冬季解列一次風(fēng)暖風(fēng)器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析

曹亮++徐立東

[摘 要]我國(guó)的能源供應(yīng)以煤炭為主。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)和需求之間的矛盾不斷加深，能源短缺成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“軟肋”。我國(guó)火電行業(yè)主要是以燃煤機(jī)組為主，每年消耗大量的煤炭，大約接近煤炭產(chǎn)量的一半。因此，有效地節(jié)能降耗是企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。電站鍋爐系統(tǒng)中應(yīng)安裝節(jié)能型旋轉(zhuǎn)暖風(fēng)器。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)暖風(fēng)器停運(yùn)時(shí)，將暖風(fēng)器轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，可以減少風(fēng)道阻力，降低風(fēng)機(jī)電耗，并保證風(fēng)煙系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，但是，該項(xiàng)工作應(yīng)用于工程實(shí)際，還需要許多現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)和若干關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]冬季解列一次風(fēng)暖風(fēng)器 運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)性分析

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0097-01

一、一次性暖風(fēng)器功能及運(yùn)行狀況

鍋爐暖風(fēng)器能有效地防止空氣預(yù)熱器傳熱元件冷端的低溫腐蝕和堵灰，另外，投入暖風(fēng)器還能提高鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)點(diǎn)火的助燃風(fēng)溫，提高助燃油效率，降低未燃盡油煙和油垢在尾部沉積而引發(fā)二次燃燒的可能性。但是，除了北方寒冷地區(qū)，暖風(fēng)器不需要長(zhǎng)時(shí)間投入運(yùn)行，暖風(fēng)器不僅本身存在阻力，空氣中雜物也會(huì)逐漸沉積在暖風(fēng)器的散熱片上，致使其阻力不斷增大，影響了暖風(fēng)器的換熱效率。

電站燃煤鍋爐暖風(fēng)器的投入一般遵循的原則是： 空氣預(yù)熱器冷端空氣溫度低于當(dāng)?shù)氐钠骄鶜鉁兀ㄒ簿?是空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)溫度），或者以鍋爐制造廠提供 的空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫為標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐制造廠提供的空氣預(yù)熱器冷端空氣溫度一般在20～25℃之間.也就是說(shuō)，一般電廠規(guī)定空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫低于20～25℃即投運(yùn)暖風(fēng)器。而實(shí)際上，因燃燒煤種、爐型以及同一機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)導(dǎo)致的排煙溫度的變化，要求不同的空 氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度才能有效避免低溫受熱面的腐蝕，而不能簡(jiǎn)單地以空氣預(yù)熱器冷端空氣溫度是否低于空 氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)溫度作為判斷投運(yùn)暖風(fēng)器的條件。

鍋爐在正常運(yùn)行過(guò)程中，特別是在冬季（北方寒冷地區(qū)），如果空氣預(yù)熱器冷端傳熱元件在低于露點(diǎn)溫度時(shí)，會(huì)引起的煙氣結(jié)露，導(dǎo)致傳熱元件的堵灰及低溫腐蝕。堵灰不僅會(huì)增加空氣預(yù)熱器進(jìn)出口壓差，還會(huì)使空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使風(fēng)機(jī)電流增大或超限，引起風(fēng)機(jī)喘振而偏離工作區(qū)，危及機(jī)組的安全運(yùn)行。同時(shí)，傳熱元件因結(jié)露堵灰后，僅，會(huì)影響空氣，，鍋爐效，防止煙氣結(jié)露。另外，投入暖風(fēng)器能提高鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)點(diǎn)火的助燃風(fēng)溫，提高助燃油效率，降低未燃盡油煙油垢在尾部沉積而引發(fā)二次燃燒的可能性，是鍋爐安全順利啟動(dòng)不可缺少的措施之一。但是，暖風(fēng)器在1年大部分時(shí)間內(nèi)均可不投入運(yùn)行，如環(huán)境溫度較高，暖風(fēng)器即可停止運(yùn)行，但是，不論加熱蒸汽是否通過(guò)暖風(fēng)器，其本身都存在阻力，而且隨送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)風(fēng)道入口帶進(jìn)的灰塵或空氣中雜物，就會(huì)逐漸沉積在暖風(fēng)器的散熱片上，使風(fēng)道阻力逐漸增大，對(duì)機(jī)組長(zhǎng)周期高效率運(yùn)行構(gòu)成威脅。在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法對(duì)暖風(fēng)器沉積物進(jìn)行及時(shí)清理，只能在每次停爐檢修時(shí)，對(duì)暖風(fēng)器進(jìn)行清理，但暖風(fēng)器運(yùn)行一段時(shí)間后，其阻力很快恢復(fù)到原來(lái)值，不僅檢修工作量大，還增加了風(fēng)道阻力和降低了暖風(fēng)器的換熱效率。因此，改造暖風(fēng)器原來(lái)的布置方式就變得十分迫切。

二、 提高一次風(fēng)暖風(fēng)器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性策略

（一） 降低排煙熱損失

排煙鍋爐燃燒的各項(xiàng)熱損失中排煙損失q2最大，約占5%-12%；提高鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，主要應(yīng)從減小q2著手。

影響排煙損失q2的主要因素是排煙溫度和排煙容積。排煙溫度越高，則排煙熱損失越大，一般每增加10—15℃，會(huì)使鍋爐損失增加1%。主要節(jié)能措施如下：

1、 時(shí)刻注意氧量的變化，控制合理的過(guò)量空氣系數(shù)。同時(shí)要正確監(jiān)視和分析爐膛出口氧量表和排煙氧量表及風(fēng)量的變化，并參照風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，進(jìn)行調(diào)整。在滿足燃燒條件下盡量減少送風(fēng)量，氧量按燃燒調(diào)整卡中下限執(zhí)行。

2、 合理投入煤粉燃燒器。正常運(yùn)行時(shí)，一般應(yīng)投下層燃燒器，以控制火焰中心位置，維持爐膛出口正常的煙溫。

3、 根據(jù)煤種變化合理調(diào)整風(fēng)、粉配合，及時(shí)調(diào)整風(fēng)量配比，避免煤粉氣流沖墻，防止局部高溫區(qū)域的出現(xiàn)，減少結(jié)渣的發(fā)生。同時(shí)磨通風(fēng)量過(guò)大、磨出口溫度過(guò)低，也會(huì)造成燃燼時(shí)間延長(zhǎng)，造成爐膛出口溫度升高，引起排煙熱損失上升。其中磨通風(fēng)量調(diào)整以盡量偏低運(yùn)行為佳，磨出口溫度一般按調(diào)整卡維持80度以上運(yùn)行。

4、 按照吹灰制度加強(qiáng)定期吹灰，以保持受熱面清潔，降低傳熱熱阻，有效降低排煙溫度。

5、 及時(shí)關(guān)閉各檢查門、觀察孔，以減少漏風(fēng)。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)檢查門觀察孔漏風(fēng)需及時(shí)聯(lián)系檢修。

6、 制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中應(yīng)少開冷風(fēng)，加大熱風(fēng)比率，提高熱一次風(fēng)量，提高空預(yù)器換熱效果，降低排煙溫度與穩(wěn)定燃燒。

（二） 降低不完全燃燒熱損失

不完全燃燒熱損失是指部分固體燃料顆粒在爐內(nèi)未能燃盡就被排出爐外而造成的熱損失。這些未燃盡的顆?？赡茈S灰渣從爐膛中被排掉。未完全燃燒損失是燃煤鍋爐的主要熱損失之一，僅次于排煙熱損失。q4的大小取決于煤粉顆粒的燃盡速度，燃煤的揮發(fā)分愈高，灰分愈少，發(fā)熱值愈高，則煤的燃盡速度越快；煤粉愈細(xì)，煤粉愈均勻則損失愈小。因?yàn)榇箢w粒煤粉越多，越不易燃燒完全?？諝庠匠渥?，即過(guò)量空氣系數(shù)越大，對(duì)碳的燃盡越有利。但過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)大，會(huì)使排煙熱損失增大，因此，運(yùn)行中要選最佳的過(guò)量空氣系數(shù)。主要節(jié)能措施：

1、 由于煤質(zhì)揮發(fā)份較高，燃燼時(shí)間短；且由于煤種可磨性高，磨煤機(jī)出口煤粉細(xì)度較高，各爐R90均在15-20%。運(yùn)行中#1-4爐飛灰可燃物基本均在0.5%左右。因此，運(yùn)行中風(fēng)量調(diào)整應(yīng)偏燃燒調(diào)整卡下限。

2、 當(dāng)A磨改為等離子燃燒器后，爐渣可燃物顯著上升。應(yīng)嚴(yán)格按照A磨煤量不大于25T/H，風(fēng)量大于65T/H方式運(yùn)行。

3、 燃運(yùn)部合理配煤以保證燃煤質(zhì)量。將各煤種精心混配，減少燃煤的大幅度變化，維持運(yùn)行參數(shù)基本穩(wěn)定。

4、定期合理調(diào)整煤粉細(xì)度。煤粉細(xì)度是影響飛灰可燃物含量的主要因素。經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度定期根據(jù)熱力試驗(yàn)進(jìn)行選取。5、運(yùn)行人員要重視燃燒調(diào)整，加強(qiáng)參數(shù)分析。爐內(nèi)燃燒狀況的好壞、溫度水平直接影響灰渣可燃物的含量。燃燒狀況又直接影響溫度水平和著火過(guò)程。運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)煤種變化掌握燃燒器特性、風(fēng)量配比、一次風(fēng)煤粉濃度及風(fēng)量調(diào)整的規(guī)律，重視燃燒工況的科學(xué)調(diào)整，使?fàn)t內(nèi)燃燒處于最佳狀態(tài)。

（三）繼續(xù)執(zhí)行鍋爐低一次風(fēng)壓運(yùn)行方式

鍋爐一次風(fēng)壓從9.5KPA降至8.2KPA，鍋爐負(fù)荷變化不大且有上升趨勢(shì)；從9.5KPA降至8.2KPA，鍋爐排煙溫度下降2～3℃；從9.5KPA降至8.2KPA，機(jī)組廠用電率下降0.15%～0.2%。

通過(guò)試驗(yàn)在一次風(fēng)壓降低至8.2KPA時(shí)磨煤機(jī)的冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板基本已關(guān)完，減少磨煤機(jī)風(fēng)門擋板的節(jié)流損失、提高鍋爐燃燒效率，磨煤機(jī)的通風(fēng)量、出口溫度均能滿足設(shè)計(jì)值。鍋爐主要參數(shù)，如主汽壓力、主汽溫度、再熱器溫度等基本穩(wěn)定，鍋爐燃燒穩(wěn)定。在高負(fù)荷時(shí)對(duì)四臺(tái)磨煤機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，如果對(duì)五臺(tái)磨煤機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，效果更明顯。由于一次風(fēng)壓降低，空預(yù)器漏風(fēng)減小，增加了燃料在爐膛的停留時(shí)間，燃燒更加完全，提高了鍋爐效率。

應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視磨煤機(jī)通風(fēng)量、出口溫度，由于當(dāng)前磨煤機(jī)的通風(fēng)量存在較大偏差，因此當(dāng)磨煤機(jī)通風(fēng)量故障時(shí)應(yīng)及時(shí)聯(lián)系檢修處理。當(dāng)采取低一次風(fēng)壓運(yùn)行時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視磨煤機(jī)石子煤的運(yùn)行情況，嚴(yán)格監(jiān)視各管壁溫度，防止管壁超溫，加強(qiáng)對(duì)主、再熱汽溫、鍋爐燃燒的調(diào)整。如果煤質(zhì)較差或者來(lái)煤較濕時(shí)，應(yīng)根據(jù)磨煤機(jī)出口溫度和磨煤機(jī)的通風(fēng)量適當(dāng)提高一次風(fēng)壓。

總之，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的有效節(jié)能降耗，需要對(duì)冬季解列一次風(fēng)暖風(fēng)器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，以促進(jìn)企業(yè)更好地應(yīng)用好一次性暖風(fēng)器。

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[作者簡(jiǎn)介] 曹亮（1981—），男，內(nèi)蒙古人，畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，工程師，現(xiàn)從事火力發(fā)電廠集控運(yùn)行管理工作。