影响供电煤耗的因素分析

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$ :影响供电煤耗的指标
设计供电煤耗的取得是在对机组进行系统隔离! 停止锅炉连续排污!不进行补水! 不投入暖风器运行! 不吹灰!不带辅汽等条件下! 整个试验期间机组运行 参数"负荷"主给水流量等运行参数比较稳定! 且试验 运行环境近似为设计环境温度 ! 燃用设计煤种的条件 下得出的# 而实际运行当中! 为防止空预器冷端低温 腐蚀!减少空 预 器 因 冷 热 端 温 差 过 大 导 致 的 动 静 摩 擦!在冬季必须投入暖风器运行! 暖风器的汽源取自 高压辅汽联箱# 因此虽然在接近设计环境下运行! 因 暖风器的投入使送入炉膛的二次风温度仍较设计值 高!也就使排烟温度较设计值高! 再加上燃烧器摆角 的影响!实际排烟温度在冬季仍在 &’" G 以上# 夏季 由于环境温度提高!排烟温度最高达到 &$" G左右# 环境温度对机组真空" 端差的影响也很大! 夏季 既使 % 台循环水泵同时运行! 机组真空仍达不到设计 值# 端差的 情 况 刚 好 相 反! 由 于 循 环 水 入 口 温 度 升 高!端差较冬季相比更接近设计值# 除环境温度的影响之外! 其他指标对机组运行的 经济性也有着直接或间接的影响! 且指标与指标之间 的影响纵横交错! 不能将各指标对供电煤耗的影响进 行简单的相加# 下面列出的是以设计值为基准! 从理 论上来说单个指标的偏高可能对供电煤耗带来的影响( % & & 主蒸汽压力对煤耗的影响 # 主蒸汽压力变 化& ( M 9 $; ! 即 为 ! 大约影响机组供电 煤 耗 变 化 "6 % 2)7 & # &6 # 5 4
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下的倾 角 过 大 时 可 能 会 造 成 水 冷 壁 下 部 或 冷 灰 斗 除调整燃烧器摆角调整再热器温度外! 再热器的 进口导管上装有 % 只雾化喷嘴式的喷水减温器! 可作 为事故喷水之用!防止再热器管壁有超温危险的情况 下采用# 采用喷水来调节再热汽温是不经济的! 喷水 减温将增加再热蒸汽的数量! 从而增加了汽轮机中" 低压缸的蒸汽流量! 亦即增加了中" 低压 缸 的 出 力# 如果机组的负荷不变!则势必要限制汽轮机高压缸的 出力!即减少高压缸的蒸汽流量# 这样就等于部分地 用低压蒸汽循环去代替高压蒸汽循环做功! 因而必然 导致整个机组热经济性的降低# 根据计算! 对于亚临 界机组!若再热蒸汽中的喷水量为锅炉蒸发量的 &;! 整个机组的循环热效率将降低 "6 &; L "6 %;# 因此! 在运行中应尽可能地少用喷水减温! 以保证机组运行 的经济性#
电机电流摆动# 为安全运行! 吹灰器在大负荷时几乎 不间断地吹灰以降低空预器入口烟温# 总结煤种变化对机组运行的影响! 表现在以下几 % & & 为保证主汽温度达到性能要求! 不得不牺牲 排烟温度# 至于主汽温度保证到何程度能使整体经 达设计值!排烟温度均在 &’" G以上# 济性最大!需要通过试验来完成# 目前为保主汽温度 个主要方面(
主汽温度"再热器减温水之间的关系#
电 !力! 设 !备
第> 卷 第’ 期
! " > :对受热面清洁度的影响
由于改烧神华煤后受结焦" 积灰的影响! 在高负 荷时!空预器入口烟温高! 动静之间摩擦! 造成空预器
K &"0 & &"" & &’" & &&$ #’> #1# #1% $1" ! &< K $0 & "#$ & "," & "#> #&> #1& #’" $&# ! "
9 :概述
国华三河发电有限责任公司现有 % 台 ’$" ( )燃 煤机组!日本三菱重工制造亚临界强制循环汽包炉" 单炉膛 ! 形布置# 燃烧器布置于炉膛四角!双切圆燃 烧!整组燃烧器为一" 二次风间隔布置! 两级燃烧! 顶 # 部布置了 . .燃烬风! 燃烧器整组摆动! 摆角 / ’"0 过热器共三级! 第一级低温过热器布置在尾部竖井! 第二"三级过 热 器 布 置 在 炉 膛 上 方 为 前 后 屏 形 过 热
表 % 列出锅炉出力在 & &,$ C 4 7 !即 H ( I J稳定工 况下通过再热器事故减温水保持再热汽温不变的情 况下改变燃烧器摆角 ! 现场实际测得炉膛出口烟温"
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分不能燃烧!而且燃烧过程中水分蒸发还要吸收一部
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! " 9 :对主"再热蒸汽温度及排烟温度的影响
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e.பைடு நூலகம்
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导致机组各项性能无法同时得到保证! 供电煤耗与设
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墙式辐射再热器!第二"三级布置在水平烟道# 过热器
收到基水分 ( 9 : 4 ; 干燥基水分 ( 9 =4 ; 收到基灰分 . 9 : 4 ; 挥发分 ? =9 @ 4 ;
E & 低位发热量 ! AB C 6 D 6 9 : 4 3 $5
软化温度 F* 4 G
$ :给机组的经济运行带来的负面影响 ! "
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!平 影响到炉 内 的 燃 烧 工 况 ! 燃 烧 器 摆 角 每 变 化 &0
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在改变燃烧 器 喷 嘴 调 节 汽 温 的 过 程 中 ! 会 直 接
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均炉膛出口烟气温度升高 # L , G # 此外 ! 还可能因 炉膛出口烟温过高而引起炉膛出口受热面上产生结 渣现象 ! 易使壁温越 限 # 当摆角向上倾时! 由于火焰 中心的抬高! 汽温上升! 同时使煤粉在炉内的燃烧时 间缩短!导致飞灰中含碳量增加! 锅炉效率降低’ 如向 结渣#
! :煤质变化对机组运行的影响
烧煤具有高发热量"高挥发分"高水分等特点#
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表 & 为不同煤质分析数据的比较! 可以看出! 掺
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表9 :不同煤质分析数据比较
项 !目 设计煤种 <6 #& %6 >$ &<6 ,, ’%6 ’& %% 11& & &<" 神华煤 &$6 1 $6 %> $6 << ’>6 < %1 1&" & &$"
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汽量增加& 会使燃料量增加!烟气体积增加! 导致汽温
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我厂锅炉吹灰系统以过热蒸汽作为吹灰汽源# 用汽
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% % & 为保护再热器管壁不超温及保证再热汽温
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经验交流
薛!润(影响供电煤耗的因素分析
% 2)7& # 加 ’6 % 5 4
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% % & 主蒸汽温度对煤耗的影响# 主蒸汽温度变 化 &G!大约影响机组供电煤耗变化 "6 "%$; % #"; 额 % 2)7& 或 "6 定负荷及以上 &! 即"6 "> 5 4 "%,; % $"; L #";额定负荷& ! 即 "6 % 2)7& # "># 5 4 % ’ & 再热蒸汽温度对煤耗的影响# 再热蒸汽温 度变化 & G! 大约影响汽机效率 "6 &&; % 百分点 & 左 右!在其他条件 % 厂用电率等 & 不变的情况下! 大约影 响机 组 供 电 煤 耗 变 化 "6 "%&; % #"; 额 定 负 荷 及 以 上& ! 即为 "6 "#, 5 4 % 2)7 & 或 "6 "&#; % $"; L #"; 额 定负荷& "6 "$& 5 4 % 2)7& # % 1 & 最终给水温度对煤耗的影响# 最终给水温 度变化 & G! 大 约 影 响 机 组 供 电 煤 耗 变 化 "6 "’;! 即 "6 "<# 5 4 % 2)7& # % $ & 负荷率对煤耗的影响% 以 &"";为基准& # 负 荷率每变 化 &; % 百 分 点 & ! 大 约 影 响 机 组 供 电 煤 耗 % 2)7& # "6 $$ 5 4 % # & 补水率对煤耗的影响 % 以 " 为基准 & # 补水 率每 变 化 &; % 百 分 点 & ! 大 约 影 响 机 组 供 电 煤 耗 为&6 % 2)7& # $ 5 4 % , & 综合厂用电率对煤耗的影响# 综合厂用电 率每变化 &; % 百分点 & ! 大约影响机组供电煤耗为 &;!即 ’6 % 5 4 % 2)7& #
当燃煤种类发生变化时! 会使主" 再热蒸汽温度 及排烟温度发生变化# 当煤中的水分增加时! 由于水 分热量! 一 般 状 态 下 蒸 发 & 25水 分! 大 约 需 要 吸 热 % $"> 23 的热量# 当入炉煤水分增加! 炉膛火焰温度 下降!故使炉内平均温度降低! 炉内辐射传热量减少! 度成四次方关系! 所以炉膛吸热大幅度减少! 排烟温 大!烟气流速增加!炉膛出口烟温升高# 由以上对灰成分的分析可以看出! 神华煤燃烧后 的灰分中碱性氧化物含量较高! 达 1"; 以上! 特别是 氧化钙的含量! 接近 ’";# 且氧化钠的含量也较高! 达到 %;以上# 锅炉在 &"";H ( I J时!设计炉膛出口 烟温为 & """ G!现在实际运行温度在 & &"" G 左右! 最高时达到 & %"" G# 由于我厂煤粉细度大 !灰粒细! 使得一级过" 省煤器易积灰且不容易被吹灰器吹掉! 造成空预器入口烟温高# 由于高负荷时空预器入口 烟温高!使得空预器热端膨胀量增大! 空预器变形造 成摩擦!电流摆动# 需提高冷端二次风温! 以减小摩 擦!这样就造成了排烟温度升高# 当燃煤的挥发分增加! 煤粉过细时! 由于煤粉在 炉内挥发分析出多!着火快! 燃尽时间缩短! 火焰中心 下移!炉膛出口温度降低! 汽温也将降低# 虽然随着
表! :; 3< =工况下燃烧器摆角对炉膛出口烟温" 主汽温度"再热器减温水的影响
燃烧器摆角 G 炉膛出口烟温% 左& 4 炉膛出口烟温% 右& 4 G 炉膛出口烟温% 平均& 4 G 一级过入口烟温% 左& 4 G 一级过入口烟温% 右& 4 G 一级过入口烟温% 平均& 4 G 主汽温度 4 G $ 7 E& 再热汽事故减温水 4 C K %"0 & &#" & &,$ & &#> #$, ##, ##% $1" ! 1$ K &$0 & &’" & &," & &$" #$< #$, #$> $1% ! ’"
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主汽温度降低# 又因为炉膛受热面的吸热与炉膛温
度升高!排烟损失增加# 水分增加也会使烟汽容积增
可燃基挥发分的提高!锅炉的飞灰可燃物和机械未燃 烧损失可以相对减少!但总的来说锅炉效率还是降低 了!降低了电厂的经济性# 挥发分过大还容易引起磨 煤机"制粉系统爆炸#
! " ! :对燃烧器摆角调整的影响
准葛尔煤 &%6 #$ &6 ’# &’6 %< ’#6 1% %% $%" & 1$"
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器# 再热器也为三级布置!第一级布置在炉膛顶部!为 采用 % 组减温水控制出口汽温!再热器通过改变燃烧器 摆角调节出口汽温!同时再热器设有事故喷水减温# 锅炉设计为燃用晋北烟煤! 其性能保证发热量为 % %11 &23 4 25 ! 锅炉在保证额定蒸发量时的供电煤耗 准葛尔煤以 ,8 ’ 的比例混烧! 与设计煤种差异很大! 计值之间存在较大偏差!影响了机组运行的经济性# 为 ’&$6 ’# 25 4 2)7 # %""" 年初! 将燃煤改为神华煤与
!!燃用掺烧煤! 由于该煤种比设计煤种挥发分高! 发热量高! 使 得 高 负 荷 时 过 热 汽 温 不 能 达 到 额 定 汽 温!一般在 $%" L $’$ G 之间! 为了增加过热汽温! 不 得不使燃烧器摆角向上倾以提高火焰中心高度! 提高 炉膛出口烟温来提高主汽温度! 在实际运行中! 燃烧 ! 由以上实测数据得知! &$0 LK %"0 器摆角一般在 K 相应的炉膛出口温度就要提高 &"" G# 再热汽温通 行带来许多负面影响# 过投事故减温水控制在额定汽温上! 给机组的经济运
! " " #年 $月 第 %卷 第 $ 期
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影响供电煤耗的因素分析
薛!润
! 北京国华三河发电有限责任公司"河北省 三河市 "#$%"& # 摘 !要! 以国华三河发电厂 % 台 ’$" ( ) 燃煤机组为例!分析总结了机组燃用神华煤与准葛尔煤混烧后对机组运行的影 响!包括对主"再热蒸汽温度及排烟温度的影响!以及对机组运行带来的一些负面影响!运用实例说明了机组运行中一些 关键词! 供电煤耗$设计值$燃煤 中图分类号! * + %%,& 主要指标对供电煤耗的影响范围# 并给出了降低煤耗的措施#
性能值! 不得不喷再热汽减温水! 牺牲了 汽 机 效 率# 实际运行中!高负荷时再热器喷水高达 1" C 4 7# 汽进行吹灰# 导致锅炉效率降低! 锅炉补水率增加# 量增多时!会使过热汽温升高# 因为用汽量增加 % 主 和排烟温度升高# 实际运行在高负荷段时! 都是不间 断的连续吹灰# % ’ & 为保证受热面清洁! 不得不牺牲高品质的蒸