电厂锅炉性能测试及优化改造研究

电厂锅炉性能测试及优化改造研究

白凡

（中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司陕西省西安市710000）

摘要：文章以某电厂300MW机组锅炉为例，针对其运行中存在的问题对其性能进行试验，在分析试验数据和结果之后提出了相应对改造方案并进行实施，而且在改造之后经过相应试验分析改造效果，以供参考。

关键词：电厂；锅炉性能测试；优化改造

1引言

以某电厂300MW机组锅炉为例，在经过长时间的运行之后出现了电厂锅炉的主机设备以及辅机设备性能下降、老化以及故障概率增加等问题，主要问题就是电厂锅炉的出力下降，并且高于目前我国针对300MW亚临界机组的发电标煤耗率要求的问题。为了对上述问题的原因进行分析并且对锅炉的具体性能进行检测，本文就针对此机组进行了锅炉性能实验工作，为锅炉问题的处理以及改造提供数据支持，确保锅炉安全和经济运行。

2改造前测试数据

针对此电厂目前锅炉的运行情况，为了对锅炉热力性能进行充分了解和掌握，就需要针对锅炉效率、空气预热器漏风以及烟气阻力进行试验，其试验工况就是此电厂的日常习惯运行方式，从相关试验结果和数据可知，目前此电厂锅炉性能方面存在的问题主要有以下几个方面：一是不仅表现在空预器的入口以及出口烟气温度过高，而且出口烟气温度的梯度也比设计值小，还表现出表盘排烟温度比实际测量温度低，而且B侧低的比较多的现象。这主要是由于低温过热器、低温再热器通道以及空预器热端等受热面出现了严重的积灰问题，降低了传热效果造成的。二是在锅炉运行中出现了严重的球磨机衬板螺栓孔漏粉以及脱落，以及带球能力下降等问题，这主要是由于所用的煤粉颗粒粒径较大且不够均匀，而且所用的衬板设计硬度不符合所用煤种的要求造成的。三是锅炉运行中的飞灰以及大渣可燃物比正常配煤条件下的多，而且锅炉的实际测量效率比正常配煤条件下的低。四是出现了锅炉炉内燃烧氧量偏低的问题，并且导致煤粉燃烧不充分以及飞灰含碳量比较高，还表现出高负荷工况下出现燃烧热经济性比较差以及燃烧器一次风粉下冲能力比较差的问题。此外，空气预热器出现了较为严重的漏风问题，炉膛温度比较高，且过热器一、二级减温水的流量也比较大，整体来说主要表现出锅炉以及整个发电机组经济性较差的问题。

3制定改造方案并组织实施

针对上述试验结果以及分析，提出了如下改造方案：一是针对锅炉制粉系统来说，将原有的衬板更换为高Qr材料双波形衬板，而且将原有的分离器更换为串联式轴向分离器。二是针对锅炉燃烧系统的配风方式来说，在F挡板风室内进行可调整角度的活动挡板的加装，这样从此风室中出来的2次风就可以与1次风的下冲角度进行配合来对主燃烧区内的配风情况进行改善。此外，还在锅炉高温燃烧区域内进行风口的增加来对氧量进行补充，还要在锅炉侧墙以及灰斗交接位置进行吹扫风装置的增加，实现对火焰下冲带来的锅炉下部结焦情况的缓解。三是针对空预器的改造。主要就是进行热端吹灰器的安装来实现空预器换热效果的提升，而且还要在日常运行中对空预器进行定期冲洗。此外还要在尾部受热面进行声波吹灰器的安装以及将100m2卫燃带去除来实现炉膛吸热的增强。四是针对引风机、1次风机的改造。在此部位进行高压变频调速装置的安装，此装置中主要包括高压变频器、高压变频器专用隔离变压器、工频/变频旁路切换柜、电动机、风机以及后台控制系统等组成，每台风机设置一套上述高压变频调速系统，而且将此系统与电厂中统一的DCS系统通讯接口进行连接，在DCS控制指令的控制下来实现电动机的自动启停以及对电动机转速的自动控制。在引风机等出现运行异常时也会通过通讯接口来向DCS进行状态信号以及故障报警信号的反馈。此次改造主要是在机组大修期间进行，在上述全部内容改造完成之后，总共耗时1年，耗资1253×104元。

4测试结果

在对锅炉系统进行上述改造之后对锅炉性能进行整体试验测试，检测结果如表4.1所示。

表4.1改造之后锅炉性能试验结果

从表4.1中可以看出，改造之后在300MW工况2下的锅炉热效率已经达到了88.95%，不仅比工况1中的热效率高，而且比改造之前高出了4.42%。这主要是由于机械未完全燃烧损失和排烟热损失比改造之前有了显著的降低，不仅表现为锅炉飞灰等速取样含碳量为8.64%以及大渣含碳量为3.51%，而且机械未完全燃烧热损失仅有3.96%。这主要是由于在相同煤质之下工况2中的氧量比较低，这就减少了工况2中的飞灰数量并且增加了排烟温度，这就需要在后续生产中还需要进一步进行调整来实现飞灰和排烟温度的进一步改善。此外，在引风机以及1次风机中进行变频调速装置加装之后，实现了节省31%电量的显著节能效果。

5结语

以某电厂锅炉为例，在通过锅炉性能试验对其性能数据进行获取并对其中存在的问题进行分析之后，提出了相应的改造方案并在实施一段时间之后再次进行性能试验，得出了以上改造效果，经过相应的测算之后，得出改造之后的发电煤耗降低到了国家发电标煤耗率要求以下，而且厂用电率和供电煤耗也有了相应的降低，不仅达到了改造的预期效果，而且每年可以节省标准煤5万t，节能费用消耗1500×104元。

参考文献：

[1]王卫华.电厂锅炉性能测试及优化改造[J].建材与装饰,2018(4).

[2]唐利兴.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化分析[J].机械管理开发,2018.