燃机余热锅炉运行调整研究

燃机余热锅炉运行调整研究

马洪宇

天津军粮城发电有限公司 天津 东丽 30000

摘要：本文以燃机余热锅炉实际运行情况作为主要研究对象进行研究，借助一系列调整措施和优化手段，整理出有效运行经验，并给出针对性调整建议，以保证燃机余热锅炉可以在实际运行期间保持足够的安全性、稳定性以及合理性，达到提升工作效率的预期目标，希望本次研究成果能够为同领域工作者提供合理化参考作用。

关键词：燃机余热；运行调整；锅炉运行

前言：常规情况下，余热锅炉的正常运行期间，主机系统处于正常工作状态，主要以单轴布置的处理方式维持运转工作，此时的燃气轮机排烟会经过余热锅炉装置，并直接通过烟囱排放到到外界的大气环境中。在上述内容中，余热锅炉会在工作过程中产生一定量的高低压蒸汽，这部分蒸汽大部分会直接经由主汽管道被输送至处于待命状态的汽机设备中执行发电任务，在这样的情况下，可以在后续实践中形成完整的联合循环，保证能量利用效率。

一、关于余热锅炉具体运行情况的研究

针对余热锅炉实际运行状态进行研究，特将某电厂内的燃气蒸汽联合循环发电机组作为本次研究对象，对余热锅炉设备在实际运行期间的工作情况加以分析。其中，余热锅炉在正常工作状态下，自身的受热面可以借助模块化设计手段对其进行细致的分析与处理，并将烟气划分成5个不同的模块，详情如表1内容所示：

表1 余热锅炉受热面的具体 分布情况表模块

二、余热锅炉正式启动

常规情况下，余热锅炉在实际工作状态下，自身属于非补燃余热锅炉，因此，在正式启动过程中，并不会涉及到点火燃烧等常规操作[1]。基于此，如果仅仅从运行角度进行分析，则只需要对上水、升压过程展开深入分析即可达到目的。在此期间，在发电机组处于启动运行状态时，特别是在涉及到系统余热锅炉中的蒸汽切换等相关问题时，技术人员需要在第一时间采取具有针对性的专业措施，确保余热锅炉的最终启动效果能够达到应有水平。

（一）上水

在余热锅炉正式启动前，除氧器中处于高压或者低压状态的汽包中会含有一定量的水，因此，需要对盐水进行合理运用，并对除氧器设备进行专门的上水处理，直至水位达到预期水平后，方可打开对应的辅助蒸汽装置。在为除氧器水箱装置进行加热处理的过程中，需要以实际要求为基础，在除盐水环节进行必要的除氧处理[2]。

上述流程中的除氧环节，当温度达到110℃以后，可使用高、低压汽包完成上水任务。在高、低压汽包上水环节，需要坚持的基本要求为：除氧和除盐水两项基本任务。在此环节中，整个上水流程都需要匹配具有针对性的处理措施，以此保证上水能够处于有效控制状态，同时还需要进一步控制汽包壁产生的温差值，将其控制合理范围内，即55℃范围内。此后，在温差允许的情况下，可以适当加快上水速度，通过这样的操作手段，达到在短时间内将管内所有空气全部排出的最终目的。

（二）升压

一般情况下，在机组成功启动后，大部分会使用启动蒸汽的处理方式，对蒸汽轮机形成带动作用，产生冲转效果。在上述流程中，如果设备转速能够达到600r/min，则可直接对完成点火操作[3]。在成功点火以后，此时的余热锅炉装置会在同一时间开始启动，并逐渐升压，此时除氧器系统会发挥出自身作用，当其到达目标额定压力水平后，会转换到低压、高压系统并继续保持运行。在上述流程中，如果高压系统的实际压力值可以达到0.07MPa的水平，则对应的低压系统实际压力值同样可以顺利发展到0.035MPa水平，此时代表燃机自身运行负荷处于不断提升的状态，此时可以对过热器装置中的疏水阀门进行调节，即可实现关闭操作。

三、余热锅炉运行调整的具体内容

（一）汽包水位保护

对于余热锅炉设备而言，在其处于常规运行运行状态时，自身产生的高压汽包水位主要是指汽包中心线下侧的-51mm标高左右。如果此时的锅炉设备依旧处于处于正常运行状态，则设备自身水位控制的有效范围处于±102mm范围内。面对这种情况，为进一步提升对余热锅炉设备的保护效果，需要将汽包对应的水位+203mm、-657mm处理，这种控制处理手段又被称为：“汽包水位高高”、“汽包水位低低”[4]。在上述内容中，余热锅炉装置的二弦，可以作为停炉跳机装置对应的系统保护水位进行控制。在此期间，需要结合具体情况，在确保水位正常的前提下，确保与之相对应的跳机水位之间可以留有+153mm的系统汽包水位高高处于其中，并对水位标高起到关键的警示效果。除上述内容外，系统低压汽包水位的最终保护工作是以设备运行原理为基础，则二者之间具有一定程度的相似性。

针对汽包水位进行记录和分析，在完成数据统计以及测量分析任务后，如果高于系统正常规定值水平，则会造成蒸汽空间被不断压缩，同时还会造成部分汽水分离，这种情况会导致异常状态进一步恶化，并且还会对蒸汽品质形成极为不利的影响；如果系统水位过高，则对应的水会被直接冲到系统过热器空间内；如果水位过低，则会造成静压与锅炉水同时进入下降管，并且实时压降过低。对于这种情况而言，现有大部分设备会存在较为严重的水分汽化现象，情况严重的还会对系统水循环形成直接影响，威胁到系统运行的安全性与稳定性。所以，为全面保证蒸汽品质，维持系统水循环蒸发器工作状态的整体安全性、稳定性以及可靠性，需要对系统汽包水位进行严格控制，确保水位处于规定区间以内。

（二）汽包水位控制

系统运行过程中，在余热钢炉正式开始升压前，系统汽包水位需要控制在-200mm的水平左右，在余热锅炉设备不断逐渐升压的过程中，汽包整体水位需要控制在0mm左右。在此期间，在燃机点火余热锅炉升压以后，蒸发器内储存的水则会受到热量影响产生反应，并不断膨胀，导致炉内水体的实际体积不断增大，在这样的情况下，汽包水位会呈现出持续上升的发展状态。基于此，在燃机点火运行的初期阶段以及余热锅炉处于升压的过程中，技术人员需要对保护触发装置进行合理的联锁处理，并保证汽包水位可以被控制在-200mm左右，同时，还需要对水位进行监督，通过实时的监督和控制，在发现问题的第一时间调节水位，进一步满足锅炉运行对水位稳定性的工作要求。

结语：

综上所述，在余热锅炉系统整体处于运行状态是，为进一步提升工作效率和保证系统工作稳定性，需要对系统进行合理的调整和优化处理，主要目的在于提升余热锅炉可以在实际运行过程中的安全工作状态，保证作业的可靠性、安全性以及稳定性。除上述内容外，还可以对余热锅炉系统的汽包水位加以有效调节和准确控制，规避过高、过低压等不良现象造成的危害，进一步提升燃机余热锅炉设备在后期运行过程中的作业效率、质量，为余热锅炉的运行提供全方位保证。

参考文献：

[1]范雪飞,蒋俊,刘网扣,等.基于进气温度调节的燃气-蒸汽联合循环机组热力性能优化分析[J].动力工程学报,2021,41(14):126-129.

[2]谷树超、赵明华、丘国平、王瑞璇、刘宇哲、程宇飞.9F级燃机余热锅炉给水泵泵轴失效分析[J].工业炉,2020,42(06):115-119.

[3]张毅乐,傅洪军,王瑾,等.基于神经网络反演温度场的燃机余热锅炉汽包有限元分析[J].化工机械,2022,03(04):163-165.

[4]孙鹏,关琦,范元亮.燃气轮机联合循环机组一次调频能力分析与优化方法研究[J].节能技术,2019,04(06):193-198.