給水溫度對鍋爐運行經濟性及安全性的影響

給水溫度對鍋爐運行經濟性及安全性的影響

摘要：在熱電廠的生產運行過程中，給水溫度變化對生產過程中的鍋爐熱效率以及熱電廠循環(huán)熱效率有著很大影響，此外給水溫度的高低對鍋爐運行安全性也有一定影響，本文從給水溫度對鍋爐熱效率、耗煤量及鍋爐運行安全性等幾個方面，來總結闡述給水溫度對鍋爐機組運行經濟性及安全性的影響。關鍵詞：給水溫度熱效率經濟性安全性

隨著社會經濟的發(fā)展，能源消耗的加快，節(jié)能、低碳、效率越來越多的被擺上桌面。對于熱電廠來說，給水溫度是個重要生產參數，無論是對鍋爐的生產效率還是對于機組的熱效率，都是具有重要意義。此外，給水溫度的高低對鍋爐生產安全性也有一定的影響。一、給水溫度對機組經濟性的影響1.給水溫度對鍋爐熱效率的影響

以烏石化熱電廠三期鍋爐為研究對象，我們取給水溫度分別為159℃、192℃、200℃下的各參數進行熱效率計算。我們采用反平衡法來計算鍋爐熱效率，計算公式如公式（1）（1）

通過公式你（1）計算得出不同給水溫度下的鍋爐熱效率分別為：92.7%、90.44%、90.8%�？梢姡�隨著給水溫度的變化，鍋爐熱效率雖有變化，但著給水溫度的提高，鍋爐熱效率提高相當有限。2.給水溫度對鍋爐產汽煤耗的影響

雖然給水溫度對鍋爐熱效率的影響不大，但提高給水溫度，卻能夠可以明顯的降低產汽煤耗，從而提高熱電廠經濟效率。我們收集了以上三個工況下的生產參數，給水溫度分別為：159℃、192℃、200℃，噸蒸汽耗原煤量分別為：156.38kg/t、155.48kg/t、139.78kg/t，原煤低位發(fā)熱量分別為：201*8kj/kg、18765kj/kg、20508kj/kg。

根據鍋爐熱平衡計算公式：（2）

式中：－鍋爐熱效率，%；t-噸蒸汽耗煤量，kg/t；q-燃煤低位發(fā)熱量，kj/kg；

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關于循環(huán)流化床鍋爐運行的安全性和經濟性

提高熱經濟性、降低汽煤耗是電廠節(jié)約一次能源的主要途徑。在電廠設計和運行中，始終是把生產的安全性和經濟性作為奮斗的方向。無論從理論的發(fā)展，還是從實踐的效果來看，特別是就我廠的運行現(xiàn)狀來看，鍋爐的經濟運行是一個需要得到重視的問題。

眾所周知，鍋爐的熱損失當中，排煙損失Q2是最大的一項，一般占到7～8%左右，第二是機械不完全損失Q4占到1～2%，而化學不完全燃燒損失Q3、散熱損失Q5、灰渣物理顯熱損失Q6只占很少份額。所以在研究鍋爐經濟性時我們應重點控制Q2和Q4的損失量，而影響Q2的主要是排煙量（用排煙氧量來標志大�。┖团艧煖囟�，影響Q4的主要是飛灰可燃物含量，這三個指標是我們研究的鍋爐效率時最應注意的。另外，主蒸汽流量和各級減溫水量雖不直接影響鍋爐效率，但對循環(huán)效率有很大影響。因為主蒸汽流量增加使進入凝汽器的蒸汽量增加，從而使冷源損失增大。而減溫水量的增加是其在鍋爐內加熱到額定參數需要的熱量增加，從而使機組熱耗增大。所以這兩項也是我們在鍋爐運行時應特別關注的指標。至于主蒸汽壓力、主蒸汽溫度對經濟性的影響是通過主蒸汽流量來體現(xiàn)，因為主蒸汽壓力、主蒸汽溫度達不到要求時，只有通過增加主蒸汽流量來保證電負荷，所以對主蒸汽流量的分析實際已涵蓋了這些因素的影響。

影響鍋爐效率的三個重要因素：排煙溫度、排煙氧量和飛灰可燃物含量高爐膛壓力、

為充分發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢，經充分論證考慮后，爐膛壓力可以為很小的負壓甚至微正壓運行，提高其運行經濟性。

爐膛壓力上升后，煙氣在離開爐膛時灰粒子的揚析作用加強，一次風離開爐內密相區(qū)時的夾帶作用增強，因此爐內內循環(huán)倍率升高，爐內的灰粒子濃度上升，其對爐內水冷壁面的傳熱作用加強，有利于提高爐內的熱作用率。同時，灰粒子在爐內的停留時間延長，其燃盡程度得到提高，燃燒效率上升，飛灰可燃物下降；另外，飛出爐膛的灰粒子減少，也有利于降低飛灰可燃物。

因在爐內煤燃燒后的熱量不能及時帶走，造成爐膛密相區(qū)的床溫上升，煤的燃燒效率上升。同時，爐內密相區(qū)灰粒子之間碰撞、磨損、爆裂

作用因壓力的上升而作用加強，因此灰粒子的燃燒效率上升，鍋爐的底渣含碳量降低，鍋爐效率上升。

爐膛壓力的上升，直接降低引風機的轉速、引風機的電流下降，其電耗下降；二次風機的流動阻力上升，二次風量稍有下降，二次風機電流下降，其電耗下降。

煙氣在爐內及尾部煙道的流動速度降低，對受熱面的磨損下降。在尾部煙道內，因煙氣流速的降低，其對流傳熱作用減弱，但同時因進入尾部煙道的煙氣溫度升高，增強了對流傳熱作用，在兩者共同作用下，排煙溫度變化不明顯，因此由排煙溫度引起的排煙熱損失變化不大，而由煙氣量的減少帶來的排煙熱損失降低，因而總的排煙熱損失是降低的。低溫再熱器的壁面溫度降低，會引起再熱器減溫水流量減少，機組的效率會上升。

尾部煙道的壓力下降后，可將低其漏風量，既降低磨損又降低引風機的電耗，既提高尾部煙道煙道的利用率又減少低溫腐蝕的可能性（從省煤器入口處與尾部煙道底部處的氧量偏差約0.4%，其漏風量是比較可觀的）。從以上分析可以看出：提高爐膛壓力運行后，多數參數的變化有利于提高鍋爐的燃燒效率，從降低主要指標分析：蒸發(fā)量的上升說明發(fā)電煤耗下降、鍋爐效率上升；引風機電流、二次風機電流的下降說明廠用電率下降；從降低鍋爐的燃燒熱損失分析：排煙熱損失、不完全燃燒熱損失、飛灰可燃物的熱損失、底渣含碳量的熱損失等均是降低的。因此其優(yōu)點是明顯的，可以較大幅度的提高循環(huán)流化床鍋爐的運行經濟性。

低氧量燃燒措施

采用較大的過量空氣系數，氧量O2控制值在4～6%引起一系列不利影響，如：磨損大、床溫低、飛灰大、風機電耗大等。經過認真分析及總結經驗，打破固定思維，考慮到循環(huán)流化床鍋爐爐膛密封性好，漏風系數極小，氧量隨煙氣流向逐漸降低，與傳統(tǒng)煤粉爐的氧量隨煙氣流向因漏風的增加而變大正好相反，因此降低氧量運行是可行且有利的，在經過多次運行分析對比，更加證實其正確性。

低床壓燃燒措施

床壓的大小反應爐內床料量多少的參數，也是爐床料量多少的唯一判斷依據，其數值又受到負荷、風量、床料粒度、煤質、煤種等多因素影響，

因而床壓是循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術中最重要而又復雜的參數之一。

在鍋爐運行中，床壓測量值會隨著鍋爐的負荷、爐內灰的粒徑、煤的質量、煤的破碎粒度以及風量的調整而變化。因此爐內的床壓控制值不是一成不變的，合適的床壓控制值應根據大量的運行經驗來決定，在不同的鍋爐負荷下，依據床壓測量值和水冷風室壓力判斷爐內床料量的多少，并參考密相區(qū)三層床壓值對床料粒度組成作出正確判斷。控制床壓合理范圍內運行，即能保證鍋爐安全運行，又能維持合理且穩(wěn)定的床溫，還能維持較高的爐內燃燒效率。床壓過低與過高的不利影響有以下幾點：

床壓過低：

①爐內床料量少，床料在爐內的翻滾混合效果減弱，易產生局部流化質量下降，影響安全運行。

②爐膛內沒有足夠的床料參與內循環(huán)，對流換熱減弱，容易使鍋爐帶不上額定負荷。

③密相區(qū)燃燒份額減少，稀相區(qū)燃燒份額增大，爐內高溫受熱面的對流傳熱增強，易造成受熱管壁面超溫。床壓過高：

①爐內床料量多，為保證流化良好性，必須增大一次風量，較大的風

機壓頭和較大的一次風量使一次風機電耗過大。

②爐內床料粒子濃度大，二次風的穿透能力弱，稀相區(qū)煤粒與氧的混

合效果差，燃燒效率低。

③大量的一次風量攜帶灰粒能力大大加強，顆粒大、風速高，使爐內

受熱面磨損嚴重。

因此，床壓是一多變而復雜的控制參數運行中要做到對床料“質”、“量”全面控制，必須符合循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性及總結眾多的運行經驗來綜合控制理想的運行值。床壓的控制值8.5～9kPa,高負荷時控制偏低值，低負荷時控制偏高值，在該范圍內床壓過低、過高的不利影響均得到有利控制。

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