某电厂1号机组高负荷下二次风运行优化试验研究

＊李鹏 骆宏飞 火鸿宾

（国能蚌埠发电有限公司 安徽 224000）

由于燃烧具有不稳定性，电站在运行过程中，燃烧运行偏差难以避免[1]。为了减少燃烧偏差造成的锅炉热效率下降、腐蚀加剧、污染物排放值升高等问题，电厂通常会进行检修或运行优化，提高锅炉热效率[2-5]。本文是对某电厂1号630MW机组锅炉进行燃烧优化调整试验工作分析，可以为同行电厂运行工况优化调整提供思路借鉴。

1.机组概况与问题分析

图1～图5给出了优化运行前在620MW、450MW、310MW负荷下省煤器出口氧量和CO分布。其中，A1-6、B1-6分别代表锅炉A侧、B侧从左至右的孔号次序。

图1 优化前620MW省煤器出口截面烟气氧量分布

图2 优化前620MW省煤器出口截面CO浓度分布

图3 优化前450MW省煤器出口截面烟气氧量分布

图4 优化前450MW省煤器出口截面CO浓度分布数据

图5 优化前310MW省煤器出口截面烟气氧量分布

由图5可知，在310MW低负荷运行下，氧量分布较为均匀。优化运行前后，310MW省煤器出口截面出CO浓度均为0μL/L，表明此种工况负荷下，优化运行要求并不迫切，因此下文将不再讨论。

与此同时，在620MW、450MW两种较高负荷工况下，省煤器出口氧量分布呈现两侧墙低、中间高的分布，A、B侧氧量分布不均匀指数分别为37.7%、63.6%和18.7%、54.5%——氧量分布极不均匀；相应的，CO排放浓度分布两侧高于中间区域，两侧CO浓度高达10000μL/L以上，平均值分别为6166μL/L和2852μL/L。未燃尽的CO随烟气排出，致使锅炉热效率分别下降了2.49%和1.25%。同时，侧墙较高的CO浓度将加剧侧墙水冷壁高温腐蚀问题。因此，高负荷运行工况优化调整势在必行。

2.燃烧系统优化调整方案

（1）煤质分析。表1给出了入厂的煤质分析数据，其中，Mt、Mad分别代表煤中的全水及空气干燥基水分含量；Aar表示收到基灰分含量；Vdaf代表煤的干燥无灰基中挥发分含量；St代表煤中硫含量；Qnet,ar表示收到基低位发热量。

表1 入厂煤质分析数据

（2）风量调整方法。为了提高氧量分布均匀性、降低中高负荷下CO浓度，对运行燃烧器（燃尽风）拉杆、运行氧量、配风方式等进行了详尽调整，表2给出了不同负荷下的优化调整工况表。其中，T01-03为不同负荷下原始工况对照组，T04-05为燃烧器外二次风调整；T07-08为燃烧器内二次风调整；T09-10为燃尽风综合调整；T11-12为燃烧器内外二次风及燃尽风综合优化后的工况。

表2 优化调整工况表

3.优化后运行监测分析

（1）优化效果分析。为了研究优化效果，对运行优化前的锅炉高负荷运行工况数据进行了采集，如表3所示。从620MW、450MW两个负荷下摸底试验结果可以看出：两个负荷下，A/B侧主蒸汽温度与再热汽温良好；再热减温水量分别为29.7t/h和3.0t/h，高负荷下再热减温水量偏高；高负荷下省煤器出口A/B侧氧量分布偏差大，并且高负荷下氧量控制值过低；两个负荷下，省煤器出口截面烟气中CO排放浓度平均值分别为6166μL/L和2852μL/L，在中高负荷下CO排放浓度过高；高负荷工况下，修正后的排烟温度平均值分别为140.5℃和131.8℃，修正后的锅炉热效率分别为91.63%、92.72%，炉效偏低，主要是CO热损失过高。

表3 优化前工况主要参数

根据摸底试验结果，目前该机组主要存在以下问题需要进一步优化：①中高负荷下氧量控制不合理并且分布均匀性差，导致CO浓度过高，需要进行配风优化，降低CO浓度；②高负荷下再热减温水量偏高。

为了探明运行优化对参数的影响，表4给出了优化后工况的详细参数。经过优化调整后，各负荷下氧量分布均匀，氧量分布不均匀指数均在22%以下；同时，580MW和450MW负荷下CO排放浓度分别从6166μL/L和2852μL/L下降至77μL/L和39μL/L，降幅明显。同时，高负荷两侧CO浓度从10000μL/L下降至400μL/L以内，可大幅缓解侧墙水冷壁高温腐蚀问题[6]。

表4 优化后工况主要参数

此外，高负荷下两侧汽温良好，两侧氧量分布均匀。省煤器出口截面烟气中CO排放浓度大幅降低。高负荷飞回可燃物含量比摸底工况降低了0.62%，灰渣可燃物含量较低。修正后的排烟温度平均值分别为140.3℃和129.3℃，修正后的锅炉热效率分别为93.72%、94.04%，比摸底工况分别提高了2.09%、1.32%。电厂运行工况得到了较好的优化，达到了预期的效果。

（2）优化运行策略。目前总风量控制曲线燃料主控上限值仅为253.37t/h，当煤量高于该值后风量不再增加，在高负荷下煤量可达到290t/h。在二次总风量进行系数修正后建议按照表5～表6推荐氧量和总风量进行控制。

表5 运行氧量推荐值

表6 总风量控制曲线推荐值

在不同负荷下，燃烧热负荷偏差分布不尽一致，在当前条件下只能通过燃烧器和燃尽风就地拉杆手动调节。鉴于此，未来可将燃尽风拉杆改为程控，盘上运行人员可以根据当前偏差进行实时调整，实现不同工况下氧量、汽温、壁温均匀分布。

4.结论

本文在电厂锅炉运行参数测试的基础上，着重对锅炉中高负荷运行中关键可调节参数（运行氧量、总风量）进行了优化调整，优化后测试结果表明：（1）优化调整后，580MW、450MW两个负荷下，A/B侧主蒸汽温度与再热汽温良好；高负荷下再热减温水量比摸底工况降低了25.6t/h。（2）CO浓度分别从6166μL/L和2852μL/L下降至77μL/L和39μL/L；优化后的锅炉热效率分别提高了2.09%和1.32%。本次优化试验的成果可为电厂带来可观的长期效益，实现降本增效。