6炉风烟系统在不同负荷下的运行分析

#6炉风烟系统在不同负荷下的运行分析

摘要：本文主要以个人平时监盘操作的角度，对#6炉风烟系统在不同负荷段下的不同特性以及排烟温度、空预器差压、飞灰含碳量等指标加以比较分析，并对相应工况下参数调整提出些建议。文中所采用的运行参数主要是在5月中旬至6月期间煤种基本不变、负荷稳定、无试验或吹灰等因素干扰的稳定工况下取得。

关键词：风烟系统 风量调节 飞灰含碳量 排烟温度

#6炉风烟系统采用平衡通风，利用一次风机、送风机和引风机来克服气流在流通过程中的各项阻力，满足锅炉从启动至最大连续蒸发量（BMCR）的风量和排出烟气量的需要。

一、风量调节与氧量控制

在锅炉运行中，风量的大小决定燃烧的氧量和产生的烟气量，进而直接影响炉内燃烧工况的好坏以及风机运行情况，主再汽温、金属壁温、飞灰含碳量、排烟温度、NOx含量等均受其影响。首先来分析一下送风机动叶的自动调节。查逻辑图可知，正常运行情况下，送风机动叶指令的主要逻辑框架图如下：

                                       

风量的反馈值P即CRT上显示的总风量是二台空预器热二次风出口流量与6台磨的一次风量测量值之和。

逻辑图中煤量所对应的风量函数f（x）的对应关系如下：表1-1

煤量(t/h)	85	107	146	204	2	351	3	378	392
风量(t/h)	1450	1450	1582	1988	2668	31	3281	3422	3550

正常运行中，送风机投自动后，风量的调节根据煤量由上表的对应关系而定，送风机的动叶上限风量最大值。氧量控制一直为手动控制，不同负荷下风量偏置的设定主要根据氧量和飞灰含碳量的指标要求。查阅逻辑图可知，理论上氧量与煤量的对应关系如下：表1-2

煤量(t/h)	130.5	148.9	183.5	265.6	349.1	3.9	372.9
氧量	6.1	5.1	4.2	3.1	2.6	2.6	2.6

虽然在氧量控制手动的情况下，上表的对应关系未对风量控制产生作用，平时风量的微调根据手动加减风量偏置实现，但是该对应关系是锅炉设计时根据设计煤种在不同燃烧量下的理论最佳氧量而定，因此对平时不同负荷段下的氧量控制也有一定参考价值。

实际运行中，不同负荷段下的煤量、氧量关系如下表：1-3

	550MW	600MW	700MW	800MW	900MW	1000MW
风量（t/h）	1978	2118	2463	2766	2992	3200
量飞灰含碳（%）	2.2，2.0	2.3，2.5	2.0，2.2	1.6，2.2	0.9，2.3	2.0，2.4
煤量（t/h）	209	233.4	278	311.3	334.1	350.9
氧量（%）	3.9，2.9	4.1，2.8	3.4，2.5	2.6，3.9	3.2，3.6	3.0，3.2

根据表中数据作图如下（图中两侧飞灰含碳量和氧量取平均值）

图a

如图所示，在不同负荷下的实际风量值与表1-1中“煤量—风量”函数f（x）的对应关系还是比较接近的，但是在低负荷下的氧量值有点偏小。从控制逻辑上分析，这主要是因为在风量的自动控制逻辑中，由于氧量测量误差及风量扰动等原因并没有使用氧量的自动控制来修正风量值，因此我们应该及时手动调整风量偏置使不同负荷段下的氧量值在合理的范围内。

当然，实际运行中，风量的控制还应考虑到诸多因素：

1、在负荷接近于500MW时，为保证引风机稳定运行以及FGD的投用，我们应该控制总风量不低于1950t/h,使引风机的进出口风压稳定，防止风机失速。

2、在接近满负荷情况下，特别是燃用发热量较低煤种时，在负荷加至1000MW过程中，煤量和风量容易超调，送风机动叶达到或接近上限，此时应关注送引风机的运行参数，必要时加风量负偏置，防止长时间超风量运行。

3、风量测量不准容易使风量自动控制出现较大偏差。风量测量准确与否决定自动调节品质好坏。#6炉2010年大修后，中试所在通风试验中对锅炉A/B侧二次风流量测量装置进行了重新标定，仪控测量回路也据此进行重新设定。由于堵灰等原因，该测量装置有时会出现误差，导致测量风量小于实际风量，使送引风机出力大于正常情况。此时，风量调整不能单纯看风量和氧量值，而应该根据送风机的出力加风量负偏置。

4、风量偏置的加减也是汽壁温调整的一个手段。汽壁温的超限往往是负荷加减、长吹投运、磨煤机堵煤等因素扰动引起的短时间内的波动，汽壁温平稳后应及时把风量偏置加回去。

二、飞灰含碳量控制

分析图a，飞灰含碳量从低负荷到高负荷的曲线是波浪形的，在600MW附近的低负荷区域处于波峰，结合该区域的氧量值的偏低，说明在这个区域风量总体上还是容易偏低，实际操作中应根据情况加一定的风量正偏置。在850MW~950MW区间，飞灰含碳量处于一个低谷，说明在这个负荷段炉内燃烧工况良好，5台磨煤机在这个区间运营良好，风量配置合适，燃料燃烧充分。当负荷接近1000MW的满负荷时，飞灰含碳量有逐渐上升趋势，因此在1000MW时，结合风量、氧量、风机出力等因素，可适当加风量正偏置调整飞灰含碳量。

影响飞灰含碳量主要因素：

a、煤种的变化。煤种的变化对于飞灰含碳量有着重要的影响。煤炭的挥发份、灰份、水份和煤粉细度会直接影响到飞灰含碳量。

b、燃烧器结构设计和一、二次风配风。

c、AAP挡板开度的大小。

d、负荷变动率和平均负荷的影响。如果负荷变化较多，磨煤机启停频繁，炉内燃烧扰动加剧，不完全燃烧的因素增加，使飞灰含碳量增大。平均负荷降低影响制粉系统出力，加上炉内温度水平降低，使燃烧效果变差。

可用的主要调整手段：

a、根据不同负荷调整氧量。b、合理调整AAP开度。c、调整好制粉系统运行。合理设置磨煤机加载力、分离器转速、一次风量偏置、磨煤机出口温度；根据负荷和煤量合理投运磨煤机台数，尽量避免燃烧器一对三运行。d、调整合适的煤粉细度等。

三、空预器差压、排烟温度。

记录不同负荷下的相关数据列表如下，表3-2 

	550MW	600MW	700MW	800MW	900MW	1000MW
进口烟温A(℃)	337.7	330.6	328.3	337.4	344.6	350.1
进口烟温B(℃)	331.7	320	340.4	345.6	351.5	352.4
排烟温度A(℃)	114.5	110.7	114.3	118.2	117.5	118
排烟温度B(℃)	113.8	111.1	113	121.4	118.8	119.8
差压A(kpa)	0.61	0.66	0.84	1.01	1.14	1.24
差压B(kpa)	0.53	0.57	0.76	0.92	1.05	1.15

图b

负荷从550MW~1000MW，流经空预器的烟气量增加，引风机进口负压增大，烟气差压也慢慢变大。A侧空预器烟气差压一直比B侧高0.1kpa左右。假设目前两台空预器的积灰情况相同，那么流经A侧空预器的烟气量稍大。而当空预器6A和6B积灰由于某种原因存在偏差之后，烟气流量也随之发生偏转，差压高的空预器烟气流量低，差压低的空预器烟气流量高。当然，由于偏差并不大，也不排除是空预器设计安装引起的固有原因。我们也有必要对空预器差压进行跟踪，一旦有明显增大趋势应及时分析处理。二台空预器差压两侧偏差如果增大无论对于机组的安全性还是经济性都是相当不利的。

如图，排烟温度大致可分为2个负荷段，低负荷段550MW~750MW和高负荷段750MW~1000MW。正常情况下，排烟温度的主导因素是空预器进口烟温的大小。燃烧调整的任务之一是保持各负荷段下排烟温度在正常范围。影响锅炉排烟温度升高的因素主要有：

a、烟道漏风。空预器以前的烟道漏风将使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，使排烟温度升高。

b、一次风中掺冷风量多。一次风中掺冷风多将使得流过空预器的热风减少，空预器吸热量降低。

c、受热面结渣、积灰。

d、风量的变化。

排烟温度是经济运行的一个重要指标，如何控制好排烟温度也需要靠不断积累。我们在机组运行时，对磨煤机出力、一次风量和总风量进行合理调整，并定期根据工况合理安排吹灰器投运，将会取得较好效果。