，如果存在关闭不严和关不上的问题要及时与检修联系进行处理。c）对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，尽量少用或不用冷风多用热风，这样可使排烟温度降低11.5C；d）提高烟道人孔门和保温层的严密性，防止烟道漏风。受热面积灰和结渣指锅炉受热面积灰、结渣及空预器传热元件积灰，锅炉受热面积灰将使受热面传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空预器入口烟温升高，从而导致排烟温度升高；空气预热器堵灰则使空气预热器传热面积减少，也将使烟气的放热量减少，使排烟温度升高，对锅炉的安全、经济运行及可靠性有很大影响。由于结渣往往是不均匀的，炉膛结渣使水冷壁的传热热阻增加，水冷壁吸热

6、量不足，锅炉出力降低，并对锅炉的水循环安全性带来不利影响；同时，由于炉内换热减弱，炉膛出口烟温升高，直接导致主蒸汽温度升高，减温水量增加；另外，炉膛上部积结的渣块掉落时，还可能砸坏冷灰斗。防止空预器堵灰的措施：防止机组启停过程中油枪雾化不好；严格执行空预器吹灰，在机组启停、入炉煤中灰分的质量分数较高和燃烧不好时，增加吹灰次数。1）炉膛结渣形成的原因实际煤质与设计煤质偏差很大是造成炉膛结渣的主要原因之一，灰的熔融特性是判断燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据，不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。灰熔点比设计值低,因而灰粒很容易达到软化状态而发生结渣。另外，灰分中碱性和酸性两类氧化物含量之比即碱

7、酸比偏高，那么这种煤质容易发生结渣。炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高，在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量没有足够的水冷壁受热面来吸收，因此导致燃烧器区域的局部温度过高，造成燃烧器区域的结渣；另外，燃料和烟气在炉内的停留时间过短，燃料未能完全燃烧，引起炉膛出口烟温偏高，造成炉膛出口受热面结渣。锅炉在实际运行中，由于炉内气流组织不佳，造成火焰中心偏移。在高负荷时，引风机出力不足，炉膛出口氧量偏小，不能充分实现炉内富氧燃烧，引起炉膛结渣。煤粉细度变大，煤粉变粗，煤粉中的粗颗粒很容易从煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞；此外，粗颗粒的燃尽需要相当长的时间，因此常常贴壁而增加了结渣的机率。措施：1）

8、对炉膛和烟道定期全面吹灰2 ）做好运行燃烧调整3 ）做好设备的检修，保证良好状态。利用机组检修的机会，对磨损严重或脱落的一次风喷口内的钝体进行更换；对烧损变形、发生偏斜的燃烧器喷口及时进行了修整和校正，以防止燃烧器一次风喷口处煤粉分布不均和煤粉火焰发生偏斜而引起炉膛局部结焦和排烟温度升高。通过机组启动前对锅炉进行冷态空气动力场试验找出燃烧器合理的配风方式，使炉内组织起良好的空气动力工况，确保锅炉的安全、稳定、经济运行。检修中对锅炉各受热面进行了清灰除渣，降低受热面的灰污染度，增大受热面的传热系数，加强换热，使各受热面的吸热量达到或接近设计值。在大修中，对管式空气预热器进行了彻底的清灰、堵漏治理

9、。影响排烟温度的外界因素主要是环境温度（即空预器入口温度）和入炉煤的成分。环境温度的变化将使空预器传热温差跟随变化，从而使排烟温度也随着季节变化。煤质是影响排烟温度的最大因素，煤成分的变化将使炉膛的燃烧工况发生变化，当入炉煤的煤质变差，发热量低于设计值时将使给煤量和烟气量增加，最终使排烟热损失增大。2.2锅炉未完全燃烧热损失的分析与措施未完全燃烧热损失包括化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失两种，对煤粉炉化学不完全燃烧热损失较小，与煤的挥发分有关。对于煤粉炉机械不完全燃烧热损失是仅次于排烟热损失的一项热损失，主要由灰渣中的可燃物和随烟气排出炉外飞灰中的可燃物组成。由于煤粉炉的飞灰与炉渣量

10、比例大约9:1,所以飞灰可燃物占未完全燃烧热损失的比例最大，对锅炉效率影响最大。锅炉飞灰可燃物超标，不仅会增加燃煤消耗量，降低锅炉热效率，而且对锅炉的安全运行构成严重威胁，易带来过热器结焦和烟道二次燃烧、低温腐蚀和磨损等问题，使锅炉运行的安全性和经济性受到影响。主要包括：煤质的原因、煤粉的细度、风量和氧量、燃烧过程本身、一次风温度偏低、炉膛温度偏低、风量调整方面的原因、喷燃器损坏的原因等。煤质的原因包括：煤粉水分过大、煤粉灰分高、煤粉挥发分底等。由于原煤水分高，为了满足制粉出力，必然增加制粉系统通风量，引起煤粉细度增大。造成一次风喷口的煤粉着火距离太远，从而引起着火、燃烧推迟，煤粉在来不及燃烧

11、完全就离开炉膛。煤粉水分过高，着火热也高。同时，由于一部分燃烧热消耗在加热水分上，使水分汽化、过热，也降低了炉膛内的烟气温度，使煤粉气流卷吸的烟气温度也降低，火焰对煤粉气流的辐射热也降低，这些因素对着火显然不利。燃煤灰分高，由于燃料本身放热量低，燃料消耗量大，加之灰分不但不放出热量，而且还要吸收热量，使炉膛内烟气温度降低，煤粉气流着火推迟，也使煤粉着火稳定性降低。由于灰分的隔绝作用，煤的燃尽性能较差。煤中挥发分低，煤粉气流的着火温度显著提高，着火热也随之增大。也就是说，必须把煤粉气流加热到更高的温度才能着火。因此，挥发分低的煤着火要困难些，达到着火所需的时间也更长些，着火点离开燃烧器的距离也自

12、然拉得更长些。燃料中挥发分含量较高时，煤粉着火容易，同时燃烧过程稳定，未完全燃烧热损失也较小。煤粉细度。煤粉越细，表面积越大，越容易着火，同时所需燃烧时间越短，燃烧越完全。但煤粉过细会使制粉电耗增加，降低锅炉效率。风量和氧量。炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧产物的存在，给锅炉运行带来二次燃烧的威胁；炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，达不到经济运行的效果。同时导致排烟热损失和风机电耗增加。燃烧过程本身。缩短煤粉着火时间同时延长煤粉在炉膛中燃烧停留时间，使碳粒尽可能完全燃烧，将会降低煤粉的未完全燃烧热损失，提高锅炉效率。一次风温度偏低，使煤粉气流的初温较低，

13、增加了把煤粉气流加热到着火温度的着火热，煤粉气流在离开燃烧器喷口较远才能着火燃烧，如果着火过迟，将会推迟整个燃烧过程，致使煤粉来不及燃烧完全就离开炉膛，增大机械不完全燃烧损失，必然造成飞灰可燃物偏大。一次风温度偏低这是导致飞灰可燃物超标的一个原因。炉膛温度偏低对煤粉气流的着火不利，燃烧阶段火焰中心温度偏低，煤粉燃烧速度较慢，燃尽阶段的温度也较低，致使煤粉在离开炉膛之前来不及完全燃烧，必然造成飞灰可燃物偏大。风量调整方面的原因。一次风速偏高导致煤粉着火推迟，着火后温度降低，燃烧不完全的结果，也使飞灰可燃物含量增大。二次风不能及时送入并与煤粉良好浑合，造成局部缺氧或过剩空气量不足，也会导致燃烧不完

14、全，使飞灰可燃物含量增大。炉膛过剩空气系数a过大，因为炉膛温度的降低和燃烧时间的缩短（由于烟气流速加快），可能使飞灰可燃物增大。燃烧器损坏方面的原因。喷口温度过高，使喷口过热变形、损坏，钝体磨损和脱落。燃烧器的损坏，致使风粉混合不均匀，破坏了炉内良好的空气动力工况，造成燃烧恶化，不完全燃烧可燃物增加。降低未完全燃烧热损失的措施：1）合理控制氧量。电厂锅炉炉膛出口运行氧量发生变化时，其它主要的运行经济指标如灰渣未燃烬碳含量、排烟温度、送引风机总电耗、主汽温度以及减温水量都将发生变化，炉膛出口氧量是机组运行中最容易调整、变化范围最宽、与其它运行指标耦合性最强、对经济性影响最大的参数之一。运行氧量发

15、生变化时，对经济性的最直接影响来自烟气量引起的排烟热损失的变化，同时，它还会引起其它运行参数的改变，这些参数包括：灰渣未燃烬碳含量、排烟温度、送引风机总电耗、主汽温度和减温水量和减温水量。变氧量运行对整台机组经济性的净影响是上述所有参数综合作用的结果。目前，现场运行规定的氧量控制参数多是针对额定负荷，一般根据锅炉的燃用煤种凭经验选取，机组低负荷调峰运行时，氧量的控制还具有较大的随意性。运行氧量减小，锅炉的排烟热损失和送引风机总电耗减少，机组煤耗有降低的趋势，同时也会引起灰渣未燃烬碳损失的增大，从而使供电煤耗有增加的趋势；而汽温和减温水的情况较为复杂，它和锅炉的设计特性有关；在运行中控制炉膛氧的

16、质量分数w（O2）在4%6%时，锅炉效率比较高。表盘氧量显示值与w（O2）实测值有时相差较大，因此必须定期对氧量表进行校验，确保烟道人孔门和保温层严密，提高氧量表的准确性。2）及时掌握煤质和煤粉细度的变化。随着煤粉颗粒粒径的减小，煤粉燃烧热重曲线的分界更明显，最大燃烧速率出现得越早，着火温度降低，着火提前。煤粉颗粒粒径越小，煤粉燃烧高、低温度段的活化能就越小，其减小的程度与煤种及其表面结构有关。煤的比表面积随着煤粉颗粒粒径的减小而增加，随煤粉颗粒比表面积的增加活化能减小，煤粉越易着火燃烧。煤粉颗粒粒径对其燃烧特性有重大影响，随煤粉颗粒粒径的减小其物理结构与燃烧特性得到改善。运行人员应及时掌握入

17、炉煤种的变化，根据煤质分析报告，相应调整好制粉系统的运行，保证适当的煤粉细度。可对经常烧的煤种进行试验，不要一味的追求过低的煤粉细度，要综合考虑制粉电耗。加强原煤的采购和储备管理，把好入厂煤验收质量关，加强煤场管理，对不同煤种要分堆存放，锅炉煤斗进煤时尽力做好混煤工作，严格执行。控制好煤粉水分3）做好燃烧配风。锅炉运行人员应经常观察煤粉的着火情况，控制煤粉的着火距离离一次风喷口出口200300mm。根据煤粉着火、回火情况及时调整一次风压。正常运行中，适当降低一次风压，提高一次风温，将使着火点提前。运行人员在高低负荷工况时，都应调整好炉内燃烧，调整好一次风、二次风的配比，保证炉膛火焰不偏斜，确保

18、煤粉、空气的良好浑合。一、二次风的混合特性也是影响着火和燃烧的重要因素，二次风过早送入，将使着火点推迟，但如果二次风送入过迟，又会使着火后的燃烧缺氧。因此，在运行中需要根据负荷的变化及时调整炉膛与风箱之间的压力差p及各层二次风配比，使二次风送入时机达到最好。4）延长燃烧时间。a）适当降低炉膛负压，如将其控制在30Pa左右；b）适当减少底部二次风的开度，使煤粉在炉膛中充分地燃烧；c）通过调整配风方式，适当降低火焰中心；5）控制好检修质量，保证设备良好使用。改善燃烧器，选择优质合金钢材料，增加防磨耐热性能，利用检修机会对损坏的要及时进行修理和更换。确保炉膛设计切园正确，利用停炉机会，检查燃烧器的安

19、装角度，确保炉膛设计切圆的正确。做好一次风速的冷、热态的调匀试验及二次风的冷态挡板特性试验，保证炉膛火焰的中心不偏斜。理论分析和实践证明，降低飞灰可燃物的最重要措施是改善煤粉和空气的浑合。同时，要使煤粉在离开炉膛以前燃尽，以控制飞灰可燃物含量，就必须保证炉膛温度和煤粉在炉膛内停留时间这两个条件，即在足够高的炉膛温度条件下，煤粉在炉膛内停留足够长的时间。还必须指出，烟气中氧气浓度对燃尽需要的停留时间影响很大，但是温度的影响更大，如烟气温度从1000C提高到1300C时，燃尽需要的时间将降低90%。要提高锅炉运行效率，除了控制漏风、保持换热面清洁、强化燃烧外，关键是控制好锅炉运行氧量和煤粉细度，它

20、们直接影响锅炉的运行经济性。3提高制粉出力，降低制粉电耗将有效降低供电煤耗制粉出力包括磨煤出力、干燥出力、通风出力。制粉出力下降包括三个方面：单位时间内制备的煤粉量下降；当煤粉粒度过细和过度干燥时，消耗了部分系统制粉能力；当煤粉粒度过粗、煤粉颗粒的均匀性和水分超林时T锅炉着火、燃烧效率和稳定忤岸低°而制粉系统出力下降还会增加制粉系统运行小时数，造成较高的磨煤电耗和通风电耗，钢耗，厂用电增高，各种维护量和设备消耗增加，设备安全可用性下降，机组及制粉系统的综合经济性难以保证。3.1 给煤量不足原煤仓内落下杂物堵塞下煤口、原煤水分太多导致棚煤，会使下煤量不足，给煤机煤层厚度减小，球磨机载煤

21、量达不到额定的最佳载煤量，致使球磨机出力下降。3.2 球磨机磨煤出力下降1 ）原煤质差。当原煤可磨性下降、杂物过多，特别是当原煤水份过大时，致使球磨机磨煤能力下降。2 ）衬瓦磨损。衬瓦的外形决定着钢球的提升能力，随着运行时间的延长，衬瓦磨损量增大，衬瓦磨损超标时，球磨机磨煤能力就满足不了需要。钢球与球磨机衬瓦硬度存在匹配关系。当钢球过|硬时，仔致衬瓦磨损速度加快，也窗影响磐保能力。|3）钢球装载量不符合要求。理论上，钢球装载量在最佳钢球装载量以下，在当煤种和原煤水分一定时，球磨机出力与钢球装量的0.6次方成正比。因此，钢球装载量不足会导致球磨机磨煤能力下降。另一方面，当超过最佳钢球装载量时，由

22、于钢球充满程度增大，使钢球落下的有效工作高度减小，钢球的撞击作用减弱，增加钢球装载量对提高磨煤出力作用是一个递减的关系。同时随着钢球装载量的增加，球磨机噪声水平下降，影响了给煤机球磨机出力。因此，在实际运行中，通过钢球装载量的增大来补偿磨煤出力不足的作用是有限的。4）钢球材质不符合要求、小钢球比例过高。一定比例的小钢球可以填充大钢球的间隙，使钢球总的表面积和撞击次数增加，与大钢球一起达到磨煤的作用。但过量的小钢球将使球磨机磨煤能力下降。钢球硬度和耐磨性不足，对煤的撞击和挤压研磨能力下降；钢球冲击韧性不足，钢球破脆率J.1K.1ji这洋疯影明J球劈机的吊力一者郡公斤致球的小L内小钢球比例为川，十

23、力卜降：.3.3 粗、细粉分离器分离效果下降|1）调节挡板调整不力。煤粉细度均匀度差，影响制粉系统出力和锅炉的稳定燃烧。风粉混合物中水分与含硫成分的低温腐蚀，粗粉分离器粒度挡板各转动部件有所腐蚀，运行一段时间后，煤中的杂草、塑料纸等堵塞在两个挡板之间，造成分离效果下降，需要定期进行清理。2）部件磨损。粗粉分离器下部金属内锥体磨损甚至磨穿，粗粉分离器上部锥体锥面和细粉分离墙内弧内I防忸材料磨损、说落,都会F成分离效果卜-降，煤猫粒.变不符合要求：.3）锁气器不严密或堵塞。部分锁气器关闭不严，动作不灵活，造成漏风漏粉严重。细粉分离器下部锁气器动作失灵，锁气器不严密会形成系统内漏。锁气器挡板常常不严

24、密、歪斜、甚至脱落，这样就会造成：在锁气器开口处与锁气器上部形成直通，大大减弱了分离器分离的效果，粗粉直接进入系统后段；分离出来的合格煤粉重新吸入制粉系统，在系统中进行无用的循环，消耗了部分制粉能力，同时使煤粉磨得过细，乏气中粉尘浓度增大；回粉锁气器挡板脱落，曾造成回粉管堵塞，煤粉堵塞粗粉分离器的故障，粗大颗粒煤粉无法回到球磨机进行再磨制。而细粉分离器挡板脱落或落粉管锁气器脱落或堵塞，导致下粉不畅或跑粉，排粉机带粉，对锅炉和排粉机的安全造成威胁。3.4 球磨机通风出力不足和系统漏风1）球磨机通风量不足，磨煤机中的通风量难以带出磨成的煤粉。原因如下：原煤水分超标、原煤干燥过度；系统漏风。2）由于

25、制粉系统为负压系统，如管道和设备有不严密之处，冷空气就由外界漏入系统，漏风一般发生在给煤机、磨煤机进出口、管道法兰、系统检查孔、防爆门等处。制粉系统漏风对制粉量、煤粉粒度和耗电率等运行指标都有影响。漏风的部位不同其危害性亦不同，对于球磨机来说，而漏点越靠近球磨机入口，危害越大，例如在球磨机进口漏入冷空气，将使进入磨煤机的干燥介质温度降低，对燃料的干燥能力减小，因而使磨煤出力降低和磨煤单位耗电增大。同时使煤粉所含水分增加和乏气温度降低，情况严重时会影响煤粉的着火和燃烧，也会减小煤粉的流动性，造成制粉管道流动不畅或堵塞。为保持磨煤机内的干燥能力，由于冷风和热风量同时增大，形成虚假乏气风量，而球磨机

26、内实际通风量不足。如果通风量超过粗粉分离器的容量，则会使分离器出口的煤粉变粗而使燃烧过程恶化。如通风量超过细粉分离器的容量，其分离效率将明显降低，从而使进入炉膛的乏气含粉率增大，造成排烟温度升高，飞灰含碳升高。在通风量大、含粉率高的条件下，排粉机工况恶化，甚至造成球磨机出口负压不足。3.5 保证制粉系统出力的对策和措施1）加强系统的性能调整试验。应对制粉系统进行性能调整试验，主要实验内容为磨煤机钢球装载量特性试验、粗粉分离器粒度挡板特性试验、通风量特性试验、磨煤机出力试验和综合性能试验。通过各项试验和对各运行参数进行的综合调整，及时发现和处理一些设备和系统问题，得出制粉系统最佳运行参数。由于目

27、前我厂的实际情况，比较难做的是磨煤机钢球装载量试验。2）进一步加强燃煤管理。制定切实可行的入厂煤质量管理制度，严把燃煤采购关，强化燃煤监督和入厂煤的检验，严格控制高灰分，高水分煤入厂。3）进一步加强运行管理。严格执行运行操作规程，加强对制粉系统运行参数的监视和调整，保证系统在最佳运行工况下运行，及时发现设备缺陷，以利于处理。4）进一步加强技术监督和检修、维护工作。建立有效的检修质量保证体系，层层严格把好检修质量关，特别是保证在设备大修中对影响制粉系统性能的设备缺陷进行根本性治理。加强维护管理,及时快速消除设备缺陷。5）加强磨煤钢球的供销管理和检修筛选。定期对钢球质量进行检验，严格按有关规定的耐磨性和冲击韧性等指标进行验收，以保证磨煤能力和降低钢球消耗。利用检修机会，对球磨机内过量的小钢球和异型钢球进行筛选淘汰，以保证在正常运行筛选能力下合理的小钢球比例。6）加装原煤仓疏通装置。减少因断煤造成出力下降，设备磨损加剧的发生，目前虽然不能完全解决，但比一前好多了。4 .提高再热器温度减少事故喷水量的使用对降低供电煤耗具有重要意义再热器是中压设备，