給水溫度對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及安全性的影響

給水溫度對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及安全性的影響

摘要：在熱電廠的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，給水溫度變化對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的鍋爐熱效率以及熱電廠循環(huán)熱效率有著很大影響，此外給水溫度的高低對(duì)鍋爐運(yùn)行安全性也有一定影響，本文從給水溫度對(duì)鍋爐熱效率、耗煤量及鍋爐運(yùn)行安全性等幾個(gè)方面，來(lái)總結(jié)闡述給水溫度對(duì)鍋爐機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及安全性的影響。關(guān)鍵詞：給水溫度熱效率經(jīng)濟(jì)性安全性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗的加快，節(jié)能、低碳、效率越來(lái)越多的被擺上桌面。對(duì)于熱電廠來(lái)說(shuō)，給水溫度是個(gè)重要生產(chǎn)參數(shù)，無(wú)論是對(duì)鍋爐的生產(chǎn)效率還是對(duì)于機(jī)組的熱效率，都是具有重要意義。此外，給水溫度的高低對(duì)鍋爐生產(chǎn)安全性也有一定的影響。一、給水溫度對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響1.給水溫度對(duì)鍋爐熱效率的影響

以烏石化熱電廠三期鍋爐為研究對(duì)象，我們?nèi)〗o水溫度分別為159℃、192℃、200℃下的各參數(shù)進(jìn)行熱效率計(jì)算。我們采用反平衡法來(lái)計(jì)算鍋爐熱效率，計(jì)算公式如公式（1）（1）

通過(guò)公式你（1）計(jì)算得出不同給水溫度下的鍋爐熱效率分別為：92.7%、90.44%、90.8%。可見(jiàn)，隨著給水溫度的變化，鍋爐熱效率雖有變化，但著給水溫度的提高，鍋爐熱效率提高相當(dāng)有限。2.給水溫度對(duì)鍋爐產(chǎn)汽煤耗的影響

雖然給水溫度對(duì)鍋爐熱效率的影響不大，但提高給水溫度，卻能夠可以明顯的降低產(chǎn)汽煤耗，從而提高熱電廠經(jīng)濟(jì)效率。我們收集了以上三個(gè)工況下的生產(chǎn)參數(shù)，給水溫度分別為：159℃、192℃、200℃，噸蒸汽耗原煤量分別為：156.38kg/t、155.48kg/t、139.78kg/t，原煤低位發(fā)熱量分別為：201*8kj/kg、18765kj/kg、20508kj/kg。

根據(jù)鍋爐熱平衡計(jì)算公式：（2）

式中：－鍋爐熱效率，%；t-噸蒸汽耗煤量，kg/t；q-燃煤低位發(fā)熱量，kj/kg；

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關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性

提高熱經(jīng)濟(jì)性、降低汽煤耗是電廠節(jié)約一次能源的主要途徑。在電廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，始終是把生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性作為奮斗的方向。無(wú)論從理論的發(fā)展，還是從實(shí)踐的效果來(lái)看，特別是就我廠的運(yùn)行現(xiàn)狀來(lái)看，鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一個(gè)需要得到重視的問(wèn)題。

眾所周知，鍋爐的熱損失當(dāng)中，排煙損失Q2是最大的一項(xiàng)，一般占到7～8%左右，第二是機(jī)械不完全損失Q4占到1～2%，而化學(xué)不完全燃燒損失Q3、散熱損失Q5、灰渣物理顯熱損失Q6只占很少份額。所以在研究鍋爐經(jīng)濟(jì)性時(shí)我們應(yīng)重點(diǎn)控制Q2和Q4的損失量，而影響Q2的主要是排煙量（用排煙氧量來(lái)標(biāo)志大小）和排煙溫度，影響Q4的主要是飛灰可燃物含量，這三個(gè)指標(biāo)是我們研究的鍋爐效率時(shí)最應(yīng)注意的。另外，主蒸汽流量和各級(jí)減溫水量雖不直接影響鍋爐效率，但對(duì)循環(huán)效率有很大影響。因?yàn)橹髡羝�流量增加使進(jìn)入凝汽器的蒸汽量增加，從而使冷源損失增大。而減溫水量的增加是其在鍋爐內(nèi)加熱到額定參數(shù)需要的熱量增加，從而使機(jī)組熱耗增大。所以這兩項(xiàng)也是我們?cè)阱仩t運(yùn)行時(shí)應(yīng)特別關(guān)注的指標(biāo)。至于主蒸汽壓力、主蒸汽溫度對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響是通過(guò)主蒸汽流量來(lái)體現(xiàn)，因?yàn)橹髡羝麎毫Α⒅髡羝麥囟冗_(dá)不到要求時(shí)，只有通過(guò)增加主蒸汽流量來(lái)保證電負(fù)荷，所以對(duì)主蒸汽流量的分析實(shí)際已涵蓋了這些因素的影響。

影響鍋爐效率的三個(gè)重要因素：排煙溫度、排煙氧量和飛灰可燃物含量高爐膛壓力、

為充分發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)充分論證考慮后，爐膛壓力可以為很小的負(fù)壓甚至微正壓運(yùn)行，提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

爐膛壓力上升后，煙氣在離開(kāi)爐膛時(shí)灰粒子的揚(yáng)析作用加強(qiáng)，一次風(fēng)離開(kāi)爐內(nèi)密相區(qū)時(shí)的夾帶作用增強(qiáng)，因此爐內(nèi)內(nèi)循環(huán)倍率升高，爐內(nèi)的灰粒子濃度上升，其對(duì)爐內(nèi)水冷壁面的傳熱作用加強(qiáng)，有利于提高爐內(nèi)的熱作用率。同時(shí)，灰粒子在爐內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，其燃盡程度得到提高，燃燒效率上升，飛灰可燃物下降；另外，飛出爐膛的灰粒子減少，也有利于降低飛灰可燃物。

因在爐內(nèi)煤燃燒后的熱量不能及時(shí)帶走，造成爐膛密相區(qū)的床溫上升，煤的燃燒效率上升。同時(shí)，爐內(nèi)密相區(qū)灰粒子之間碰撞、磨損、爆裂

作用因壓力的上升而作用加強(qiáng)，因此灰粒子的燃燒效率上升，鍋爐的底渣含碳量降低，鍋爐效率上升。

爐膛壓力的上升，直接降低引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、引風(fēng)機(jī)的電流下降，其電耗下降；二次風(fēng)機(jī)的流動(dòng)阻力上升，二次風(fēng)量稍有下降，二次風(fēng)機(jī)電流下降，其電耗下降。

煙氣在爐內(nèi)及尾部煙道的流動(dòng)速度降低，對(duì)受熱面的磨損下降。在尾部煙道內(nèi)，因煙氣流速的降低，其對(duì)流傳熱作用減弱，但同時(shí)因進(jìn)入尾部煙道的煙氣溫度升高，增強(qiáng)了對(duì)流傳熱作用，在兩者共同作用下，排煙溫度變化不明顯，因此由排煙溫度引起的排煙熱損失變化不大，而由煙氣量的減少帶來(lái)的排煙熱損失降低，因而總的排煙熱損失是降低的。低溫再熱器的壁面溫度降低，會(huì)引起再熱器減溫水流量減少，機(jī)組的效率會(huì)上升。

尾部煙道的壓力下降后，可將低其漏風(fēng)量，既降低磨損又降低引風(fēng)機(jī)的電耗，既提高尾部煙道煙道的利用率又減少低溫腐蝕的可能性（從省煤器入口處與尾部煙道底部處的氧量偏差約0.4%，其漏風(fēng)量是比較可觀的）。從以上分析可以看出：提高爐膛壓力運(yùn)行后，多數(shù)參數(shù)的變化有利于提高鍋爐的燃燒效率，從降低主要指標(biāo)分析：蒸發(fā)量的上升說(shuō)明發(fā)電煤耗下降、鍋爐效率上升；引風(fēng)機(jī)電流、二次風(fēng)機(jī)電流的下降說(shuō)明廠用電率下降；從降低鍋爐的燃燒熱損失分析：排煙熱損失、不完全燃燒熱損失、飛灰可燃物的熱損失、底渣含碳量的熱損失等均是降低的。因此其優(yōu)點(diǎn)是明顯的，可以較大幅度的提高循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

低氧量燃燒措施

采用較大的過(guò)量空氣系數(shù)，氧量O2控制值在4～6%引起一系列不利影響，如：磨損大、床溫低、飛灰大、風(fēng)機(jī)電耗大等。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析及總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，打破固定思維，考慮到循環(huán)流化床鍋爐爐膛密封性好，漏風(fēng)系數(shù)極小，氧量隨煙氣流向逐漸降低，與傳統(tǒng)煤粉爐的氧量隨煙氣流向因漏風(fēng)的增加而變大正好相反，因此降低氧量運(yùn)行是可行且有利的，在經(jīng)過(guò)多次運(yùn)行分析對(duì)比，更加證實(shí)其正確性。

低床壓燃燒措施

床壓的大小反應(yīng)爐內(nèi)床料量多少的參數(shù)，也是爐床料量多少的唯一判斷依據(jù)，其數(shù)值又受到負(fù)荷、風(fēng)量、床料粒度、煤質(zhì)、煤種等多因素影響，

因而床壓是循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)中最重要而又復(fù)雜的參數(shù)之一。

在鍋爐運(yùn)行中，床壓測(cè)量值會(huì)隨著鍋爐的負(fù)荷、爐內(nèi)灰的粒徑、煤的質(zhì)量、煤的破碎粒度以及風(fēng)量的調(diào)整而變化。因此爐內(nèi)的床壓控制值不是一成不變的，合適的床壓控制值應(yīng)根據(jù)大量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定，在不同的鍋爐負(fù)荷下，依據(jù)床壓測(cè)量值和水冷風(fēng)室壓力判斷爐內(nèi)床料量的多少，并參考密相區(qū)三層床壓值對(duì)床料粒度組成作出正確判斷�？刂拼矇汉侠矸秶鷥�(nèi)運(yùn)行，即能保證鍋爐安全運(yùn)行，又能維持合理且穩(wěn)定的床溫，還能維持較高的爐內(nèi)燃燒效率。床壓過(guò)低與過(guò)高的不利影響有以下幾點(diǎn)：

床壓過(guò)低：

①爐內(nèi)床料量少，床料在爐內(nèi)的翻滾混合效果減弱，易產(chǎn)生局部流化質(zhì)量下降，影響安全運(yùn)行。

②爐膛內(nèi)沒(méi)有足夠的床料參與內(nèi)循環(huán)，對(duì)流換熱減弱，容易使鍋爐帶不上額定負(fù)荷。

③密相區(qū)燃燒份額減少，稀相區(qū)燃燒份額增大，爐內(nèi)高溫受熱面的對(duì)流傳熱增強(qiáng)，易造成受熱管壁面超溫。床壓過(guò)高：

①爐內(nèi)床料量多，為保證流化良好性，必須增大一次風(fēng)量，較大的風(fēng)

機(jī)壓頭和較大的一次風(fēng)量使一次風(fēng)機(jī)電耗過(guò)大。

②爐內(nèi)床料粒子濃度大，二次風(fēng)的穿透能力弱，稀相區(qū)煤粒與氧的混

合效果差，燃燒效率低。

③大量的一次風(fēng)量攜帶灰粒能力大大加強(qiáng)，顆粒大、風(fēng)速高，使?fàn)t內(nèi)

受熱面磨損嚴(yán)重。

因此，床壓是一多變而復(fù)雜的控制參數(shù)運(yùn)行中要做到對(duì)床料“質(zhì)”、“量”全面控制，必須符合循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性及總結(jié)眾多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)綜合控制理想的運(yùn)行值。床壓的控制值8.5～9kPa,高負(fù)荷時(shí)控制偏低值，低負(fù)荷時(shí)控制偏高值，在該范圍內(nèi)床壓過(guò)低、過(guò)高的不利影響均得到有利控制。

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