电厂锅炉运行参数对供电煤耗率的影响研究

闫俊昌

摘 要： 电厂锅炉运行状况并不是一成不变的存在，在其运行参数发生变化时，就会引起电厂锅炉出现运行变动。锅炉具有多种稳定参数，而每一次稳定参数的变化都会导致供电煤耗率的改变，需要注意的是，运行参数变化值与走向都会受到锅炉自身的运行特性所影响，也就是说，只有在明确了解锅炉运行参数在不同情况下的变化规律，才能真正研究出不同运行参数的改变对于供电煤耗率的影响。因此，本文针对电厂锅炉运行参数对供电煤耗率的影响进行探讨，针对电站锅炉运行参数的静态特性与对供电煤耗率影响因素进行详细的分析，通过结果证明其影响与变化，以供参考。

关键词：电厂600MW锅炉 运行参数 供电煤耗率

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）04-0313-01

通过针对我大唐国际运城发电厂600MW锅炉进行实时数据监测，可确定在不同运行参数的变化下对于锅炉运行的实际影响，明确安全性与经济性。锅炉的运行参数并不是单一存在的项目，而是由多种性质不同的项目组合而成，其中，部分参数可以根据运行状况进行调节，而有些则不能进行调节，部分项目的参数变化也会受到其他运行参数的变化影响[1]。因此，可以利用调节参数达到调整锅炉运行状况的效果，并有效提升锅炉效率。部分参数的变化规律，甚至直接反映出现阶段锅炉运行的状况变化，必须真正掌握不同类型参数的性质与变化规律才可明确电厂锅炉运行参数对于供电煤耗率的影响。

一、电站锅炉运行参数的静态特性分析

1.负荷的变化对于锅炉效率与燃烧效率的影响

依照我厂600MW电站锅炉的实时监测数据进行分析[2]，可计算出负荷的不同变化下锅炉效率与燃烧效率的影响，如图1所示。

从图1中可知，负荷的变化会影响到锅炉效率的改变，负荷值越高，相应的锅炉效率也就越高，一旦达到某一个数值时，锅炉运行效率与燃烧效率就会明显的降低。主要原因在于锅炉负荷量一旦小于经济负荷时，伴随燃煤量的增加，空气量也会随着上涨，炉膛内部的平均温度不断提升，煤粉燃烧更加充分，而物理与化学热损不断减少。一旦大于经济负荷时[3]，就会导致炉膛内部温度快速提升，由于炉膛内部的空气流速也随之提升，致使煤粉停留时间缩短，所产生的物理与化学损耗增加，会引起锅炉效率与锅炉燃烧效率快速下降。

2.能量损失分析

通过锅炉效率的变化可发现伴随锅炉效率不断降低，供电煤耗率与能量的损失也会不断提升。对此，就需要通过减少各项锅炉损失，以提升锅炉效率与降低能量损失，防止过大的经济损失。对于600MW锅炉的实时监测详细数据可知，在不同负荷下的损失情况的变化，如表1.中不同负荷下锅炉损失及效率所示。

从表1中可知，不同负荷变化下，损失最为严重的为排烟热损失，紧接着散热损失与固体未完全燃烧热损失两项。而散热损失关系到炉膛结构与保温效果的变化，以往数据表明固体未完全燃烧热损失超过散热损失，而其中的飞灰含碳数值非常低的时候，固体未完全燃烧热损失则低于散热损失。例如锅炉内的飞灰含碳量一旦低于2%，就会发生上述状况。当负荷变化时，排烟热损失与固体未完全燃烧热损失走向具有一定规律，从表可知，排烟热损失是对于锅炉效率影响最高的一项，固体未完全燃烧热损失的变化情况则与负荷走向相反。

二、对供电煤耗率影响因素的分析

1.煤的性质对于供电煤耗率的影响

灰分属于煤的主要杂质组成部分，通常灰分的含量直接影响到发热量，前者越高，后者越低。灰分在煤炭燃烧的过程中会不断吸热，导致锅炉内部温度不断减少，促使煤着火十分困难。灰分会在燃烧后产生灰壳，导致煤炭无法燃尽，灰渣含碳量增加。当灰分进行燃烧时，锅炉工作效率将会下降，并且灰分含量越高，热效率越低；而灰分含量的增大也会引起电除尘耗电量的提升，引起工厂用电率提升，供电煤耗率升高。

煤炭的使用目的就在于其具备发热量。煤炭的发热量与内部物质的含量有着直接关系，包括灰分、水分等等，是作为煤质质量高低最直观的综合性指标。当煤炭的发热量超过标准时，说明其理论燃烧热量很高，但不表示热能利用率的高低。对此，就需要与煤炭和锅炉型号相吻合，才能充分发挥其热能利用率。一旦煤炭燃烧时只产生较低的热值，说明其质量较低，而燃烧后具有高热量的煤炭，如果水冷系统无法将热量消除，就会引起炉膛温度过高，导致结焦结渣现象的出现，很大程度上影响锅炉安全而高效运作。因此，可说明煤的性质将会直接影响供电煤耗率。

2.锅炉受热面污染对供电煤耗率的影响

受热面污染内容主要以热面出现结渣结焦现象为主。煤粉灰分由于自身特性会在高温的环境中产生熔融性，在靠近受热面的过程中由于冷却较慢而导致粘附在受热面中。不断积攒的结焦结渣会引起受热面的热阻升高，吸热值下降，针对烟温的冷却性能也会随着下降，严重影响锅炉的运行，对供电煤耗率产生负面影响。结渣结焦问题多出现在水冷壁与炉膛内部的出口中。由于煤粉在炉膛中所受到温度超过1600℃，引起煤灰产生熔化现象，引起炉膛必须具备很强的冷却能力，促使烟气靠近水冷壁与炉膛出口时不会发生固化问题，防止其粘附在受热面中。

3.锅炉进风温度对供电煤耗率的影响

锅炉进风温度指的是空气预热器冷端的空气温度。厂房周围环境温度并不是一成不变的存在，跟天气与季节有着很大的关系，冬季与夏季的温度变化最为明显，所以锅炉进风温度无法单纯的保持不变，需要在计算锅炉效率后，根据环境温度变化情况进行调整。进风温度一旦下降，空气预热器将会增加换热温差，提升排烟温度的冷却性能，排烟温度减少，反之亦然。如图 2 所示的进风温度不同引起的排烟温度的变化。

为确保空气预热器与一次风机等锅炉所需要的辅助设备高效运行，保证其正常而安全的运作，需要确保进口风温处于设计的范围内。伴随进风温度的下降，相应的，空气预热器的换热性能也会随着提升，烟气温度的冷却性能提升，排烟温度下降，锅炉运行效率增长。一旦出现排烟温度小于烟气温度时，会引起空气预热器与一次风机等辅助设备的损坏问题。例如周围环境较为寒冷之时，进风温度处于零下，远低于设计温度，很易导致空气预热器冷端温度小于排烟温度而引起的腐蚀问题，对于供电煤耗率产生负面的影响。

总结：上文中根据我厂600MW 锅炉实时监测数据为分析基础，详细研究了不同消耗情况下能量损失与引起供电煤耗率变化的运行参数以及其性质，明确影响因素。但是电厂锅炉运行参数之间的影响因素还需要利用锅炉换热与燃烧理论进行分析与解答，而我厂的一些实际运行参数数据也需不断进行监测与记录，以便得到更加全面的数据进行影响研究。我国锅炉虽已有多年的工作经验，但随着科技的进步，必将生产出更多具有高性能的锅炉，锅炉必然拥有更加广阔的应用前景与发展潜力。

参考文献

[1]胡思科，邢姣娇. 耗差分析法在电站机组能耗分析中的应用[J]. 东北电力技术，2014，（04）：46-49.

[2]刘瑞阳，于连海，邓立华，江冰. 基于GB标准电站锅炉运行参数变化对供电煤耗影响研究[J]. 锅炉制造，2014，（05）：18-21.

[3]刘延泉，刘欣，宋云燕，许丹莉. 改进模糊关联规则及其在电站锅炉运行优化中的应用[J]. 华北电力大学学报（自然科学版），2011，（06）：60-67.

[4]孙伟鹏，孙叶柱. 超临界机组瞬变负荷对供电煤耗率的影响[J]. 中国电力，2012，（01）：20-24.

[5]马晓东，刘扬，李永华，牛海宝. 电站锅炉运行氧量基准值确定方法的比较分析[J]. 应用能源技术，2012，（07）：14-17.