1、锅炉低负荷运行时应注意的几个问题2003 年第 4 期新疆电力总第 79 期锅炉低负荷运行时应注意的几个问题郭其润新疆玛纳斯发电有限责任公司(玛纳斯 832200)【文摘】日酋玛纳斯发电有限责任公司六台410t/h 锅炉均可实现 50%额定负荷不投油调峰,本文结合四年多的锅炉低负荷运行经验.分析了锅炉低负荷运行时存在的几个主要问题,并进一步提出了相应的调整方法和防范措施,为锅炉安全,经济运行提供了参考,对同类型锅炉低负荷运行兵有很好的指导意义.【关键词】锅炉低负荷存在问题注意事项O 前言因鸟鲁木齐电网峰谷差日趋增大,为满足电网进一步调峰的需要,1998 年在新疆电力公司生技处,电科院指导下,玛
2、纳斯发电有限责任公司一,二期六台 410t/h 锅炉通过多次试验,相继实现 50%额定负荷不投油稳定运行.四年多来,玛电作为新疆第一调频调峰电厂,为乌鲁木齐电网的调峰做出了很大贡献.但在低负荷调峰的实际工作中,也遇到了许多问题,如锅炉低负荷运行中发生灭火事故和主汽温度达不到设计值而影响机组经济性.因此对锅炉低负荷调峰中存在的这些问题进行分析研究,探讨避免锅炉在低负荷运行中发生灭火事故的对策和进一步提高其经济性具有十分重要的实际意义l 锅炉设备及燃料简况玛电一期工程四台锅炉均为武汉锅炉厂生产的 WGZ410/9.8 一型单汽包自然循环炉,7c 型布置,喷燃器为直流组合式,布置在炉膛四个角.在每个
3、角的下二次风口,上二次风口各装有两只机械雾化点火油枪.二期工程两台锅炉也均为武汉锅炉厂生产的 WG10/9.8 一 II 型单汽包自然循环炉,7c 型布置 ,喷然器为直流组合式 ,布置在炉膛四个角,在每个角的下二次风口,中上二次风口也各装有两只机械雾化点火油枪.一期锅炉 l2台给粉机,二期锅炉 l6 台给粉机,制粉系统一,二期均为钢球磨煤机中间仓储式系统,除渣方式为固态排渣.设计燃用的煤种是乌鲁木齐铁厂沟烟煤,一期设计燃用煤种的工业分析数据为 t=38%;WY=10.42%;A=24.8%;C7=51.28%;Qaw7=19958.7%;二期设计燃用煤种的工业分析数据为 t=39.34%;WY
4、=10.10%;A=18.10%;Cy=56.69%;Q=22006%,此外还燃用一部分小窑煤.2 低负荷运行中存在的主要问题2.1 锅炉灭火事故自 1999 年以来,在低负荷调峰中,出现了几起锅炉灭火事故,灭火的原因有设备方面的,也有人员调整方面的.虽然出现的几起事故未造成大的影响,但是,锅炉灭火次数的增加,就意味着爆燃的几率在增加,这直接影响到锅炉的安全运行.2.2 主汽温度达不到设计值主汽温度的调节方法有两种 t 蒸汽侧的调节和烟气侧的调节.但玛电六台锅炉即使在额定负荷下运行也很少能采取蒸汽侧调节这种方法,因为额定负荷下主汽温度刚能达到设计值,减温水系统很少能使用上.锅炉低负荷调峰时,随
5、着负荷的降低,主汽温度也逐渐降低,当负荷在 50MW运行时主汽温度最低到 501,远低于设计值540,这既不经济,也不利于汽轮机的安全运行.3 影响因素及注意事项针对目前锅炉低负荷运行中存在的安全方面的问题,采取了一些措施,收到了较好的效果,现归纳为如下几个方面:3.1 锅炉燃烧煤种的变化锅炉低负荷运行时,燃烧煤种的变化对锅炉燃烧稳定性影响较大,煤质的好坏是影响锅炉下】72003 年第 4 期新疆电力总第 79 期限运行的最主要因素.燃料的水分增加,使着火不易且不稳定;燃料的挥发份越低,火焰传播的速度越低,火焰也越不稳定;煤粉细度越大,即煤粉越粗,火焰传播的速度也越低,煤粉不易着火;煤的灰份越
6、高,火焰传播的速度也越低,煤粉也越不易着火,所以,在低负荷运行期间,必须保证锅炉燃烧煤种的稳定性.一方面,要尽量采购接近设计数据的煤种.由于近年来,电厂燃煤供应偏紧,玛电从地方小煤窑矿采购了大量的燃煤,这些小窑煤成分复杂,发热量高低不一,有些发热量高出设计值 20%一 25%,有些发热量低于设计值 10%左右,而采购的统配煤比较接近设计值,这就造成了人炉煤煤质变化较大.因此,要尽量采购接近设计数据的煤种,以避免煤质变化给燃烧带来的影响.第二,化学煤质化验人员要及时将锅炉煤质报告单和煤粉细度单送交锅炉运行人员,便于锅炉运行人员根据煤质做好燃烧调整工作.3.2 锅炉及其附属设备健康水平的高低给粉机
7、故障或因粉仓内壁贴粉严重会导致给粉机下粉不好,引起燃烧工况的大幅度波动,使锅炉燃烧恶化,严重时将发生锅炉灭火.汽机调速系统出现异常时,往往会发生加减负荷幅度超过规定值的现象,此时,锅炉运行人员如果燃烧调节幅度过大,使风粉配比失调,就会造成锅炉燃烧恶化,严重时将导致锅炉灭火.因单侧引,送风机故障停运,要做好燃烧调整,防止火焰过分偏斜.另外,引,送风机在检修完毕后启动时,务必加强对炉膛负压的监视,以防止设备启动破坏本就脆弱的燃烧工况.因单侧制粉系统故障停运,除加强对运行侧制粉系统的检查,必要时,可采取从临侧制粉系统或临炉输送粉.当负荷降低后,由于炉膛温度的降低,高负荷时在水冷壁上的结焦会因逐渐冷却
8、而掉落,掉焦一方面会破坏炉内正常的空气动力工况,使直流喷燃器着火紊乱,严重时造成锅炉灭火.另一方面,大量的焦渣下落砸在水冷壁管子上,易砸伤管子造成泄漏.3.3 定期工作的注意事项低负荷运行炉放渣,吹灰,打焦前必须征得当值司炉的同意,放渣,吹灰,打焦时间尽量短,放渣时禁止两侧同时进行.在做上述工作的过程中,如遇到大量掉焦,燃烧工况恶化等情况,应停止工作,待燃烧稳定后再进行,并且放渣吹灰,打焦等18工作与制粉系统启停倒风操作不可同时进行.粉仓降粉和调峰工作不可同时进行,防止低负荷运行中给粉机下粉不均影响燃烧稳定,必须遵循“大负荷降粉“的原则 .3.4 制粉系统的运行锅炉低负荷运行前,尽量将粉仓粉位
9、制到最高位.低负荷运行时使磨煤机尽可能处于停运状态,而且停磨后将一次风温维持到 130,这样有利于煤粉的着火和燃烧.低负荷运行过程中粉仓粉位必须在安全粉位以上,以防止下粉不均匀现象的发生,这就是“高粉位调峰 “原则.制粉系统启停倒风过程中,要缓慢仔细,尽量保持一次总风压的稳定.倒风中,一次总风压变化不得超过l96Pa.在锅炉低负荷运行中,严禁两套制粉系统同时倒风.保持合格的煤粉细度十分重要,较粗的煤粉不利于燃料的着火与燃尽,而且还会增加不完全燃烧热损失.玛电 410 吨/时锅炉额定负荷下的设计煤粉细度为 R200=33%,R90=4.50.5%,锅炉在低负荷运行时,煤粉细度要比额定负荷下的设计
10、煤粉细度小一点.在运行调整上,可将一次总风压调低,也即将额定负荷时的设计值 2500Pa 调整为甲侧 2000Pa,乙侧 2300Pa,从而使煤粉细度保持在 R200=25%一 30%之间,R90=4.50.5%.3.5 运行人员在调整上要做到“四勤“锅炉低负荷运行时,运行人员应做到四勤,即:勤检查,勤调整,勤分析,勤联系.勤检查:低负荷运行过程中,运行人员要勤检查燃烧器来粉情况,防止燃烧器来粉过淡,造成着火不稳.如果给粉机出现故障被迫停运造成炉膛缺角燃烧时,应及时通知检修人员处理,并增加运行给粉机的给粉量,关闭故障给粉机的一次风门,同时注意一次风压的变化.勤调整:主要是指锅炉燃烧调节.在调节
11、中尽量做到风粉配比,一二次风配比合理,使锅炉各参数保持平稳过渡,以保证燃料迅速着火,完全燃烧,炉膛温度场和热负荷分布均匀.燃烧调节中禁止猛增,猛减风量和燃料量.勤分析:应经常对各仪表,参数变化进行综合分析,及时发现设备运行中的异常现象,正确处理,保证燃烧工况稳定.勤联系:炉,机,电运行人员应加强联系,机组加减负荷的速度应缓慢,70MW 负荷以下应控制在 5MW/分钟内,以适应机组的热惯性.锅炉低负荷运行时应注意的几个问题 2OO3 年 l2 月第 4 期4 采取的措旋4.1 尽可能减少负荷变化的影响.有关资料显示锅炉负荷每变化 10ok,主蒸汽温度变化为10.玛电作为新疆乌鲁木齐电网的第一调峰
12、调频电厂,八钢电炉变 60MW 的负荷变化全部由玛电承担,由于电炉变启停频繁,并且启停时间间隔短.因此,保持锅炉负荷的平稳增减对提高主蒸汽温度十分重要,一般将负荷增减速度控制在5NW/分钟内 .4.2 控制锅炉炉膛过量空气系数.过量空气增大时,燃烧生成的烟气量增多,烟气流速增大,对流传热加强,导致过热汽温升高.空气不能过量,否则,在锅炉低负荷运行时,极易造成燃烧不稳,严重时将造成锅炉灭火.为此,在低负荷运行时,标志过量空气量大小的烟气含氧量一般控制在5%.5%之间.4.3 控制好燃煤煤质及煤粉细度.燃煤煤质的变化对汽温的影响也比较大,燃煤的水分和灰分的适量增加,均可使汽温提高.资料显示燃煤水分
13、变化1%,汽温变化1.5,燃煤灰分变化10%,汽温变化5C. 因此,加强小窑煤与统配煤的掺烧工作,使其接近设计煤种显得十分重要.结合锅炉低负荷运行时煤粉燃烧与汽温两者对煤粉细度的要求,煤粉细度须严格控制,一般在25% 30%之间为佳 .5 结束语低负荷运行调整技术对每个运行人员来讲都是一个不断了解掌握的过程,因此,必须加强值班监盘纪律,勤于观察,分析参数,将各项运行参数调节在最佳运行状态,并不断积累经验,提高自身素质,确保锅炉低负荷稳定运行.同时,为了能根本解决主汽温度偏低的问题,还应对喷燃器及受热面做进一步的改造,使减温水系统投入正常,解决运行人员采取非常规燃烧调整手段来提高汽温的做法,从而
14、避免锅炉灭火事故的发生.(上接第 7 页)产气速率大于正常值的 3 倍,则设备有严重故障且故障发展迅速,应采取必要的措施.总之,判断变压器的运行状态应利用总烃含量值和总烃产气速率进行综合判断.产气速率与故障性质的关系见表 3.表 4 产气速率与故障性质的关系绝对产气速率/ML.H 故障特征lO5l带有烧伤痕迹严重过热性故障,但未损坏绝缘过热性故障2 油中气体在线监测的实现当变压器出现非正常运行状态时,将产生相应的气体.此气体被在线监测装置的传感器感知,并且把信号转换成电量,经过离散化处里后进入装置的微处理器,通过与内存中设定值比较,微处理器判断出变压器的运行状态是正常状态还是非正常状态.如果是
15、非正常状态,微处理器将自动判断出是气体浓度高,气体浓度超高,产气速率超标或装置自己出现故障,从而发出相应的报警信号,并同时把此状态存入内存中作为历史数据.通过通讯接口,可实现数据的传输.通过人机对话部分完成参数设定,从而改变参数.通过查询部分实现对当前状态以及历史数据的查询.3 结束语利用变压器油中气体在线监测装置可以实现对变压器运行状态的连续监测,提高了电力系统供电的可靠性和安全性.但它也有一定的局限性,由于此装置常随变压器安装于室外,因此要能经受住天气的影响和变压器强电磁场的干扰.由于装置的灵敏性主要取决于传感器的灵敏性,而传感器灵敏性又和温度有关,因此装置给出的结果难免会产生误差,因此当装置发出报警信号时,应立即取样化验,并结合变压器的整体运行状态来进行判断.参考文献1 电力设备预防性试验规程.DIMT5 一 19962 电力变压器,电抗器,互感器,套管油中溶解气体组分含量色谱分析.GR:r7595-20OO(附录 A)19
