循环流化床机组优化运行调整探讨
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摘 要：锅炉作为燃料加工和实现化学能和热能的连续转换的首要环节，它的燃料消耗量极大，因此其运行的优劣对火电厂运行经济效益影响极大。由于锅炉在火电厂生产中的重要性和对火电厂运行的经济性，因此火电厂技术人员对火电机组优化运行调整进行深入发研究，下文首先概述DGJ480/13.73-II5型循环流化床锅炉，再分析锅炉方面影响全厂经济性的因素，最后从锅炉运行指标入手，探讨如何机组优化运行调整。
关键词：循环流化床机；优化运行；运行调整
中图分类号：TK229文献标识码：A文章编号：
1.锅炉概述
广西百色银海发电有限公司DGJ480/13.73-II5型循环流化床锅炉是东方锅炉工业集团有限公司（华西能源股份有限公司）设计制造的480t/h等级的循环流化床锅炉，与150MW等级汽轮发电机相匹配，可配合汽轮机定、滑压启动和运行。
该锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分组成。炉膛内布置有屏式受热面：六片屏式过热器管屏、四片屏式再热器管屏和四片水冷蒸发屏。锅炉共布置有六个给煤口和三个石灰石给料口，给煤口全部置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室下部布置有点火风道，点火风道内布置有两台床下风道点火器，燃烧器配有高能点火装置。风室底部布置有4根Φ219mm的落渣管。
炉膛与尾部竖井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“J”阀回料器。尾部由包墙分隔，在锅炉深度方向形成双烟道结构，前烟道布置了两组低温再热器，后烟道从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器，向下前后烟道合成一个，在其中布置有螺旋鳍片管式省煤器和卧式空气预热器，空气预热器采用光管式，沿炉宽方向双进双出。过热器系统中设有两级喷水减温器，再热器系统中布置有事故喷水减温器和微量喷水减温器。
2.锅炉方面影响全厂经济性的因素
2.1蒸汽参数对循环热效率的影响
主蒸汽压力、温度和再热蒸汽温度的高低与电厂循环热效率有关，如蒸汽的压力和温度低于额定值则循环热效率下降。蒸汽参数（初温、初压、真空）变化时，工质吸热与放热的比值将随之变化，循环热效率亦将随之变化，如果热效率能得到提高将导致大量燃料的节省，据查相关资料150MW机组的火力发电厂（单机），当循环热效率提高1%时，每小时消耗的标煤可减少0.42～0.625吨，每天可节省10～15吨。
2.2初压、初温
在某一初压下提高初温时始终使热效率提高，而在一定温度下，特别是当初温不高时热效率随初压力的提高而增加较少，在400℃以下20～0MPa范围内热效率基本不变，若初温愈高则热效率随初压的提高增加愈快，即循环初温愈高提高初压力愈有利。因此同时提高蒸汽的初温度和初压时，循环效率的提高才最大，如初温在540℃时，5～10MPa时热效率为40.41～42.5%（每1Mpa对应的效率变化是0.418%），10～15MPa时热效率为40.41～44.375%（每1MPa对应的效率变化是0.315%）。
2.3中间再热及再热汽温
采用一次中间再热可使机组热经济性相对提高3～5%，一般在其它参数不变的情况下再热温度每提高10℃，再循环热效率可提高0.1～0.15%，而汽轮机相对内效率的提高更为显著。据查相关资料150MW机组再热汽温每下降10℃，供电标煤耗将增加1.0-1.2g/kW.h。
另外，还有锅炉的各项热损失、辅机的单位电耗、全厂各台锅炉的负荷分配、点火及助燃用油等因素的影响。
3.如何进行锅炉运行调整
3.1锅炉运行小指标调整
3.1.1锅炉效率
锅炉效率反映锅炉设备的运行经济性，一般为89～91%。按照反平衡法锅炉效率的高低主要与排烟温度、运行燃烧情况、操作水平、锅炉设备的保温质量以及燃料的品种、燃料的质量、灰分的多少有关，锅炉效率的高低直接反映锅炉运行的经济、管理、操作水平等，运行人员应抓好以上几项主要损失，采取降低损失的措施，最大限度降低能耗，从而提高全厂的经济效益。
（1）排烟热损失。排烟损失是大容量锅炉所有损失中最大的一项，一般在4～8%，影响排烟损失的主要因数是排烟温度与排烟容积，排烟容积越大，排烟温度越高，排烟损失就越大，要降低排烟温度就必须增加锅炉尾部受热面但须增加投资，一般控制排烟热损失在4～8%。而为降低排烟热损失锅炉运行中应加强以保持受热面的清洁，根据煤种变化、负荷高低，合理调整风煤配比，一般排烟温度控制在110℃～130℃。
（2）化学不完全燃烧热损失。影响该项热损失的主要因数是燃料性质，过剩空气系数、炉膛温度以及炉内燃料与空气混合情况等，如果风量不足氧气与燃料混合不好、炉内温度不高时就会有一部分燃料未完全燃烧而生成CO从烟道跑掉，因此运行中要加强分析、监视、调节，保证燃料在炉膛内充分燃烧。
（3）机械不完全燃烧热损失。燃料在锅炉中燃烧时，常常有一部分可燃物没有能够烧尽，随飞灰和灰渣一起排出炉外，因而造成热损失，对于循环流化床锅炉一般为1～5%。减少这项热损失主要靠运行人员精心按照调整试验的操作方法操作，认真研究一、二次风量的大小和比例，调整最合理的煤颗粒度，另外还要靠煤质的监控管理相配合，煤粒越细（经济细度范围内）、煤的挥发份越高，才能最大限度减少机械不完全燃烧损失。
3.1.2再热汽温、汽压
处于最佳的再热蒸汽压力时，中间再热循环的热效率最高，当再热温度等于蒸汽初温度时，最佳的再热蒸汽压力约等于蒸汽初压力的18～26%。在正常运行中再热蒸汽压力随蒸汽流量的变化而变化，蒸汽从高压缸排出后经过再热器管道进入中压缸，压力将会有不同程度的降低，这个压力损失称为再热器压损，它是随流量的变化而变化的，再热器压损的大小对整个汽轮机的经济效果有着显著的影响，应尽量减少这个压损值，若再热蒸汽压力不正常地升高，说明进入中压缸的蒸汽阻力增加，应及时查明原因。
3.1.3氧量
氧量反映供燃烧使用的空气是否过多还是不足，氧量表读数偏小（表计准确）则反映燃烧不完全产生CO，化学不完全燃烧热损失增加，容易引起炉床结渣。氧量表读数偏大（表计准确）则烟气量增加，烟气容积增加，排烟热损失增加，一次风机、二次风机及引风机的耗电增加。一般在正常范围内（额定负荷的75～100%），氧量表读数控制在2.0-2.5%左右，运行应根据负荷、煤种等调整风、煤比例，使锅炉燃烧在最佳状态。
除此之外，还有调整主汽温度、再热汽温度、蒸发量、排污率、排烟温度、飞灰和灰渣可燃物含量等小指标。
3.2其他调整措施
3.2.1减少锅炉辅机耗电，优化辅机运行方式
锅炉的厂用电在火电厂中占有很大比例，主要消耗在引风机、一次风机、二次风机、高压流化风机等几个大电机上。运行人员应及时根据运行方式、负荷情况等对以上辅机进行调整，以减少厂用电单耗。具体措施为：（1）减少烟道及风道的漏风、尤其是空预器处的漏风，将引起引风机过负荷、一次风机及二次风机的耗电量；（2）保证空气管路、烟道的清洁，防止省煤器、空预器受热面积灰；（3）减少风机的调节损失，在运行中应尽量使用变频调节风量；（4）机组启动初期可采用单侧一次风机、二次风机及引风机且使用变频运行的方式，待机组带到一定负荷时再启动另一侧风机运行。
3.2.2减少点火、助燃用油量
减少点火用油量是降低机组启动费用的主要项目，应合理利用邻炉来的供汽加热除氧器，缩短机组启动时间，提高汽水品质，加强启动过程中的指挥协调，减少不必要的拖延时间增加损失；当床温达到480℃时尽量早地投煤燃烧，投煤着火良好、燃烧稳定后应及早逐根油枪退出，减少启动油耗。
3.2.3消灭助燃用油量
锅炉运行中常因各种原因造成降负荷时，若调整不好床温将会降得很低，此时不注意及时调整燃烧将会触发锅炉MFT动作，对锅炉运行的经济性和安全问题造成很大影响。因此需加强氧量监视和床温监视，及时根据各仪表指示的变化情况进行调整，保证燃烧工况良好；防止床温过低的现象发生，一旦发现应及时调整燃烧以免扩大事故，造成人为制造的MFT动作事故的发生；注意煤种变化，做到随变随调，经常保证风煤合理配比；各种切换操作要细心、稳妥，防止误操作；依靠和利用好自动化监调控制装置，指导和优化燃烧调整；加强燃煤掺配。
4.总结语
火电厂经济调度与节能管理是一个较为复杂的系统工程，直接关系着本厂乃至全网的安全经济生产和效益的提高。而锅炉运行的优劣对电厂运行经济效益影响极大，因此想提高火电厂的经济效率应重视锅炉运行的优化调整。相关工作人员应在各种运行方式安全、经济的条件下，尽可能的提高机组经济效益，不断刷新节能降耗的新纪录。
作者简介：黄集勇（1980年1月生）助理工程师 主要从事火电厂运行及锅炉设备维护工作。
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