1、鍋爐概況
    某電廠2號(hào)鍋爐是三菱公司1175t/h亞臨界強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，額定蒸發(fā)量為1175t/h，主、再熱蒸汽溫度分別為541℃、541℃，壓力分別為17.26 MPa、4.24 MPa。鍋爐采用固態(tài)排渣、平衡通風(fēng)、直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配備4臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。該鍋爐燃燒器布置于爐膛四角，切圓燃燒，整組燃燒器為一、二次風(fēng)間隔布置，頂部布置了AA分段風(fēng)，燃燒器整組擺動(dòng)。過熱汽溫通過兩級(jí)噴水減溫調(diào)節(jié)；再熱器出口汽溫通過燃燒器擺角調(diào)節(jié)，并設(shè)置事故噴水減溫器，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    鍋爐自投運(yùn)以來經(jīng)常發(fā)生過熱汽欠溫、再熱汽超溫以及排煙溫度高等問題。過熱汽欠溫、再熱汽超溫增加大量的事故噴水，以及排煙溫度升高等均降低了鍋爐效率，使得機(jī)組煤耗增大，大大降低了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2號(hào)鍋爐性能試驗(yàn)采用設(shè)計(jì)煤種晉北煙煤，調(diào)試和正式生產(chǎn)均采用神華摻燒煤（神華煤與準(zhǔn)葛爾煤摻燒比例7：3）。由于神華煤與設(shè)計(jì)煤種特性有一定差異，改燒神華煤后，機(jī)組性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)值差異很大。表1為部分運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值的比較。
    從表1可以看出，改燒神華煤后，在相同機(jī)組負(fù)荷或主蒸汽流量下機(jī)組運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值的差別為：
    (1)過熱汽溫低，高負(fù)荷時(shí)過熱汽溫低于530℃。
    (2)由于再熱汽超溫，再熱器減溫水量滿負(fù)荷時(shí)為53 t/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值。
    (3)實(shí)際運(yùn)行中，排煙溫度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值。
2、汽溫偏離設(shè)計(jì)值的原因
2.1過熱汽溫低
    高負(fù)荷時(shí)過熱汽溫低于530℃，主要是由于過熱器受熱面設(shè)計(jì)不足。從鍋爐100% ECR負(fù)荷性能試驗(yàn)中就可以明顯看出：在燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)雖然過熱汽溫能達(dá)到設(shè)計(jì)值，但過熱器減溫水量為O，與設(shè)計(jì)指標(biāo)73.5 t/h相差甚遠(yuǎn)，使鍋爐的過熱汽溫調(diào)節(jié)能力弱化。因此鍋爐即使在燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，仍存在過熱汽溫沒有達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的問題。該鍋爐的布置特點(diǎn)很突出，沒有典型意義的對(duì)流式高溫過熱器；而屏式過熱器和后屏過熱器區(qū)域煙溫水平大幅提高，因而對(duì)煤種的結(jié)渣傾向性更敏感。神華煤具有高發(fā)熱量、中高揮發(fā)分、低灰分、低硫的特點(diǎn)，其灰熔點(diǎn)較低且灰分中鈣、鐵、堿金屬氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，容易導(dǎo)致受熱面污染加重，影響傳熱，所以在改燃神華煤后由于屏式過熱器、后屏過熱器等爐膛出口處的受熱面積灰、表面污染加重，導(dǎo)致傳熱能力下降，過熱器吸熱量不足。
2.2再熱汽超溫
    由于過熱汽溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值，在運(yùn)行中只能使燃燒器向上擺動(dòng)，以提升過熱汽溫。滿負(fù)荷時(shí)，燃燒器上擺角度約18。，造成爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)增大，煙氣流量、煙溫和汽溫偏差增大，再熱器金屬溫度就容易過高。三級(jí)再熱器安裝在爐膛出口，是第一個(gè)純對(duì)流受熱面，進(jìn)口煙氣溫度的升高，意味著再熱器工作條件惡化，一方面對(duì)流傳熱溫差增加；另一方面因煙氣溫度高導(dǎo)致煙氣流速加大，使傳熱系數(shù)增加。雖然再熱器也有污染的影響，但由于再熱汽的壓力低，傳熱量增加對(duì)再熱汽溫的影響遠(yuǎn)大于對(duì)過熱汽溫的影響，即再熱器的熱敏感性強(qiáng)于過熱器，因此很容易導(dǎo)致再熱汽溫局部超溫。
    為照顧過熱汽溫，燃燒器擺角一直處于較高的水平，運(yùn)行中再熱汽出現(xiàn)整體超溫現(xiàn)象，須大量投入再熱器減溫水。滿負(fù)荷時(shí)一般達(dá)30t/h以上，甚至經(jīng)常達(dá)到52 t/h，但設(shè)計(jì)要求為O，對(duì)發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響很大。
2.3排煙溫度高
    2號(hào)鍋爐排煙溫度高主要原因有：(1)屏區(qū)受熱面結(jié)渣和尾部受熱面積灰嚴(yán)重，導(dǎo)致傳熱效果受到影響。(2)燃燒器上擺，火焰中心上移，爐膛出口溫度升高，影響排煙溫度20 K。(3)由于煤揮發(fā)分高，易造成制粉系統(tǒng)自燃、爆炸，因此將磨煤機(jī)出口溫度由設(shè)計(jì)的85℃降至67℃，導(dǎo)致經(jīng)空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)空氣量減少，空氣預(yù)熱器的吸熱量減少。
3、改造措施
3.1改造思路
    針對(duì)2號(hào)鍋爐存在過熱汽欠溫、再熱汽超溫、排煙溫度偏高及燃燒器向上擺動(dòng)角度過大，燃燒器可調(diào)性較差等，通過鍋爐各工況下熱力校核計(jì)算，提出了相對(duì)合理的改造方案。
    改造思路是：
    (1)通過增加分隔屏過熱器和后屏過熱器的受熱面，降低爐膛出口溫度，降低三級(jí)再熱器進(jìn)口煙溫，減小再熱器傳熱溫差，減少再熱器噴水量。
    (2)增加低溫過熱器受熱面，增加過熱器吸熱量，使過熱汽溫達(dá)到設(shè)計(jì)值。
3.2改造方案
    屏式（分隔屏及后屏）過熱器向下加長(zhǎng)Im，增加受熱面積225 mz；低溫過熱器加一圈立式管，將低溫過熱器（包括立式管）管徑加大，由直徑50.8 mm、壁厚6.4 mm更換為直徑60 mm、壁厚6.5 mm，并將原55排8根套立式管變?yōu)榕c水平低溫段一樣的110排4根套，受熱面增加1630m2，見圖2。
    從表2可以看出：通過屏式（分隔屏及后屏）過熱器向下加長(zhǎng)1m、低溫過熱器加一圈立式管的措施后，在350 MW負(fù)荷時(shí)過熱汽溫由530℃提升到540℃，此方案能達(dá)到改造的預(yù)期目標(biāo)。
3.3改造后效果
    改造前、后2號(hào)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)比較見表3。
4、結(jié)語(yǔ)
    通過對(duì)該鍋爐結(jié)構(gòu)的改造，使屏式過熱器受熱面增加了225m2，低溫過熱器受熱面增加了1630 m2，彌補(bǔ)了過熱器受熱面不足的缺陷；配合燃燒器向下擺動(dòng)，降低了爐膛出口和三級(jí)再熱器進(jìn)口煙溫，使三級(jí)再熱器吸熱減少，并提高了低溫過熱器進(jìn)口煙溫，從而使過熱汽溫從530℃提高到540℃，再熱器噴水量減少到零，排煙溫度降到正常值，極大地提高了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到了改造目標(biāo)。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機(jī)
3、木屑顆粒機(jī)