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影響鍋爐效率的主要因素有哪些,在正常運行中如何調整?

影響1鍋爐效率的因素分析

為了提高機組的效率,就鍋爐而言,壹方面要通過調整運行方式盡可能減少各種損失;另壹方面,應改善蒸汽參數,減少減溫水量和排汙量。在所有損失中,排煙熱損失和機械不完全燃燒是主要損失,因此有效降低這些損失可以提高鍋爐效率。

1.1影響排煙熱損失的主要因素。

影響廢氣熱損失的主要因素是廢氣溫度和廢氣量。壹般來說,排氣溫度每升高10℃,排氣熱損失就會增加0.6% ~ 1%。排煙量主要由過量空氣系數和燃料中的水分決定,而燃料中的水分由入爐煤的成分決定。影響排氣溫度和排氣量的主要因素分析如下。

1.1.1漏氣

漏風是指爐膛漏風、制粉系統漏風和煙道漏風。漏風直接導致排氣熱損失增加。實踐證明,爐膛漏風系數每增加0.1,排煙溫度將提高3 ~ 8℃,排煙熱損失將增加0.2% ~ 0.4%。

(a)爐內漏氣。在所有漏風中,鍋爐底部漏風的影響最大。當鍋爐底部水封喪失或爐膛被大塊焦炭擊碎時,會有大量冷空氣從鍋爐底部泄漏,嚴重影響鍋爐的經濟性和安全運行。另外壹個常見的爐膛漏風的地方是火孔和人孔門,尤其是火孔。關閉後未關閉或緊固時,容易在吹灰時將孔蓋吹開,造成冷風泄漏。

(b)制粉系統漏氣。制粉系統的漏風主要來自煤粉管道。運行中,通常有1 ~ 2制粉系統停運,進風量顯示為零,但實際仍有冷風漏入。這主要是由於調節門沒有完全關閉。

(c)煙道漏氣。在含氧量不變的情況下,煙道漏風也會擠掉壹、二次風量,使排煙溫度升高。煙道漏風的另壹個危害是漏入煙道的冷空氣不參與燃燒。由於氧氣表安裝在空氣預熱器的煙氣入口處,後部煙道的漏風會使氧氣顯示值大於實際值,可能使實際運行中的燃燒風量不足,造成爐內缺氧燃燒。

1.1.2受熱面積灰結渣

受熱面積灰結渣主要有空氣預熱器堵灰、爐膛積灰、煙道積灰等。空氣預熱器堵灰嚴重影響傳熱效果,使排煙溫度大幅度上升。爐膛和煙道積灰會減少蒸汽從高溫煙氣中吸收的熱量,從而提高空氣預熱器入口煙氣溫度、空氣預熱器傳熱溫差和排煙溫度。

1.1.3外部因素

影響排煙溫度的外部因素主要是環境溫度(即空氣預熱器入口溫度)和入爐煤的成分。環境溫度的變化會使空氣預熱器的傳熱溫差隨之變化,這樣排煙溫度也會隨季節變化。

1.2影響不完全燃燒熱損失的主要因素

1.2.1煤質

燃料中揮發分含量高時,煤粉容易著火,燃燒過程穩定,不完全燃燒的熱損失也小。如果燃料中灰分含量高,燃燒穩定性差,由於灰分的隔離作用,煤的燃盡性能差。水分對燃燒的影響主要是使著火困難,降低燃燒區溫度,使煤粉難以燃盡。

1.2.2煤粉細度

煤粉越細,表面積越大,越容易著火,燃燒時間越短,燃燒越完全。但如果煤粉過細,會增加電耗,降低鍋爐效率。

1.2.3風量

爐內過量空氣系數過小,燃料燃燒不完全,煙氣中不完全燃燒產物的存在會給鍋爐運行帶來二次燃燒的威脅。爐內過量空氣系數過大,排煙熱損失大,達不到經濟運行的效果。

1.2.4氧氣

鍋爐的運行氧量直接影響鍋爐的經濟性。從表1可以看出,在不同的運行負荷下,含氧量過大,導致排煙熱損失,增加了風電消耗;相反,雖然風力渦輪機的功率消耗減少,但是飛灰的可燃材料增加,並且不完全燃燒的熱損失增加。

2鍋爐運行方式的優化調整

2.1水位調整

水位調節的目的是保證汽水平衡,即主蒸汽量與供水量相等,防止水位波動過大。如果水位過低,可能導致下降管內有蒸汽,降低循環水的流動壓頭,降低自然水循環的安全性。如果供水中斷,鍋爐連續運行,幾十秒鐘就可能出現“幹鍋”。如果水位過高,汽水分離空間高度降低,蒸汽會帶水,蒸汽品質變差(蒸汽的機械攜帶會增加含鹽量)。在嚴重的情況下,蒸汽泡將充滿水,導致蒸汽中攜帶大量的水。含鹽量過高的蒸汽會嚴重結垢過熱器,導致管壁過熱爆管,還會引起主蒸汽管道和汽輪機的水沖擊,影響設備的安全經濟運行。另外要保持水量和蒸發量的平衡,防止缺水(或滿水)事故。

運行中,根據負荷變化及時調整給水流量,並通過水位計連續監測鍋內水位。鍋爐水位應始終保持在正常水位線,允許在正常水位線上下50 ~範圍內波動。為了保持水位正常,應根據鍋爐的負荷調整水位。鍋爐低負荷運行時,水位應略高於正常水位,防止負荷增加時水位下降過低;鍋爐高負荷運行時,水位應略低於正常水位,以避免負荷降低時水位升得過高。鍋爐運行中,給水應穩定、均勻,因為水位的變化會使蒸汽壓力和溫度發生波動。供水的時間和方式要適當。給水時間間隔太大,壹次給水太多汽壓難以穩定;燃燒減弱時不要給水,會造成蒸汽壓力下降。

2.2蒸汽壓力調整

蒸汽壓力是鍋爐運行監控的主要參數之壹,是指過熱器的出口壓力。其水平直接影響汽輪機設備的安全性和經濟性。壹般其數值與額定值的偏差範圍不超過0.05-0.1 MPa。

蒸汽壓力的變化受外部和內部因素的影響。外部因素主要指外部負荷的正常增減和事故情況下的大幅度甩負荷。蒸汽壓力的變化實際上是鍋爐蒸發量和外部負荷平衡被破壞的結果。負荷變化對鍋爐來說是客觀的,所以蒸汽壓力是鍋爐蒸發量的調節量。因為蒸發量主要取決於燃燒條件,所以蒸汽壓力的調節實際上是燃料量和空氣量的調節。無論哪種擾動改變蒸汽壓力,都要改變給煤量和風量,並考慮調整氣泡水位和蒸汽溫度。

當負荷減少時,蒸汽壓力增加。如果此時水位高,則應先減少燃料量和風量,減弱燃燒,然後適當減少給水或暫停給水,使汽壓和水位穩定在額定範圍內,再根據正常情況調整燃燒和給水;如果此時水位較低,應先增加供水量。水位正常後,應根據汽壓和負荷適當調整燃燒和給水。

當負荷增加時,蒸汽壓力降低。如果此時水位高,應先減少或暫停給水,增加燃料量和空氣供給量,以加強燃燒,增加蒸發量來滿足負荷需求,使汽壓和水位穩定在額定範圍內,再根據正常情況調整燃燒和供水量;如果水位低,應先增加燃料量和空氣供給量,在加強燃燒的同時逐漸增加供水量,保持汽壓和水位正常。

2.3燃燒的調整

燃燒調節主要是保證適當的燃料量以滿足外部負荷的需要,同時保證穩定經濟的燃燒。

燃燒調整主要包括燃料量和風量的調整,即風煤比的調整。壹次風的調整由專業人員進行,調整後壹般不動,主要根據煤中揮發分含量。對於高揮發分的煤,可采用較高的壹次風量和壹次風速,有利於經濟性;對於低揮發份的煤,應采用低壹次風量和低壹次風速,首先保證著火時間。燃料量和空氣量應保持合理的比例,並充分混合;爐膛應盡可能保持較高,防止冷空氣進入爐膛,減少熱量損失。監測排氣溫度、CO2和O2含量,及時調整燃燒狀態;要保持爐排運行平穩,防止燃燒不均勻。必須保持爐膛負壓運行,防止燃燒氣體外泄,降低熱效率。

標簽

在鍋爐運行過程中,需要對鍋爐的運行水位、蒸汽壓力、蒸汽溫度和燃燒進行調整,還要對鍋爐進行排汙和吹灰,以保證鍋爐的正常運行,為正常發電提供保障。

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