(华电章丘发电有限公司 山东章丘 250200)
摘要:在火力发电中,最重要的组成部分就是三大主机(火力发电锅炉、火力发电汽轮机、火力发电发电机),这三个部分的运行状态和运行效率将直接影响到火力发电厂的发电效率和发电安全性。
关键词:发电厂;锅炉;运行优化
一、锅炉运行分析
1.1锅炉运行的原则
众所周知,锅炉运行状态是否稳定,主要以水质为衡量标准,所以要严格控制锅炉中的水质。只有水质符合相关标准要求,才可以使锅炉处于良好的运行状态。如果锅炉中的水质中出现大量杂质,且不对其做任何处理,久而久之,就会在锅炉中形成水垢,影响锅炉的传热效率,从而降低运行质量,产生资源浪费。严重情况下,则会对锅炉的内部管壁造成损坏,基于此,相关工作人员要把握好对水质的检验。锅炉在运行的过程中,通过对锅炉运行标准来控制其运行情况,在水质方面,按照相关标准选择锅炉用水,并做好水质的过滤工作,严格控制水中杂质含量的控制,降低杂质的含量。此外,还要定期对锅炉设备进行定期排污,采取有效措施清理设备中的污垢。适当地调整锅炉中气泡水,防止在锅炉运行过程中水位突然发生变化,对锅炉的蒸汽生产产生极大地不利影响。同时,对锅炉的运行负荷状态进行监督及控制,防止运行负荷高于相关负荷标准,从而影响锅炉的运行效率。
1.2锅炉安全运行应当遵守的原则
锅炉只有做到安全运行,才能节约资源,防止重大安全事故的发生,以免对相应的工作人员造成生命财产安全的隐患。因此,锅炉在运行的过程中,要遵守相应的原则和规范,严格按照相应的安全运行守则进行工作,监督控制锅炉的运行方式以及运行质量,为锅炉的安全运行以及安全生产提供基础条件。锅炉在运行时要遵守的主要原则就是及时性。锅炉在运行的过程中,如果发现运行故障,相关人员要及时提出解决方案,根据实际情况采取有效措施进行解决,保障故障问题在最短的时间内得到有效解决,降低锅炉故障的危害性。同时,锅炉安全运行还要遵守分散性。在锅炉运行出现故障时,首先要确保工作人员的生命财产安全,在此基础上,找出锅炉故障位置,将其注意到其他不影响锅炉运行的部位上,在最大程度上减少锅炉安全运行的损失和威胁。
二、电厂锅炉运行中的主要问题
首先,因锅炉拱肩部位以上的笔直炉膛高度不行以及锅炉下炉膛水冷壁辅设大量卫燃带,使锅炉在运转中水冷壁的吸热缺乏,锅炉工质的压力调整速度较慢,致使过热汽温动摇大,甚至于使锅炉屏式过热器呈现超温变形;
其次,锅炉运转时燃用的煤种改变与锅炉制粉体系运转工况等要素的细微变化简单致使锅炉焚烧不稳、焚烧效率降低问题;
再次,因为W型火焰锅炉焚烧器的共同布置方法,简单使锅炉在低负荷运转时呈现火焰短路,进而致使火焰的焚烧中心方位发生偏移;在锅炉变负荷运转时,有些焚烧器的停用会本来对称的W型火焰形状发生改变,从而致使火焰偏置,致使锅炉水冷壁的暖流密度发生改变,使炉内温度场分布不均匀。
三、电厂锅炉水冷壁反常变形及爆管因素
首要,焚烧调整不妥,炉内热负荷散布不均。锅炉实践运转煤质改变,焚烧调整不妥,使炉内热负荷散布不均匀,使锅炉水冷壁管内工质活动特性反常。别的,锅炉负荷变化时,前后墙上焚烧器的停投匹配不对称,在某些负荷工况下难以形对称的W型火焰,使锅炉前后墙水冷壁管内工质的活动不一致。
其次,水冷壁热偏差大,水冷壁管变形不一。在实际运行过程中,水冷壁受热不均匀,存在温度偏差,使锅炉前后墙及侧墙水冷壁管内工质的流动特性相差较大,对锅炉水冷壁管的冷却程度不同,使水冷壁管壁温相差较大,导致水冷壁管变形。
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再次,施工安装过程中的疏忽。在锅炉安装过程中没有充分考虑水冷壁管的热膨胀裕量,使水冷壁管屏被上下进出口联箱卡死,水冷壁在被固定的情况下受热膨胀严重受限,导致水冷壁在受热时所受应力大幅上升,加上水冷壁管的严重变形和炉内热负荷分布不均匀,使锅炉水冷壁在受热时其所受应力超过其材料所允许的应力90.3MPa从而造成水冷壁管撕裂。
四、电厂锅炉运行中的改进调整策略
4.1设备改善
在锅炉规划设备过程中,没有充分考虑水冷壁管的热胀大裕量,使水冷壁管屏在受热胀大时被上下进出口联箱卡死,水冷壁在被固定卡死的情况下受热胀大严重受限,致使水冷壁在受热时所受应力大幅上升,所以要对锅炉水冷壁下集箱等约束受热面胀大的部位进行改善,使锅炉水冷壁在运转过程中能够自由地胀大缩短,减缓水冷壁因受热不均匀而导致的热应力。
对拉裂爆管部位,如:炉顶大包顶棚出口集箱保温外护撤除、炉底大包水冷壁前(后)下集箱保温撤除;炉底大包水冷壁前(后)下集箱密封改善;炉顶大包顶棚出口集箱保温及后包墙管密封;炉膛及竖井烟道刚性梁插销、锚点及止晃设备检查,消除胀大受阻危险等进行技术改善。
①炉底大包水冷壁前(后)下集箱密封改善。下集箱水冷壁密封板改为搭接式,与水冷壁点焊结实,并将大包内前后集箱衔接板处加焊保温密封盒。相邻集箱间衔接环打断,选用单边抱箍方法进行定位。水冷壁下联箱在大包内进行整体保温。
②炉顶大包顶棚出口集箱保温及后包墙管密封改善。将顶棚出口集箱左右两边各5根、顶棚基地集箱衔接处左右各2根后包墙管鳍片从集箱底部割开。原顶棚出口集箱与左、右包墙拉裂的鳍片密封焊缝坚持原样,暂不处理。顶棚出口各相邻分集箱间衔接环打断后选用单边抱箍。割开的鳍片及顶棚两头部选用密封盒填保温密封的方法,防止锅炉漏灰。并将炉内顶棚出口集箱进行悉数耐火浇注保温。同时将后包墙及两边包墙的大包支撑板每隔2米打断,开U形预留胀大缝,并检查50米区域:前/后包墙刚性梁撤除保温、外护进行全部检查,发现反常扩展处理。检查炉底大包刚性梁插销、锚点,发现缺失及脱焊的部位按请求进行补全或加固。
4.2焚烧运转调整
实践运转中,在负荷、煤质变化时炉内空气动力场、温度场也会随之变化,也许会使炉内速度场不均匀,乃至呈现发生直接冲刷炉墙水冷壁的现象。因此,在运转中应采纳以下办法,以确保炉内空气动力场的均匀,然后确保炉内合理的温度场:
①当锅炉实践运转煤质变化时,关于煤种煤质焚烧特性对锅炉焚烧运转进行优化调整,坚持炉内合理的温度场,使炉内热负荷分布均匀。关于低位发热量高,灰分含量低的煤,其焚烧时火焰基地高,也许会使炉内的高温区域上移乃至进入炉膛上部,要调理一次风控制其焚烧时的火焰基地下移,使炉内的高温区域坚持鄙人炉膛,防止构成上炉膛温度过高而使水冷壁结渣、反常变形爆管等。
②在锅炉变压运转时,合理控制焚烧器与磨煤机的匹配联系,使前后拱上投运的焚烧器对称,在锅炉下炉膛内构成对称的W型火焰。在锅炉75%负荷工况时,前拱上1/2炉膛有4台焚烧器向炉内喷入煤粉,然后拱上有6台焚烧器向炉内喷入煤粉,锅炉炉内温度场、速度场不均匀,要调整前后拱上焚烧器的投停,坚持前后拱上投入使用的焚烧器数量一样,方位对称,在炉内构成均匀的温度场与空气动力场,防止火焰冲刷而导致水冷壁结渣和反常变形。
结语
通过对火力发电厂锅炉运行情况研究,掌握如何优化火力发电厂锅炉的方法,将会降低资源消耗,以此提高经济效益的产出,这对于未来火力发电厂的发展具有重要意义。
参考文献
[1]胡国梁.广州珠江发电厂锅炉运行方式的优化调整[J].广东电力,2002.
[2]韩志强.DG75/3.82-2循环流化床锅炉运行调整[J].科技专论,2014.
作者简介
赵咏梅(1979.03.02),女,学历:山东大学热能与动力工程热工过程自动化专业学士,单位:华电章丘发电有限公司研究方向:330MW机组锅炉燃烧调整。
论文作者:赵咏梅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
标签:锅炉论文; 水冷论文; 负荷论文; 顶棚论文; 炉膛论文; 大包论文; 火焰论文; 《电力设备》2016年第22期论文;