给水温度对循环流化床锅炉运行的影响

孙美枝

（太原锅炉集团有限公司技术中心，山西 太原030021）

随着环保要求日益严格，循环流化床锅炉以其突出的环保性能，较强的煤种适应性，较广的负荷调节范围逐渐成为热电联产项目锅炉的投运方向。循环流化床锅炉运行时与设计参数一致，有益于锅炉的高效经济运行。当设计参数变化时，锅炉运行也必定会偏离设计状态。这时用户希望能够给出合理的运行建议及注意事项以保证锅炉的安全经济运行。通过分析给水温度变化时对锅炉运行的影响，十分必要和有意义。

1 锅炉基本参数

锅炉型式：高温超高压循环流化床锅炉；额定蒸发量：160 t/h；主蒸汽温度：540℃；主蒸汽压力：13.73 MPa；设计给水温度：245℃；高加切除时给水温度：158℃左右；设计煤种：Ⅱ类烟煤；设计煤种低位发热量：Qar.net=5 000 kcal/kg。

2 锅炉整体结构

锅炉整体为高温超高压，单锅筒，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，室外布置。

锅炉主要由炉膛、绝热旋风分离器、自平衡回料阀和尾部对流烟道组成。水冷膜式壁组成的炉膛内布置有高温过热屏，尾部对流烟道中从上到下依次布置两级过热器、光管省煤器和空气预热器。过热器系统中设置两级喷水减温器。

3 计算对比、分析

针对不同水温度相同负荷，以及不同负荷相同煤耗的情况进行计算对比，见表1。

通过表中计算结果对比、分析可发现给水温度对锅炉的影响。

表1 不同水温度相同负荷及不同负荷相同煤耗的情况计算对比

3.1 不同给水温度对负荷的影响

设计给水245℃，实际运行158℃时，煤耗量增加约16.45%，煤耗增大烟气量也要增大，相当于锅炉已超负荷16.45%。这也可以简单描述为：将给水温度从158℃加热到245℃所需的这部分热量原本由高压加热器提供，现在需要锅炉提供，所以当锅炉要达到设计额定负荷时就需要多产出这部分热量，煤耗会增加。

给水温度158℃时，达到设计工况时的煤耗，锅炉实际蒸发量为138 t/h。也就是说给水温度158℃时，锅炉蒸发量138 t/h时就相当于设计工况满负荷状态，烟气量相当。

3.2 不同给水温度对蒸汽温度的影响

假设负荷相同，同为160 t/h，当给水温度为158℃时，与设计参数245℃相比；由于给水温度低时，煤耗增大，烟气量与额定工况比也较大，而蒸汽侧的流量没有增加，把同等流量的蒸汽从饱和温度342℃加热到额定出口温度540℃更加容易。所以各级过热器出口温度会比较高，易超温。

3.3 不同给水温度对排烟温度的影响

给水温度的降低，由245℃降为158℃，低了近90℃，显然会降低排烟温度。

4 实际运行情况对比

该用户在高压加热器切除（给水158℃左右）及高压加热器投运（给水245℃左右）时均有一段运行时间，选取了有代表性的两个运行画面进行对比。一个为高加切除时蒸汽达到额定参数的运行画面，一个为高加投运时蒸汽达到额定参数的运行画面。对两个运行画面数据提取后汇总为表2。

表2 对两个运行画面数据提取后汇总

从运行画面中数据能够明显看到相同负荷，给水温度低的工况煤耗高、排烟温度低、减温水量大。

高加切除、负荷达设计值的工况其实锅炉此时相当于超负荷运行，考虑锅炉的长期安全运行，不推荐用户这样运行。结合前面计算，当高加切除时，建议负荷为138 t/h左右即可。

5 结论

对于已完成施工设计的一台循环流化床锅炉，当负荷、蒸汽参数相同，给水温度低于设计值时，相比正常设计工况运行，给水温度低的工况煤耗变高、烟气量增大、减温水增多、排烟温度降低。通过计算和实际运行情况比较，得出结论后再回归到初始设计，有些注意事项。

1）按设计参数设计后，将高加切除工况作为校核工况。

2）过热器受热面布置留有足够的余量。

3）对于高S煤，要考虑高加切除工况排烟温度会较低，设计壁温要避开露点温度。故设计工况排烟温度选取不可过低，要结合校核工况选取。

4）高加切除后烟气量大增，流速变高，各部件的防磨措施要合理到位，包括浇注料的设计及施工工艺要特别关注。

5）在减温水调节阀选型时，要考虑高加切除后减温水量增多的情况。

锅炉运行时，给水温度的不同对锅炉影响很大。从设计者到运行人员清楚给水温度不同对锅炉的影响，对于锅炉的最优设计、经济安全运行十分有益。