【導讀】參數(shù)變化，維持鍋爐機組的安全經濟運行。經濟燃燒，減少損失。直流鍋爐和汽包鍋爐不同，受熱面沒有固定。熱，水在管內被加熱成蒸汽，從另一端流出。直流鍋爐用煤水比來表示汽溫的靜態(tài)特性。燃料量和給水量的比值稱為煤水比。即單位質量的水要消耗更多的燃料。的發(fā)熱量增加，煤水比應相應下降。度提高，應減小煤水比。直流鍋爐的主蒸汽壓力主要由燃料量和給水。蒸汽溫度改變主要依靠煤水比來進行調節(jié)，直流鍋爐煤水比指鍋爐燃煤量與給水流量之。應一定負荷，只有保證一定的煤水比不變，間點為微過熱狀態(tài)。傳熱的響應快，后部的對流受熱面?zhèn)鳠犴憫^慢，以某600MW超臨界鍋爐為例，當鍋爐負荷從額定負。度始終高于飽和溫度30℃左右。性，直流鍋爐都配有幾級噴水減溫，作為細調手段，并保護其后受熱面不超溫。調節(jié)對煤水比的要求是一致的。大容量超臨界鍋爐在低負荷時采用變壓運行，調整，穩(wěn)定主蒸汽壓力。對調峰機組的要求：良好

　　

【正文】 W O2 CO 300 MW O2 CO 測點編號 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 210 MW O2 CO 300 MW O2 CO ? 從上表中看出，第一、二層測點處，近壁氣氛中 CO含量明顯高于第三層，而 O2卻明顯低于第三層，第三層測量處近壁區(qū)域 O2含量均大于4%，這說明燃燒器區(qū)域的還原性氣氛明顯高于燃燒器上方， 1爐的高溫腐蝕主要發(fā)生在燃燒器區(qū)域。 ? 在燃燒器區(qū)域，除編號 13的測孔不能用外，編號 1 23和 26測點處的 CO含量均大于 6%， O2含量大都小于 1%，編號 1 1 21和 24測點處的 CO含量大部分小于 1%， O2含量都大于4%。而編號 1 1 22和 25測點處的 CO、 O2含量波動較大，這說明該測點區(qū)域處于高溫腐蝕邊緣。結合測點圖和一次風粉氣流流向可知，燃燒器區(qū)域高溫腐蝕主要發(fā)生在一次風粉氣流流向下游鄰角處水冷壁壁面上，這和大修期間爐內觀察到的現(xiàn)象十分吻合，并且有一定的掛渣。這說明 1爐燃燒器區(qū)域水冷壁處還原性氣氛是引起高溫腐蝕及結渣的主要原因。 額定負荷的考核試驗 ? 額定負荷下的熱效率考核試驗在燃燒調整試驗得到的最佳運行工況下進行，即：省煤器后氧量為 %，煤粉細度 R90為 8%~10%和采用“▽”型配風方式。主要測量結果見下表所示。 工 況 負荷 （ MW） Vdaf （ %） Qar, （ MJ/kg） η（ %） 實測值 過熱蒸汽導電率（ μs/cm） 過熱蒸汽SiO2(μg/L) 過熱蒸汽Na+(μg/L) 1 ~ ~ ~ 2 空氣預熱器漏風試驗 次數(shù) 入口 O2（ %） 入口 α 出口 O2（ %） 出口 α 漏風率（ %） A B A B A B A B A B 1 2 3 4 5 6 7 平均 ? A、 B兩側空氣預熱器的平均漏風為：(+)/2=% ? 在沒有投自密封時，測得的漏風率平均為%，投自密封后，平均為 %，可降低約 10%，這對降低鍋爐排煙熱損失、改善滿負荷燃燒時缺氧狀況、提高運行的經濟性極為有利。 結論 ? 運行參數(shù)對鍋爐效率影響較大。針對電廠1爐，保持省煤器后氧量為 %，煤粉細度R90為 8%~10%、減小三次風量和采用“▽”和“□”兩種配風方式，能達到較高效率。 ? 燃燒器區(qū)域水冷壁近壁存在還原性氣氛，導致高溫腐蝕及結渣，可采取改善爐內氧量分布的措施解決高溫腐蝕問題。 ? 投運空氣預熱器自密封裝置，能降低漏風，對降低鍋爐排煙熱損失、改善滿負荷燃燒時缺氧狀況、提高運行的經濟性極為有利。 二、旋流燃燒器超臨界鍋爐燃燒調整 ? B amp。W B 1903/ 25. 40 M型超臨界參數(shù)、螺旋水冷壁、一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣 Π型鍋爐 ,配有帶循環(huán)泵的內置式起動系統(tǒng) ,設計煤種為淮南煙煤。校核煤種為煙混煤。燃燒系統(tǒng)采用 DRB 4ZTM超低 NOx雙調風旋流燃燒器及燃盡風 (OFA) 噴口。尾部為分煙道 ,設置 2 臺三分倉回轉式空氣預熱器。采用煙氣分流擋板調節(jié)再熱器出口汽溫。 ? DRB 4ZTM超低 NOx雙調風旋流燃燒器 ? 燃燒器的供風分別為一次風的空氣和煤粉的混合物、環(huán)繞在一次風外圍的過渡區(qū)、內二次風及外二次風 4 個區(qū)域。大部分二次風通過燃燒器進入爐膛，并通過位于燃燒器入口處的滑動調風盤分別進入燃燒器的內、外二次風通道?；瑒诱{風盤可以獨立調節(jié)進入燃燒器的風量，滑動調風盤的位置是通過燃燒管理系統(tǒng)由一個線性電動驅動裝置自動調節(jié)。 試驗結果分析 燃燒器調整 ? 通過均勻布置在空氣預熱器進口煙道上的20 4個測孔所測得的省煤器出口氧量分布，并參考一級過熱器管壁溫度的橫向分布來調節(jié)各燃燒器二次風的配風方式，如各燃燒器二次風調風盤的開度、內外二次風的開度等。燃燒調整前測得省煤器出口氧量見表 1 。 ? 由表 1可見，尾部煙道的氧量分布不太均勻。此時，所有運行磨煤機燃燒器的調風盤開度為100%，非運行磨煤機燃燒器調風盤開度為50%；所有燃燒器的內外二次風開度均為初始位置，分別為 50176。 和 45176。 ；所有 OFA層調風套筒均為初始位置 (150mm) ，二次風箱 A/ B 側擋板開度和 OFA 層風箱 A/ B 側擋板開度均為 100%。 ? 燃燒調整后省煤器出口氧量見表 2。從表 2 可見 ,省煤器出口煙道上的氧量分布已明顯比試驗前均衡。 ? 調整后燃燒器狀態(tài)見表 3 ? 燃燒調整前后一級過熱器管壁溫度分布對比如圖 1 所示。從圖 1可看出，調整后的壁溫均衡性明顯得到了改善。 NOx調整試驗 ? 為了掌握該爐的 NOx特性 ,在不同氧量，不同投磨煤機組合及不同 OFA風量下測試了空氣預熱器出口的 NOx含量 (NOx含量值均指折算到空氣預熱器出口過量空氣系數(shù)為 1. 4 的數(shù)據 ) 。 ? 當投運 A、 B、 D、 E、 F 燃燒器 (即下層 C燃燒器停運 ) 時 ,滿負荷工況下鍋爐的 NOx含量在(340～ 350)mg/m3 之間。在氧量 %以下時 ,省煤器出口氧量對 NOx含量的影響不大 (圖 2) ,但當氧量繼續(xù)增加時， NOx含量急劇上升。這主要是由于燃燒器高溫區(qū)域的氧量增加，造成熱力 NOx增加所致。 ? 當磨煤機 A、 B、 C、 D、 F 運行 (上層 E 燃燒器停運 )時， NOx含量要比磨煤機 A 、 B、 D、 E、F 運行 (下層 C燃燒器停運 ) 時明顯小得多。省煤器出口氧量為 %時， NOx含量只有 mg/m3；省煤器出口氧量為 4%時， NOx含量也只有 282mg/m3，遠小于國家有關標準要求(450mg/m3) 。 ? 當磨煤機 A、 B、 C、 D、 F 運行方式時，進行了 OFA風量變化對 NOx排放量影響的試驗。在總二次風量 (1900t/h左右 ) 和鍋爐其它主要參數(shù)保持不變， OFA風量分別為 560t/h和 450t/h時， NOx排放量分別為 236mg/m3和 282mg/m3。顯然， OFA 風量增加后， NOx排放量減少，這是因為燃燒器區(qū)域的風量轉移至 OFA 噴口所致。 氧量變化對經濟性的影響 ? 在額定負荷下，保持投磨煤機方式 (磨煤機 A、B、 D、 E、 F 運行方式 ) 和二次風配風方式不變，改變總風量，使省煤器出口氧量分別在%、 %、 %、 %左右時，進行氧量變化對經濟性影響的試驗。 ? 試驗結果如圖 3所示。由圖 3可見，在氧量小于%時，排煙熱損失對氧量的變化不太敏感，但在氧量大于 %后，排煙熱損失的上升趨勢明顯加快。可見 600MW工況運行中對氧量的控制不宜超過 %。 ? 變氧量工況中氧量變化對鍋爐效率的影響如圖4所示。從圖 4可見，氧量在 %左右時鍋爐效率最高。氧量大于 %以后，鍋爐效率的下降很明顯，證明氧量提高后，飛灰含碳量減少帶來的好處不足以抵消排煙熱損失上升帶來的不利影響。加之氧量提高后送、引風機電耗也將上升，所以運行中過高的氧量對運行經濟性有弊無利。根據整個燃燒調整試驗結果，推薦在 600MW工況下的氧量設定值為 %左右。 結論 ? (1) 北京巴威公司首臺 600MW機組超臨界鍋爐采用低 NOx新型燃燒器以及 OFA技術，其NOx排放低于國家有關標準要求。 ? (2) 鍋爐滿負荷運行時 ,省煤器出口氧量不宜超過 %， OFA風箱擋板最好全開 ,同時應盡可能選擇投運下層燃燒器 ,以減少 NOx的排放量。 ? (3) 機組 600MW負荷運行中對氧量的控制不宜超過 % ,根據整個燃燒調整試驗結果 ,推薦在600MW工況下的氧量設定值為 %左右。 第六節(jié) 鍋爐機組的優(yōu)化運行 一、電廠優(yōu)化運行的目的 ? 以現(xiàn)有設備為基礎，節(jié)能降耗； ? 提高安全性； ? 信息化電廠。 ? 信息化電廠可以定義為：綜合利用計算機技術、網絡技術、軟件技術等現(xiàn)代信息技術，融入先進的管理思想和技術策略，建立貫通發(fā)電企業(yè)生產經營管理各環(huán)節(jié)的信息網絡，對企業(yè)各環(huán)節(jié)產生的信息數(shù)據進行采集、分析、處理、控制和反饋，并通過信息網絡實現(xiàn)信息資源共享，實現(xiàn)電廠生產經營管理的智能化和自動化，達到提高企業(yè)現(xiàn)代化管理水平，提高企業(yè)經濟效益，提高企業(yè)市場競爭能力的目標。 信息化電廠意義： ? 市場競爭； ? 管理規(guī)范； ? 電力企業(yè)數(shù)據共享； ? 增加安全經濟性。 二、運行優(yōu)化發(fā)展過程 ? 早年的小指標考核管理； ? 基準偏差原理，耗差分析； ? 運行優(yōu)化管理。 三、優(yōu)化原理 ? 燃燒：燃燒優(yōu)化 ? 鍋爐生產過程 ? 傳熱：吹灰優(yōu)化 ? 運行優(yōu)化 ? 基準偏差 ? 基于煤質在線的全局優(yōu)化 四、優(yōu)化運行的前提 ? 單元制機組； ? 熱力系統(tǒng)嚴密，泄露量小于 %； ? 燃料偏差較??； ? 輔機系統(tǒng)正常； ? 自動調節(jié)系統(tǒng)完好； ? 儀表、控制系統(tǒng)正常。 五、基礎工作 ? 尋找基準。把在各檔負荷、各種燃用煤種條件下，通過試驗得到的最佳小指標作為基準。 ? 設備消缺。 ? 通過對機組設計數(shù)據、設備現(xiàn)狀及運行參數(shù)的分析，進行適當?shù)膬?yōu)化試驗，根據綜合分析、計算和總結，找出機組實際運行條件下的優(yōu)化運行曲線，利用計算機在線監(jiān)測裝置提供在線經濟分析和優(yōu)化運行指導，使機組在現(xiàn)有條件下保持最佳運行工況，同時建立以機組發(fā)供電煤耗為考核指標的節(jié)能管理和運行管理機制。 運行優(yōu)化管理試驗 ? 性能試驗； ? 變壓運行優(yōu)化； ? 燃燒調整試驗； ? 輔機優(yōu)化調整。 ? 機組優(yōu)化調整 通過大量現(xiàn)場尋優(yōu)試驗，并匯總、計算，可提供機組在調峰負荷范圍內的優(yōu)化運行方式及最佳運行工況的目標值。 ? 機組性能在線監(jiān)測系統(tǒng) 通過運行數(shù)據，計算得到效率及煤耗等各參數(shù)。 管理功能：對運行人員水平進行客觀評價，進行運行經濟性的各種統(tǒng)計，如日平均、月平均等，進行報表打印。 運行指導作用：對耗差的可控部分直觀顯示，進行運行調整指導。 六、基于煤質在線的全局優(yōu)化 ? 目前的問題：煤質偏差。 煤質在線： ? 鍋爐自動控制； ? 燃料管理； ? 安全運行； ? 其他系統(tǒng)。 七、運行優(yōu)化管理系統(tǒng) 系統(tǒng)主要功能如下： ? 主要運行參數(shù)實時監(jiān)測功能 ? 熱經濟性指標在線計算及耗差分析功能 ? 經濟性分析、市場分析預測、報價輔助決策 ? 強大的數(shù)據庫檢索、查詢功能 ? 事故追憶、再現(xiàn)及打印事故追憶記錄功能 ? 強大的數(shù)據容錯功能 ? 安全的用戶管理功能 參數(shù)的軟測量 ? 對于一個系統(tǒng)，如果要確定其狀態(tài)，需要列出對其有影響的參數(shù)。 f＝ f(x1,x 2, … ,x n) ； ? 有些參數(shù)是直接描述系統(tǒng)物理特性的，可以通過測量獲得，如溫度、壓力等； ? 有些參數(shù)是經過計算獲得的如排煙損失、機械不完全燃燒損失等。 ? 一體化開發(fā)平臺； ? 通用算法庫； ? 飛灰含碳量計算模型； ? 空預器漏風計算模型； ? 煤質工業(yè)分析換算元素分析模型。