300MW亚临界锅炉吹灰优化分析

李康

摘 要 本文利用已有DCS系统采集的数据，通过数据分析结果指导吹灰器优化运行方式，对现行吹会方式进行定量分析，提出改进方案。

关键词 锅炉；灰污监控；污染倍率

1 300MW机组锅炉极其吹灰系统概况

大唐灞桥热电厂1号机组锅炉现行吹灰方案为：上午班、前夜班分别对炉膛受热面进行全面吹灰一次，包括短吹、长吹和空预器吹灰，下午班、后夜班只进行空预期吹灰；同时规程规定，当煤种变差、灰分增大、个别部位积灰或者减温水开度过大时应增加吹灰次数。运行人员结合不同负荷不同煤质下的锅炉排烟温度、过热器一级减温器前温度、减温水流量、空气预热器前后差压等的变化，依靠个人经验对各个部位进行吹灰。属于典型的定时、定期吹灰方式，该种方式未考虑负荷变化，且对煤种变化、个别部位积灰等特殊情况只做定性规定，对运行人员调整的经验依赖性较强，一旦吹灰不当，受热面传热效率下降，锅炉效率降低，严重影响机组经济运行[1]。

2 监测结果与分析

本文对灞桥热电厂1号机组某日8：00至20：00内以现行吹灰方式的数据进行分析，经过计算得到水冷壁（对应短吹）、水平烟道受热面（对应长吹）的及空预器（对应空预器吹灰）的实时污染倍率，其中8：00至13：00间机组负荷维持在240MW左右，14：30至20：00负荷降低至160MW，在8：50、9：50先后对炉膛和过热器（再热器）进行一次吹灰，12：02、16：20先后两次进行空预器吹灰，结果如下：

图1为吹灰前后水冷壁污染系数变化情况，由图可知，锅炉负荷维持稳定的情况下，炉膛吹灰前后水冷壁污染系数有明显变化，吹灰后能维持较长时间的洁净状态，过热器一级减温水量在吹灰后有小幅度下降，但随摆角的变化减温水量变化较大，由于涉及过程较为复杂，本文未能建立有效模型，但从不同稳定负荷下水冷壁污染系数基本稳定可见，水冷壁污染系数仍能从一定程度反应炉膛灰污情况，短吹结束后水冷壁灰污积累较快，实际运行中可适当增加短吹投入次数。

图2为吹灰前后过热器整体污染倍率的变化情况，由图可见，相对稳定工况下，由于烟气有一定流速，烟氣自吹扫使得锅炉受热面有一定的自净能力，在一段时间内污染倍率能维持某个值附近波动，直到工况改变（如机组负荷波动、磨煤机运行方式变化、煤质变化等）经过一段时间又达到一个新的平衡。在经过长吹灰枪吹扫后，过热器整体污染倍率有较为明显的下降，吹扫完成后污染倍率又快速恢复到略低于吹扫前水平，并呈缓慢增大趋势，可见过热器受热面污染速度较快，应当适当增加该处吹灰频率。在进行炉膛吹灰和空预器吹灰时，过热器整体污染倍率未见明显变化，可见实际运行过程中，对沿烟气方向上侧和下侧部位进行吹灰，对该部位自身积灰情况并无明显影响，因此长吹、短吹及空预器吹灰无须按照烟气流程进行吹扫，当某一个受热面污染倍率到达限值时，可以有选择性的按需进行吹灰。

图3为吹灰前后再热器污染倍率的变化情况，在剔除热工参数动态变化及测量误差后，可以看出，总体上污染倍率的变化情况与真实情况基本吻合。相比过热器整体污染倍率，再热器污染倍率变化幅值较小，再热器污染倍率仅在约0.3的范围内变化，可见吹灰对再热器的清洁效果相对较弱。吹扫后，再热器的污染倍率维持较低水平时间较过热器长三到四倍，可见再热器处积灰情况较轻，可适当降低吹扫频率。对比前后两个负荷下的污染倍率（过热器与此结论相同）可见，负荷较高时，再热器（过热器）的污染倍率相对较低，这是由于低负荷炉膛火焰充满度不好容易造成烟气偏斜，而且随着负荷的增加，烟气流速随之上升，使得积灰得到更好的自吹扫作用，从而使得污染倍率有一定的降低，因此在低负荷时，应加强对受热面吹灰。

图4为空预器吹到前后污染倍率变化情况，由图可见，先后两次吹灰后空预器污染倍率均有小幅度下降，而吹灰后污染倍率增长速度较慢，在很长时间能维持较为洁净的状态，因此可以适当降低吹灰频率，将现有一天两次吹灰变为一天一次甚至两只三天一次。在低负荷时，空预器污染倍率略有下降，虽然低负荷烟气流速降低，但烟气流量降低，氧量增大导致漏风系数增大，致使积灰可能性降低，因此在低负荷时可适当降低空预器的吹灰频率[2]。

3 结束语

通过监测分析，可得出：①所建立的积灰结渣监测系统能准确地反映出受热面的积灰结渣状况；②吹灰后，水冷壁、过热器灰污积累较快，需要提高吹灰频率；③吹灰后，再热器、空预器的污染倍率能在较长时间内维持较低水平，灰污增长较慢，运行中需降低吹灰频率；④在稳定工况下，由于烟气有一定流速，烟气自吹扫使得锅炉受热面有一定的自净能力，在一段时间内污染倍率能维持某个值附近波动，直到工况改变经过一段时间又达到一个新的平衡；⑤各受热面吹灰过程对其他受热面灰污积累并无增强或者减弱的作用，可根据实际需求进行吹灰，无需按烟气流程进行；⑥低负荷时，可适当减少空预器吹灰频率。

参考文献

[1] 陈宝康.电站锅炉受热面污染监测及优化吹灰的理论与实验研究[D].北京：华北电力大学，2004.

[2] 李洪涛，董瑞信，冷成岗，等.1000MW超超临界机组锅炉优化吹灰试验研究[J].电力建设，2011，32（3）：102-107.