改变锅炉减温水系统运行方式以提高机组效率

改变锅炉减温水系统运行方式以提高机组效率

张亮

（内蒙古岱海发电有限责任公司内蒙古乌兰察布市013700）

摘要：目前二期机组在运行期间，各工况下过热器减温水量大于设计值，以致减小锅炉憋压阀开度维持减温水与过热汽差压，保证喷水减温效果。由于我厂过热器减温水取自电泵出口，未经回热抽汽加热，过热器减温水的大量喷入降低了机组热经济性。本文探讨了如何减小锅炉减温水量，及进行减温水取水点的改造从而达到降低二期机组煤耗，提高经济性的节能目标。

关键词：减温水；憋压阀；节流损失；经济性

岱海电厂二期锅炉为上海锅炉厂设计制造的亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉。过热器的汽温调节主要采用喷水调节，喷水来自给水泵出口给水管道，为保证减温水压力，给水系统设计有憋压阀，过热器系统布置两级喷水减温器。

1各工况下过热器减温水喷入量与设计值对比

岱海电厂二期一级减温器设计的最大喷水量为130t/h，二级减温器设计的最大喷水量为85t/h。而二期机组在投入期间，过热器减温水喷入量远远大于其设定值，下表为#3机组运行期间，当负荷稳定在300MW，450MW，600MW时过热器减温水喷入量的统计表。

机组运行期间各工况减温水实际值与设定值比较

2过热器减温水量大对机组经济性的影响

过热器减温水喷入量过大会降低机组经济性。经济性降低主要表现在两个方面：

（1）岱海电厂二期机组过热器减温水来自给水泵出口，由于减温水不经过高加吸热，引起高加回热抽汽减少，降低了回热加热的效果，导致系统热经济性下降。

（2）由于过热器减温水管径一定，如果要求大量的减温水喷入量，势必要提高过热器减温水与过热汽压差。而调整减温水压差的手段是减小憋压阀的开度。憋压阀的开度减小，增大了憋压阀的节流损失。导致机组的经济型降低。

3过热器减温水量影响因素分析

（1）燃料性质的变化

锅炉运行中，经常会碰到燃料品质发生变化的情况，当燃烧品质发生改变时，燃烧的发热量、挥发分、灰分、水分和灰渣特性等都会发生变动，因而对锅炉工况的影响很复杂。当燃料中的灰分或水分增大时，其可燃物质含量必然减少，因此燃料的发热量及燃烧所需要的空气量和燃烧生成的烟气量等均将降低。

（2）风量及配风方式

锅炉在正常运行中，为了保证燃料在炉膛内完全燃烧，必须保持一定的过量空气系数，即保持一定的氧量。对于燃煤锅炉，炉膛出口过剩空气系数一般控制在1.25左右。风量变化对过热汽温变化的影响速度既快且幅度又较大。

（3）受热面清洁程度的变化

受热面积灰或结渣是燃煤锅炉最为常见的现象，由于灰、渣的导热性差，造成积灰或结渣部位工质吸热量的减少和各段烟温的变化，使锅炉各受热面的吸热份额发生变化。汽包锅炉发生水冷壁结渣时，锅炉蒸发量将下降，并因炉膛出口烟温上升，造成过热汽温的升高，减温水量增大。锅炉过热器部分发生结渣时，由于锅炉蒸发量未变但过热器吸热量减少而导致过热汽温下降，减温水量减少。

（4）燃烧器运行方式的变化。

在锅炉运行中，炉膛火焰中心位置的变化将直接影响到各受热吸热份额的变化。当火焰中心上移时，将造成辐射受热面吸热减少、对流受热面吸热增加，其影响结果与风量增大相似，也就是说，将使汽包锅炉过热汽温上升，稳定汽温所需要投用的减温水量增大。

（5）给水温度的变化

给水温度的变化对锅炉过热汽温将产生较大的影响。在汽包锅炉中，给水温度升高，过热汽温将下降。这是因为当其它参数不变而给水温度升高时，将使汽包锅炉的蒸发量增加，过热器内工质流量上升。

（2）降低减温水量的措施

锅炉减温水特别是再热器减温水对机组经济性有较大的影响，因此在保证汽温的前提下降低减温水量有重要意义。下面就几种常规的方法进行分析：

（1）燃烧调整

锅炉燃烧状况既影响锅炉主参数（汽温、汽压），又影响锅炉经济性，两者又互相影响，因此，通过燃烧来调整汽温和减温水量要在保证锅炉燃烧状况良好、锅炉效率正常的前提下进行。通常的调整手段有：改变燃烧器投运方式和合适的粉量分配，投运下面几层燃烧器或加大下面燃烧器粉量，降低火焰中心和炉膛出口烟温，这样在汽温稳定的前提下可减少减温水用量。

（2）调整总风量

降低总风量可使炉膛温度升高，炉膛辐射吸热量增加，炉膛出口烟温降低，并且对流受热面烟气量及烟气流速降低，导致对流受热面吸热量降低，汽温稳定的前提下可减少减温水量。

（3）调整煤粉细度

在经济煤粉细度附近适当减小煤粉细度，这样可使煤粉提前燃烧和燃尽，降低火焰中心，降低炉膛出口烟温，在保持汽温稳定的前提下可减少减温水量。

（4）调整燃烧器摆角

如锅炉设计有摆动燃烧器，则保持燃烧器向下摆动一角度可降低火焰中心，从而降低炉膛出口烟温，减少对流过热器和再热器的吸热量，在维持汽温的前提下可减少减温水量。

（5）加强炉膛吹灰和清焦

炉膛积灰和结焦必将影响炉膛辐射传热，加强炉膛吹灰和清焦可增加炉膛辐射吸热量，减少对流过热器吸热量，在维持汽温稳定的前提下降低减温水量。

（6）通过配煤等手段使运行煤种接近设计煤种

基于我国日前现状，运行煤种很难稳定达到设计煤种，因此我国电力行业通常是锅炉适应煤种，尽量让锅炉能烧的煤种范围很宽，但这必然造成锅炉运行中出现很多问题，如锅炉超温、结渣、排烟温度高等威胁锅炉的经济性和安全性。

（7）减温水量减少后的经济运行方式

经过一系列的调整和实验，当燃烧改善后过热器减温水流量接近设计值后，可对现有的运行方式进行技改，以减小机组节流损失，提高热循环效率，以提高机组经济性。

（8）改变憋压阀开度，给水泵降压运行

当减温水大量使用后，为维持减温水差压，锅炉上水调门（即憋压阀）开度较小，导致泵出口压力增大，憋压阀节流损失增大。当减温水量减小后，可增大憋压阀的开度，以减小其节流损失。

（9）各级左右侧减温水开度优化

当工况稳定时，应将各级减温水调门开度尽量开大。此运行方式一方面可减小由于减温水调门节流造成的损失；另一方面由于各级减温水门开大，减温水量增大，过热器减温水差压进一步减小，憋压阀的开度可进一步增加，其节流损失进一步减小。

（10）减温水取水位置改造，提高机组热经济性

岱海电厂二期机组的过热器减温水取自给水泵的出口，由于减温水不经过高加吸热，引起高加回热抽汽减少，降低了回热加热的效果，导致系统热经济性下降。在保证减温水量的情况下，可将过热器减温水改至高加出口，提高机组经济性。