在燃煤发电机组的运行过程中,再热蒸汽温度的稳定对于机组的经济性、安全性和效率起着至关重要的作用。再热蒸汽温度过低会带来诸多不利影响,如机组热效率降低、汽轮机末级叶片容易受到冲蚀、机组整体运行的经济性和安全性变差等。本文将深入分析导致燃煤发电机组再热蒸汽温度低的原因,并提出相应的建议。
燃料配比与质量:燃料的成分和热值变化会影响燃烧产生的热量,进而影响再热蒸汽温度。如果煤质变差,如收到基低位发热量降低、水分过高、灰分过大等,会使燃烧产生的热量不足,导致再热蒸汽温度降低。例如,当煤炭中水分增加时,水分蒸发会吸收大量热量,减少了用于加热蒸汽的有效热量,从而使再热蒸汽温度下降。
燃烧器工作状况:燃烧器的运行状态直接影响燃烧的效果和热负荷分布。若燃烧器损坏、堵塞或燃烧组织不合理,如一次风速和风量不合适、油枪雾化不良等,会导致燃烧不充分、火焰偏斜或不稳定,使炉内热力分布不均匀,影响再热蒸汽的吸热,造成再热蒸汽温度降低。
二、锅炉受热面方面受热面结焦与积灰:再热器受热面结焦或积灰会阻碍热量的传递,降低受热面的吸热效率。当受热面积灰或结焦时,烟气与管壁之间的热阻增大,热量不能有效地传递给再热蒸汽,导致再热蒸汽温度升高困难甚至降低。
受热面泄漏:再热器管束泄漏会使蒸汽泄漏到炉膛或烟道中,改变局部的热力平衡,影响再热蒸汽的正常加热过程,导致再热蒸汽温度降低。同时,泄漏还可能引起其他一系列问题,如炉膛压力变化、燃烧不稳等,进一步影响机组的运行。
受热面布置与设计:若再热器受热面的布置不合理,如受热面积不足、与相邻受热面的配合不当等,可能无法满足再热蒸汽加热的需求,导致再热蒸汽温度偏低。此外,受热面的设计参数与实际运行工况不匹配,也会使再热蒸汽温度难以达到设计值。
三、运行参数与调节方面锅炉负荷波动:锅炉负荷的变化会引起燃烧工况、烟气流量和温度等参数的改变,从而影响再热蒸汽温度。当负荷突然降低时,燃料量减少,炉内温度下降,可能导致再热蒸汽温度降低。
风量调节不当:风量对燃烧过程和炉内传热有重要影响。风量过大,会使烟气流速加快,导致再热器吸热减少,再热蒸汽温度降低;风量过小,则会使燃烧不充分,同样影响再热蒸汽的加热效果。此外,不同位置风量分配不合理,如二次风和周界风的配合不当,也会导致炉内热力分布不均,影响再热蒸汽温度。
减温水调节异常:减温水是调节再热蒸汽温度的重要手段之一,但如果减温水调节不当,如减温水阀故障、控制逻辑不合理等,会导致减温水过量喷入再热蒸汽管道,使再热蒸汽温度急剧下降。
四、解决建议优化燃烧过程
1)加强燃料管理,确保入炉煤质稳定且符合设计要求。合理搭配不同煤种,避免使用低热值、高水分、高灰分的劣质煤。
2)定期检查和维护燃烧器,确保其正常运行。及时清理燃烧器积灰和结焦,调整燃烧器的角度和位置,优化燃烧器的风速和风量,保证燃烧的稳定性、完全性和均匀性,提高炉内热负荷的分布均匀性,为再热蒸汽提供稳定的热源。
加强锅炉受热面的维护与管理
1)定期对再热器受热面进行清灰和除焦,可采用吹灰器、水力除焦等方法,减少积灰和结焦对热量传递的影响,提高受热面的换热效率。同时,加强运行中的监视和检查,及时发现和处理受热面泄漏问题,避免因泄漏导致的再热蒸汽温度降低。
2)对于受热面布置与设计不合理的情况,可在机组检修期间进行优化改造,增加或调整再热器受热面的布置,使其更好地适应实际运行工况,提高再热蒸汽的加热效果。
稳定运行参数与优化调节系统
1)运行人员应根据机组的实际情况,合理调整锅炉负荷,避免负荷大幅度波动对再热蒸汽温度造成不利影响。同时,加强对风量的监测和调节,优化风量分配,确保燃烧所需的合适风量和风速,维持炉内良好的燃烧工况和传热效果。
2)完善减温水调节系统,加强减温水阀的维护和校准,优化减温水控制逻辑和参数设置,确保减温水能够根据再热蒸汽温度的变化及时、准确地进行调节,避免减温水过量或不足。
加强运行监测与分析
1)安装完善、准确的温度监测设备,对再热蒸汽温度进行实时监测和记录,以便及时发现问题。同时,利用数据分析工具和方法,对运行数据进行深度挖掘和分析,建立再热蒸汽温度与各种因素之间的关联模型,提前预测和预警再热蒸汽温度的异常变化,为运行人员提供决策依据。
2)定期开展运行分析会议,组织运行人员对再热蒸汽温度低等异常情况进行总结和分析,找出问题的根源,制定针对性的措施和方案,并在实际运行中不断总结经验教训,优化运行操作和调整策略。
通过对燃煤发电机组再热蒸汽温度低的原因进行深入分析,并采取相应的优化措施,可以有效提高再热蒸汽温度的稳定性和经济性,保障机组的安全、稳定、高效运行。这不仅有助于提高发电企业的经济效益,还能减少能源消耗和环境污染,对于推动燃煤发电行业的可持续发展具有重要意义。