锅炉运行调整基本原则

锅炉运行调整基本原则
贵州黔西中水发电有限公司：宋福昌
前言：随着结能降耗工作的不断深入，对锅炉运行人员的理论要求及实际控制水平要求越来越高。

一个火电厂生产指标的好坏，往往决定在锅炉运行人员对指标控制的理解及操作技术水平上。

本文将锅炉运行调整过程中对各项指标的调整控制进行分析说明，以便更好的指导锅炉人员进行运行调整。

一、过热汽压控制
1、过热汽压是决定电厂运行经济性的最主要的参数之一。

过热汽压的高低，直接影响汽轮机热耗。

过热汽压升高，汽轮机热耗降低，机组煤耗减少（过热汽压升高1MP,热耗降低7％，汽轮机热耗每升高100kJ/kWh，机组煤耗升高4g/ kWh）。

另外，过热汽压提高后，产生蒸汽所需的焓值增加，也就是说高压蒸汽冷却烟气的效果变好，将会降低各段烟气温度，最终体现出来就是降低排烟温度。

同时在不影响主、再热汽温的基础上还可使减温水用量减少。

但过热汽压的升高超过允许值，将会造成锅炉受热面，汽轮机主蒸汽管道，汽缸法兰，主汽门等部件应力增加，对管道和汽阀的安全不利。

还有由于汽轮机主汽调节门特性及各个负荷段压力、热耗对比，在主汽门关闭3个半后节流损失增加，汽机热耗率增加，且第三个调门会出现频繁波动，造成主汽压力不稳定。

因此过热汽压力的控制在高负荷时应以汽轮机主汽门前的蒸汽压力达设计的额定值为准。

即250MW以上负荷时，保
证主汽门前的蒸汽压力达16.7MPa（炉侧17.1MPa）,200MW～250MW 负荷段运行时，保证汽轮机高压调门关闭3个，150MW~200MW负荷段运行时，汽轮机高压调门关闭3个半。

有条件的电厂还应通过试验，做出负荷、压力、热耗对应曲线，更好指导锅炉运行人员进行压力控制。

2、在压力控制中，除升降负荷外，保证压力的稳定是锅炉燃烧调整的任务之一，只有在压力稳定的基础上，才能保证主、再热汽温稳定，才能进一步提高锅炉的经济性。

这就要求运行人员在运行调整过程中做到精心调整，提前判断，提前操作，熟悉所辖锅炉的特性。

例如：升降负荷中加多少容量风可将压力升降到目标压力，在此过程中需加减多少手才能满足需要都要做到心中有数。

不要因为超调或少调造成压力超限或压力不够，来回反复的操作。

也就是所说的要尽量减少从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况所需的时间。

还有在一个稳定工况时，锅炉会因煤质变化，负荷变化等因素造成压力波动，这就要求运行人员具有很好的监盘质量，压力变化了，要根据现象进行及时的分析判断，及时增减燃料来稳定压力。

二、过、再热温度控制
1、主、再热汽温是决定电厂运行经济性的最主要的参数之一。

在150MW以上负荷时汽轮机均应尽可能在设计的主、再热蒸汽温度下运行，以使汽轮机效率最高。

经计算表明，过热蒸汽温度下降10℃，热耗增加0.308％，机组发电标煤耗上升0.909g/kWh；再热蒸汽温度下降10℃，热耗率增加0.27％，机组发电煤耗增加0.797 g/kWh。

在
实际运行中，主、再热汽温变化的可能性较大，因此对主、再热汽温的监控要特别注意。

主、再热汽温过高，会使高温区域的金属材料强度下降，缩短过、再热器和汽轮机的使用寿命。

主、再热汽温低，不但煤耗增加，而且使汽轮机的湿汽损失增加，对叶片的冲蚀加剧，效率降低。

如果主、再热汽温降低速率过快，会使汽轮机部件冷却不均匀，造成汽轮机磨损，振动，危及汽轮机安全。

2、在实际运行中，为解决主、再热汽温易变化的问题，一般均设计有过、再热器烟气调节挡板，一、二级减温水，再热器事故喷水来进行温度控制。

但使用减温水后，会使汽轮机热耗率增加，同时使锅炉排烟损失增加，煤耗上升。

在对300MW机组耗差分析中得到，过热器减温水每增加1t/h，发电标煤耗上升0.01g/kWh，再热器事故喷水每增加1t/h，发电标煤耗上升0.067g/kWh。

因此对于主、再热汽温的控制原则是尽量采用增减送风量，调整三次风控制火焰中心来进行温度调整，最大限度的不用或少用主、再热汽温减温水。

当从燃烧配风上还不能控制主、再热汽温时，应遵循先用烟气挡板来调节，再用一级减温水来粗调，利用二级减温水来细调的原则。

再热器事故喷水非特殊情况下，一般不用。

为遵循主、再热汽温的控制原则，运行人员在对主、再热汽温进行调整控制时应按下述步骤进行：
1）稳定主汽压力，避免因主汽压力大幅波动，引起主、再热汽温波动，频繁开关减温水。

2）主、再热汽温未达额定值时，应先从送风量和三次风开度上进行
调整。

再热器呈对流特性，送风量的大小，对再热汽温的影响较大，增减送风量可使再热汽温升高和降低。

而过热器高过呈对流特性，屏过呈半辐射和半对流特性。

因此主汽温度应利用三次风开度来调整火焰中心高度来控制主汽温度，当然因屏过呈半辐射和半对流特性，高、低过呈对流特性，送风量的多少对主汽温度的影响也较大，但影响没有再热温度大。

在此调整过程中，还可通过调节过、再热器烟气挡板来控制通过低过和低再的烟气量来控制主、再热汽温偏差。

即主汽温度高，再热汽温低，可关小过热器烟气挡板，开大再热器烟气挡板。

反之，亦然。

3）正常运行中对过、再热汽温的调整方法是相当简单的，主、再热汽温调整的好不好，除要有一定的运行经验外，即要熟悉本炉主、再热汽温的温升特性，熟悉本炉各级减温水调节门的调节特性外。

责任心要占很大的一部分，不要等到主、再热汽温已经明显升高或降低后才开始进行调整。

如此调整，将会造成减温水大开或大关，使主、再热汽温会出现急升或急降现象，机组安全性和经济性都要受到影响。

三、氧量控制
1、氧量控制即过剩空气系数控制。

煤的燃烧是煤中可燃元素与氧气在高温条件下进行的高速放热化学反应过程。

运行中，如果氧量控制得过低，将使机械不完全燃烧损失增加，炉膛内容易结焦，主、再热汽温可能烧不起；氧量控制的过大，将使炉温降低引起燃烧不完全，同样会使机械不完全燃烧损失增加，还将使排烟量增加，即排烟损失增加。

同时送、引风机耗电量也增加，还会使主、再热汽温出现超温
现象，大量使用减温水。

因此在锅炉燃烧控制中，存在着一个最佳氧量。

2、我厂1、2炉；
3、4炉设计最佳空气系数和氧量对照如下表：
从上表数据可看出，所有锅炉在低负荷下运行时，过剩空气系数都维持较高。

这是因为首先最佳过剩空气系数随负荷降低而升高；其次低负荷时炉温低、扰动差，需增大风量以维持不致太差的炉内空气动力场、稳定燃烧等。

3、实际运行中应尽可能维持过剩空气系数在最佳空气系数周围运行。

为维持炉内有较好的空气动力场，还需控制整个锅炉断面的氧量大致相当。

由于“W”火焰炉炉膛宽度较宽，相对来讲控制整个锅炉断面氧量大致相等是比较困难的，这就需要控制各粉管的一次风速、煤粉浓淡，各燃烧器二次风量，三次风量大致相等。

另外，在运行中还需遵循先加风后加粉，先减粉后减风的燃烧调整基本原则。

其次，在磨机出口温度控制上也应该想办法使磨机出口两端的温度大致相等（容
量风门控制），才能使各粉管煤粉浓度大致相当，也就是尽量控制各燃烧器煤粉着火距离大致相同。

并在二、三次使用过程中，应遵循“W”火焰炉燃烧理论基础，即充分利用下炉膛，使煤粉在下炉膛中基本燃烧完全的这一基础理论。

这就要求大量的氧量补充应从二次风口补入，三次风应根据飞灰、排烟温度，主、再热汽温，燃烧稳定性合理使用。

三、排烟温度控制
1、排烟温度与锅炉负荷、火焰中心、送风温度、送风量、尾部受热面积灰、烟道严密性、空预器运行状况等有关。

排烟温度升高会使排烟焓增加，排烟损失增大。

在300MW机组中，排烟温度上升10℃，锅炉效率降低0.519％，发电标煤耗上升1.88g/ kWh。

但并不是排烟温度越低越好，如果排烟温度过低，达到烟气露点温度，则烟气中的二氧化硫会凝结在空预器及空预器后面的烟道上，造成低温腐蚀。

一般情况下不允许排烟温度降低至110℃以下运行。

2、运行中，除在环境温度较低，排烟温度低至110℃需开出送风机、一次风机热风再循环门来控制排烟温度不低于露点温度外。

其余情况均是排烟温度越低越好。

在如何降低排烟温度的过程中，除送风机入口温度，负荷我们无需考虑外，运行人员应关心下列设备和参数的变化。

1）主汽压力是否在规定的压红线值运行。

2）参照飞灰，主、再热汽温及减温水用量来判断氧量是否超过最佳氧量。

3）查看三次风门开度，低温过、再热器入口烟气温升情况，以判断三次风是否开得过大。

4）吹灰设备是否正常运行，是否出现漏吹和不吹现象。

5）空预器出口一、二风温温度是否正常，一、二次风侧，烟气侧风烟压降是否正常，以判断空预器是否出现积灰或脏污，影响蓄热片的正常工作。

6）检查炉低水封，炉膛和烟道系统是否出现漏风现象。

四、飞灰含碳量的控制
1、飞灰可燃物和大渣含碳量决定了锅炉机械不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失的高低，客观反应了锅炉效率的高低。

在“W”锅炉中，飞灰占总灰量的85％，炉渣占总灰量的15％。

由于炉渣含量较少，一般均用飞灰含碳量来说明锅炉燃烧的好坏及效率的高低。

在300MW锅炉中，飞灰含碳量升高1％，锅炉效率降低0.311%,发电标煤耗升高1.25g/kWh。

可见飞灰含碳量的有效控制，可以提高锅炉效率，降低煤耗。

2、在理论分析中，降低飞灰必须满足三个基本条件：一、较高的炉膛温度，二、合理的煤粉细度，三、良好的空气动力场。

运行人员可以通过这三条来进行有效的调整控制。

1）合理调整好吹灰方式及吹灰周期，避免因吹灰次数过多造成炉膛温度下降，造成一、二次风温下降，影响煤粉着火。

2）减少炉膛漏风，避免外来冷风冷却炉膛造成炉膛温度下降。

3）合理的钢球装载量和钢球配比，降低煤粉细度。

4）保证磨煤机分离器良好运行（不出现堵内锥和回粉管堵塞现象），合理调整好磨煤机分离器折向挡板，即要保证磨机出力，也要兼顾煤粉细度。

5）运行中应控制各台磨机出力偏差不要太大，以免出现各台磨机煤粉细度不一样，造成着火距离不一，影响断面热负荷的均匀性。

五、火焰中心的控制
1、“W”锅炉的出现，就是为了解决挥发分低的煤着火困难，燃烧不完全的问题。

在“W”锅炉的设计理念中，用提高煤粉浓度、降低煤粉细度和使用卫燃带来解决煤粉着火问题。

通过上、下炉膛的设计，利用煤粉火焰下冲形成W火焰，充分利用下炉膛延长煤粉在炉膛内的停留时间来解决燃烧不完全的问题。

在任何锅炉的调整控制中，最基本的一条就是要遵循该炉的设计理念，否则调整出来的锅炉不可能达到该炉的设计要求，体现不出锅炉的燃烧特性。

2、通过对W火焰锅炉设计理念的基本阐述，我们可以看出运行人员能够进行及时调整控制的就是如何充分的利用下炉膛，通俗点讲就是火焰中心控制得好不好。

在实际运行中影响火焰中心的条件有：一：燃烧器的燃烧特性（一般不由现场运行人员控制）；二、煤粉浓度和煤粉细度；三、二次风箱压力；四、炉膛负压运行情况（锅炉要求为微负压运行，如果炉膛负压看的过正或过负均会使火焰中心上抬或下移）；五、三次风的使用。

在上述条件中运行人员经常调整和控制的就只有三、四、五条。

一般情况下，不要求用炉膛负压的变化来控制火焰中心，那么现场控制火焰中心位臵的调整手段就只剩下了二、三
次风配比。

同时关小二次风和三次风分风门，可使二次风箱压力升高，若维持炉膛氧量不变，适当增加送风出力，使二次风箱压力进一步提高，火焰中心下移。

反之火焰中心上移。

三次风量的增加可使下冲火焰提前转向，因此三次风对火焰中心的影响要比二次风大得多。

所以在现场调整过程中，三次风是不易用得过大的。

在现场实践中也可以看出，三次风对锅炉稳定性和经济性的影响是相当大的，三次风开得过大将使火焰中心上移，导致排烟温度和飞灰含碳量上升锅炉效率降低，三次风开得过小，将使后期氧量补充不足，同样可导致飞灰含碳量上升，并且如果开得过小，还会是火焰下冲过头，导致冷灰斗结焦和大渣含碳量增加。

因此三次风的合理配比是现场运行人员必须控制的问题。

即以飞灰含碳量，主、再热汽温，排烟温度为控制对象，在火焰尾部不出现黑龙，锅炉稳定的基础上，合理的控制好三次风开度。

结束语，上述所述大多来自现场经验，希对锅炉运行人员提高节能降耗意识及提高操作水平有所帮助。