电厂锅炉节能降耗策略研究

1、第 页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！电厂锅炉节能降耗策略研究 摘要：火电燃煤机组煤耗约占全国总煤耗的30%，随着我国能源消费革命的不断深化，火电机组采取有效的节能措施，降低能源消耗成为这场能源革命中关键的一环。在此背景下，通过对北京巴布科克威尔科克斯有限公司设计和制造的350MW直流炉运行情况进行分析研究，站在运行调整的角度，对锅炉的节能减排技术措施进行分析讨论，为火电厂锅炉节能工作提供参考性建议。 关键词：350MW直流炉；锅炉运行；节能降耗；技术措施 以2台350MW超临界机发电机组为研究模板，锅

2、炉厂家为北京巴布科克威尔科克斯有限公司设计生产的直流炉。该锅炉为单炉膛，一次中间再热，前后墙对冲，平衡通风，固态排渣，半露天布置，全钢构架的型锅炉，型号为B&WB-1150/25.4-M。锅炉配有无炉水循环泵的内置式启动系统。2台机组自投产以来，锅炉本体及主设备运行安全、可靠，各项主要参数均达设计要求。通过对3年来2台锅炉运行数据进行对比归纳，1#炉BMCR时的热效率为93.56%，2#炉BMCR时的热效率为93.75%，达到了保证值93%。锅炉最大连续蒸发量、主汽压力、主汽温度和再热器温度等主要参数均能达到设计值。通过近两年的运行观察、调整、优化，使得锅炉热效率持续保持较高的运行水平，现对近

3、两年来针对锅炉运行中节能减耗的技术措施进行交流讨论。 1影响锅炉效率的因素分析 锅炉的热效率计算方法通常有2种：正平衡法与反平衡法1。（1）正平衡法：热效率有效利用热量/燃料所能放出的全部热量100%锅炉蒸发量(蒸汽焓-给水焓)/燃料消耗量燃料低位发热量100%。（2）反平衡法：热效率100-各项热损失的百分比之和100%-q2-q3-q4-q5-q6式中：q2排烟热损失（%）；q3气体未完全燃烧热损失（%）；q4固体未完全燃烧热损失（%）；q5散热损失（%）；q6灰渣物理热损失（%）。对比2种方法，反平衡法的计算方式更加直观地显示出影响锅炉效率的各个因素，因此，使用反平衡法，结合国家能源集团

4、华北电力有限公司廊坊热电厂近2年的运行参数，对该厂1#、2#机组进行锅炉效率计算，结果如表1所示。通过数据统计计算，可以得出，1#、2#锅炉排烟损失q2高达5.36%和5.29%，占据热损失百分比第一位，并且比重极高。固体未完全燃烧热损失q4均为0.65%，占据热损失百分比第二位，相对于排烟热损失，损失较少，但是在热损失中仍占据很大的比例，不容忽视。灰渣物理热损失q6分别为0.26%和0.25%，散热热损失q5分别为0.35%和0.44%，这两项热损失同样占据了一定比例，从运行角度，该灰渣物理热损失可以通过运行调整进行适当的减少，但是散热热损失受锅炉结构影响较大，运行调整对其影响很微弱。提高锅

5、炉热效率的方法除了降低锅炉燃烧热损失，还可以从减少不必要损耗的角度进行分析，如：降低运行中锅炉设备厂用电率；合理规划启停机时间，减少燃料损失；合理的燃煤掺烧等。 2锅炉运行中节能降耗技术措施 2.1合理安排受热面吹灰。炉膛内燃烧产生大量的灰。这些灰在受热面的不断沉积引起传热热阻不断变大，传热量减少，并间接导致受热面的传热效率降低。受热面积灰会导致排烟温度的升高，增加了排烟热损失。根据运行情况，合理安排锅炉吹灰，对锅炉受热面进行清理，确保受热面换热效果良好，确保锅炉在最佳状态下进行运行，使锅炉能耗降低到最低程度。2.2控制磨出口温度。磨煤机出口温度与锅炉经济性和安全性密切相关。提高磨煤机出口温度

6、，可以有效降低着火热。并且，在一次风总量和二次风总量基本不变的情况下，一次风中热风量增加，增加了空气预热器中烟气与空气中之间换热量，从而降低了排烟温度。该方法不需要任何运行成本和设备投入，经济效益十分显著。研究机组制粉系统磨煤机选用5台MP225中速磨煤机，前后墙对冲，燃烧煤种为烟煤，Vdaf=36.24%。中速型磨煤机出口温度的确定应根据炉膛内燃烧情况及燃用煤质挥发分来确定温度高限。如果温度过高，一方面可能会导致煤粉着火过早，引起燃烧器周围结焦甚至烧损燃烧器。另一方面可能在磨煤机内引发煤粉自然，造成事故。如何安全的提高磨煤机出口温度将成为本项措施最关键的环节。通过查阅火力发电厂制粉系统设计计

7、算技术规定，中速磨煤机出口最高温度计算方法如下：当干燥无灰基挥发份Vdaf40%时，磨煤机出口最高温度tM2=(82-Vdaf)5/35。当干燥无灰基挥发分Vdaf大于40%时，磨煤机出口最高温度tM270。故研究机组磨煤机出口温度经计算可知出口温度tM2=765。自投产后，磨煤机出口温度控制在70左右，通过调整磨煤机出口风温由70调整至80运行，177MW负荷下ABE磨运行方式下排烟温度下降6，锅炉效率提高了约0.3%。2.3合理控制一次风压。一次风作用有2个，即作为煤粉的干燥风和入炉携带载体风。干燥风将直接影响煤粉的干燥性，携带载体风则起到运输煤粉进入炉膛。一次风压过低，将会使煤粉干燥性下

8、降，运输煤粉能力降低，严重时会造成堵磨，甚至堵粉管，同时也会造成着火点靠近燃烧器，易造成结焦。一次风压过高，煤粉得不到充分的研磨，使颗粒较粗，加速磨辊和磨盘的磨损，同时也会使煤粉的着火热量变高，推迟炉膛内的着火点，造成煤粉的不充分燃烧，增加排烟损失2。在保证安全运行的前提下，适当的降低一次风压，一方面可以提高磨煤机一次风调门开度，降低节流损失，另一方面可以降低一次风电耗。故在相同的运行氧量下，适当降低一次风压，可以使煤粉充分燃烧，减少制粉系统的冷一次风量，达到降低排烟温度的效果。为验证一次风压对排烟温度的影响，选取350MW工况下进行降一次风压试验，结果如下：350MW负荷时，一次风母管风压由

9、9.8kPa降至8.5kPa运行，一次风机电流由76A下降至65A，变频器电流由109A下降至98A；排烟温度高点由153.2下降2，达到151.2，锅炉效率提高了约0.1%。2.4降低火焰中心。锅炉内的热交换大致可以分为炉膛内燃烧辐射放热和烟道内烟气对流换热，如果将炉膛内的火焰中心下移，可以增加在炉膛内的换热量，变相的降低炉膛出口烟温和锅炉排烟温度的目的3。在负荷稳定时，在保证燃烧稳定的基础上，燃烧调整过程中尽可能增加底层磨的出力，减少顶层磨出力。降负荷过程中，从上而下逐步停运各层燃烧器，升负荷时投运燃烧器的顺序则是自下而上进行。通过上述方法尽可能降低炉膛火焰中心位置。2.5调节燃烧。通过合

10、理的调整燃料供给与配风方式，可以使燃料充分燃烧，降低固体未完全燃烧热损失。通常而言，如果锅炉的燃烧调整不合适，会导致燃烧不充分或者能耗消耗过多，降低锅炉的整体效率。因此，对锅炉进行燃烧调整，对锅炉节能降耗有很大的意义。调整锅炉燃烧，首先应以风量配比情况入手，即调整合理的过剩空气系数，使燃烧更加充分4。在锅炉运行中，升降负荷的时候，应遵“先加风，后加煤；先减煤，后减风”的基本原则，以确燃料可以充分燃烧，最大程度地提高燃烧效率。从燃烧热损的角度分析，如果在一定限度内降低氧量，燃烧将减弱，造成排烟热损失q2降低，但是固体未完全燃烧热损失q4会增加。所以，最佳氧量应使q2+q4最小。另外，在燃料氮含量

11、变化不大的情况下，NOx的生成取决于氧气浓度与高温环境，降低氧量也意味着降低NOx排放。所以，尽量降低氧量，对节能减排有很重要的意义。总结近两年的运行经验，可以根据火焰的颜色调节锅炉的氧量，具体方法如下：氧量合适时，炉膛火焰呈亮黄色；风量过大，炉膛中心火焰为白色；风量过小时，炉膛中心火焰为暗黄色或者红色。根据火焰的颜色进行风量调整，仅仅对燃烧风量进行粗略调整，还需要定期对锅炉燃烧情况进行对照、分析，才能寻求出合适的调整方式，提高运行操作水平。 3结语 锅炉运行中的调整措施，文中仅简单的对其中几个方面进行了阐述，除此之外，还可以从启停机节点优化、设备参数调整、低温省煤器投运、燃煤掺烧等几个方面展开研究讨论，达到节能降耗的目的。该