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新品類電站鍋爐作業(yè)改造和從優(yōu)
機組運行特點在珠海電廠第一臺機組投產(chǎn)后,機組性能非常穩(wěn)定,其自動化程度也比較高,而且對機組故障的自動處理能力也十分優(yōu)秀。但是,鍋爐一直存在著高負(fù)荷下主、再熱汽溫偏低,不能達(dá)到設(shè)計值的問題,當(dāng)機組滿負(fù)荷時,再熱器出口溫度平均值通常在550以下,過熱器出口溫度也只有530左右,且主蒸汽系統(tǒng)一、二級減溫水基本上已經(jīng)沒有流量,如果對爐膛進行吹灰,主蒸汽溫度甚至?xí)陆档?20以下。機組在高負(fù)荷運行時,為了盡可能維持比較高的蒸汽溫度,燃燒器擺角不得不上擺至25上限,機組660MW負(fù)荷時,如燃燒器擺角低于+22時,主蒸汽溫度平均值已低于520.
原因分析爐內(nèi)結(jié)焦沾污情況及吹灰器的投運國內(nèi)的大容量燃煤機組,通常都不同程度存在結(jié)焦問題,鍋爐的結(jié)焦一直影響著機組的安全和可靠性。而珠海電廠的700MW鍋爐,其28臺長伸縮型吹灰器平均每12h投運一次就能有效控制受熱面的結(jié)焦問題,爐膛的88臺吹灰器自機組調(diào)試以來,從未正式投運過,爐膛卻一直沒有明顯的結(jié)焦。即使是有少許的結(jié)焦發(fā)生,也比較松軟,隨負(fù)荷變動很容易自動脫落,不易沾附在水冷壁上,爐膛吹灰器無法發(fā)揮實效。從這一方面講,鍋爐設(shè)計和其運行工況相差比較遠(yuǎn),這也是鍋爐燃燒器擺角在高負(fù)荷時不得不上擺至最高的主要原因之一。
從這一點出發(fā),爐膛能發(fā)生一定程度的結(jié)焦,反而有利于燃燒,接近設(shè)計工況。通常,影響爐膛結(jié)焦的主要因素有兩點,其一是鍋爐的結(jié)構(gòu)特點,其二是燃用煤種的灰熔點和化學(xué)成分組成。而鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計是按照設(shè)計燃用煤種的特性來定的,到目前為止對于鍋爐的結(jié)構(gòu)尺寸的選定尚無成熟統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段,大部分的鍋爐制造商靠積累的經(jīng)驗數(shù)據(jù),再按照設(shè)計燃用煤種的特性加以修正。應(yīng)該說,鍋爐在爐膛結(jié)構(gòu)尺寸上追求對煤種的適應(yīng)范圍盡可能的大,是不現(xiàn)實的,一味追求,很可能惡化鍋爐性能。
鍋爐結(jié)構(gòu)特性參數(shù)比較分析影響爐膛結(jié)焦的鍋爐結(jié)構(gòu)指標(biāo)主要有:爐膛容積熱負(fù)荷、爐膛截面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷、爐膛有效輻射面熱負(fù)荷、頂排燃燒器至屏底高度、底排燃燒器至灰斗高度等等。是珠海電廠、沙角C廠、平圩電廠、哈爾濱第三電廠相同等級,類型相似的燃煤鍋爐部分影響爐膛結(jié)焦的結(jié)構(gòu)特性參數(shù)比較。
從可以看出,為了防止在燃用神府東勝煤這一強結(jié)焦煤種時爐膛嚴(yán)重結(jié)焦,珠海電廠的鍋爐在爐膛結(jié)構(gòu)尺寸的選取上采用了較為保守的設(shè)計,寬深:21.643m18.605m;爐膛容積:19620m3.
在燃用煙煤的600MW等級型亞臨界強制循環(huán)汽包爐的爐膛容積熱負(fù)荷的設(shè)計值選取上一般推薦值為80120kW/m3,珠海電廠的鍋爐為87kW/m3;在爐膛截面熱負(fù)荷的選取上,一般同類型鍋爐的推薦值為4.45.4MW/m2,珠海電廠爐膛截面熱負(fù)荷為4.29MW/m2;同樣,在燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷強度上,珠海電廠的設(shè)計值為1.066MW/m2,而同類型鍋爐的燃燒器區(qū)域面積吸熱設(shè)計推薦值為1.42.0MW/m2.可見,由于鍋爐在防結(jié)焦設(shè)計中采用了較為保守的設(shè)計值,加上爐膛沾污沒有預(yù)期的嚴(yán)重,使得鍋爐在運行中一定程度上偏離了設(shè)計工況,過大的爐膛吸熱面積使鍋爐高負(fù)荷時燃燒器擺角自動往上擺以減少爐膛吸熱,以盡可能地維持較高的汽溫。
整組燃燒器的深寬比增加從5臺磨煤機增加至6臺磨煤機運行,其燃燒區(qū)域的上下深度增加,整組燃燒器的深寬比增加,一次風(fēng)煤粉射流剛性減弱。同時,由于燃燒器噴口總面積的增加,使?fàn)t膛內(nèi)煙氣的上升速度增加。
結(jié)束語珠海電廠700MW鍋爐由于設(shè)計爐膛結(jié)構(gòu)尺寸以及燃煤品質(zhì)等因素,在機組高負(fù)荷時燃燒器擺角必須上擺至上限,爐膛受熱面實際工作情況偏離設(shè)計工況,且主、再熱蒸汽溫度偏低。
(完)