摘要：青海华电大通发电有限公司在2013 年和2014年进行了低氮脱硝改造，改造后300MW机组锅炉飞灰含碳量较高，空预器频繁堵塞，针对此问题进行原因分析，并通过对消旋风封堵优化，燃烧器摆角调整及运行配风方式改变，使飞灰含碳量降至许可范围内，空预器通过改变吹灰方式，保证脱硝入口温度，降低稀释风速等措施，空预器频繁堵塞得到解决大大提高了锅炉经济水平和长周期安全稳定运行。
关键词：300MW机组；锅炉；问题；对策
前言
各类机组技术经济指标在全国处于中等偏上水平，但与国内先进水平，尤其是与国际先进水平相比仍有较大的差距，300MW机组锅炉方面主要表现在运行热效率偏低，辅机电耗偏高等。各单位认真贯彻了电力生产、安全第一，预防为主的方针，较好地实现了安全生产、可控、在控的目标要求。没有因锅炉原因发生人身伤亡和设备损坏事故，一类障碍、临故修和降出力次数明显减少，但“四管”泄漏占一类障碍总数的91.7%，仍居高不下。过热器爆管问题尤其严重。为降低煤耗，保证锅炉运行的安全性和可靠性，下面对我省大容量机组锅炉存在的主要问题进行了分析，并提出了对策。
一、300MW机组锅炉存在的问题及原因分析
（一）整个主燃区二次风喷嘴布置及风量分配不合理
原改造封堵了主燃区的OFA1、OFA2两层燃烬风，导致锅炉主燃区最上层只有一层二次风 cc，且风量较小，在高负荷投运上层C2火嘴后，造成主燃区上部的燃烬“压火”二次风不足，而且主燃区上部无反冲强化燃烧和消旋的作用，造成主燃区未燃烬煤粉燃烬性能较差[1]。
（二）“四管”泄漏仍较严重
近几年来，随着锅炉防磨、防爆工作的加强，锅炉“四管”泄漏次数呈下降的趋势。但“四管”泄漏占临故修的比例仍然较高，尤其是过热器超温造成的泄漏呈逐渐增加的趋势，造成机组启、停次数增加，严重影响锅炉的安全、经济运行。造成锅炉“四管”泄漏的直接原因是管子超温、磨损、制造、安装和焊接缺陷；材质不良、老化等，锅炉“四管”泄漏情况。
（三）配风不合理，导致火焰中心上移
大通公司机组运行负荷300MW，运行中为了保证氮氧化物排放要求，SCR 喷氨阀门基本全开状态下，采用了将炉膛出口氧量控制在2% 以下，SOFA 三层基本全开，主燃烧区二次风风门开度基本在 20%左右SCR入口氮氧化物依然在300mg/m3左右，为了降低氮氧化物排放，只有采用锅炉低氧运行，在主燃烧区严重缺氧的运行方式下（设计上仅要求主燃区过量系数0.85~0.9 <即可），导致主燃区二次风刚性组织差，煤粉燃烧的火焰中心上移，炉膛上部煤粉燃烧份额偏多，造成飞灰可燃物偏高，同时由于喷氨量增加，使空预器频繁堵塞）二次风、周界风、燃烬风的风门挡板、执行器、定位器，DCS 与就地不同步，影响运行保证燃烧的调整实施。一次风风压高于11kpa左右运行，煤粉着火推迟，致使火焰中心上移!
（四）空气预热器漏风严重
早期的回转式空预器大都用机械密封，漏风率一般在25%左右，近几年新投产的大容量机组由于空预器自动密封装置问题较多，大修调整密封后短时间内能维持较低的漏风率，但时间一长，自动跟踪装置失灵，漏风率大幅提高[2]。目前我省大部分锅炉空气预热器的漏风率一般在15% -20%，而华威电厂3号、4号炉空预器漏风率实测值仅6%左右。所以降低漏风率的潜力很大。据测算，漏风率每降低10%，锅炉热效率提高0.5%左右。
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（五）排烟温度偏高
目前，邹县电厂1号~4号炉、十里泉电厂1号-5号炉和黄岛电厂1号~4号炉的年均排烟温度在160℃左右，最高达到190℃，黄台电厂7号炉和菏泽电厂1号、2号炉的排烟温度比设计值高20℃左右；南定热电厂1号、2号炉和莱芜电厂1号~3号的排烟温度一般维持在160℃左右运行。据测算，排烟温度每升高10℃，锅炉热效率降低0.5%左右。造成锅炉排烟温度高的主要原因如下：（a）入炉煤含硫量高，低温受热面腐蚀堵灰严重。（b）炉膛漏风严重，使火焰中心上移，炉膛出口烟温升高。（c）制粉系统和尾部受热面漏风，使通过空气预热器的风量减少，增加了排烟温度。（d）吹灰器设置不当，质量不过关，运行管理不完善，造成吹灰器的完好率和投入率低，吹灰效果差，受热面积灰严重。（e）尾部受热面设计烟速偏低（如邹县电厂），受热面易积灰。（f）受热面布置偏少，烟气冷却效果差。（g）低负荷运行时，烟气流速降低，受热面积灰加重；为提高汽温，大风量运行，排烟量增加。（h）细粉分离器分离效果差，三次风带粉较多，火焰中心上移，炉膛出口烟温增加。
二、解决方法
（一）改变空预器吹灰方式
随着环境温度降低，空预器漏入烟气侧的空气温度降低，造成排烟温度下降，空预器低温腐蚀加剧，空预器吹灰方式在额定环境温度15度时，吹灰方式为每班进行一次吹灰，在运行中发现，平均环境温度每降低10度，空预器堵塞阻力上升，为了不让空预器堵塞周期缩短，改变空预器吹灰方式由环境温度15度每降10度每班增加一次吹灰次数，控制因环境温度降低造成空预器阻力上升速度。
（二）解决锅炉汽温低问题
（a）对汽温偏低的换热器受热面进行改造，增加部分受热面。如龙口电厂3号炉增加了部分低温再热器受热面，再热汽温达到了设计值，而且再热器磨损严重、频繁爆管的问题也得到了彻底解决。（b）燃烧器角度适当上倾，提高火焰中心高度[3]。（c）燃烧器区域水冷壁刷涂耐高温涂料，提高炉膛温度。（d）适当增加吹灰器，定期进行吹灰，保持受热面清洁。
（三）严格控制烟气温度，保持SCR 区与空预器入口烟温在最佳温度
随着机组负荷由满负荷降至70% 负荷时，SCR入口烟温由 325度下降至 310度左右；机组高加解列，SCR入口烟温由325度下降至295度左右；催化剂随着温度低于310度时，活性逐渐下降，脱硝反应效率会逐渐下降，当烟温低于 310度时，立即通过改变制粉系统运行方式，适当增大上层B、C磨出力，使炉膛火焰中心升高，排烟温度升高。燃烧器摆角上摆抬高火焰中心，排烟温度升高；当环境温度低于5度或机组负荷较低时，增大暖风器出力提高一、二次风温，提高空预器入口烟温，防止低温腐蚀的发生，汽机高、低压加热器应随机组运行100%的投入，做好正常运行操作，保证水位准确防止冲刷管排，消除因高、低压加热器的泄露严重影响脱硝最佳温度!日常生产过程中应综合考虑，使烟气温度达到最佳状态!
（四）降低风机电耗
a.风机变频调节是近几年推广使用的节电新技术，节电率达30%~40%，同时避免了风机频繁启动，提高了风机和电机的使用寿命，值得推广。b.低负荷单送、单引风机运行在我省部分电厂300MW机组应用较多。但应采取有效措施，保证风机安全运行。c.对部分裕量较大的离心式风机，可采用切割叶片、换小电机的方式进行改造，但要进行详细的计算和试验，以免出现风机出力不足的新问题。
总结
大通公司针对低氮改造后飞灰含碳量偏高的问题，通过采取二次风优化，燃烧器摆角调整，配风方式改变及运行调整优化等措施得到了解决，针对空预器堵塞问题，通过采取改变吹灰方式，控制SCR区入口烟温等措施得到了解决，大大提高了机组的安全性和经济性!
参考文献：
[1]解立锋.300MW火电机组锅炉低氮及脱硝改造后存在的问题及对策[J].青海电力，2016，35（02）：61-65.
[2]袁建飞.300MW机组锅炉暖风器疏水系统存在问题分析及对策[J].河南科技，2014，（13）：105-106.
[3]王守恩，殷玉桐，于安军，杜冠洲，刘豫龙.山东电网100MW及以上机组锅炉存在问题的分析及对策[J].山东电力技术，2015，（04）：14-17.
论文作者:王军海
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：锅炉论文; 机组论文; 温度论文; 电厂论文; 炉膛论文; 排烟论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第26期论文;