鐘慶武

（廣東粵電大埔發(fā)電有限公司，廣東 梅州 514200）

某660 MW超超臨界機(jī)組鍋爐為π型爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式。該鍋爐在爐膛、水平煙道、后豎井、省煤器、空預(yù)器區(qū)域設(shè)置了長(zhǎng)伸縮式吹灰器和半伸縮式吹灰器，其中，爐膛部分設(shè)有72只墻式吹灰器，分3層布置，1層位于燃燒器的下方，其余2層位于主燃燒器與燃盡風(fēng)燃燒器之間。在爐膛上部輻射區(qū)域、水平煙道部分及尾部煙道的低溫再熱器、低溫過(guò)熱器區(qū)域均布置有42只長(zhǎng)伸縮式吹灰器。尾部煙道的省煤器區(qū)域布置有16只半伸縮式吹灰器。按照常規(guī)的吹灰方式，吹灰投入順序?yàn)轫樦鵁煔饬鞣较虼祷遥来螌?duì)爐膛水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、低再、低過(guò)、省煤器等吹灰。

1 存在的問(wèn)題

按照如此順序吹灰會(huì)使主汽溫、再熱汽溫下降較多，不僅降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，甚至有可能造成汽輪機(jī)DEH應(yīng)力裕度不滿(mǎn)足的情況。并且原先規(guī)定“投運(yùn)煙道長(zhǎng)伸縮式吹灰器、半伸縮式吹灰器，要求負(fù)荷不小于330 MW；投運(yùn)爐膛墻式吹灰器，要求負(fù)荷不小于400 MW”。鑒于機(jī)組在350 MW負(fù)荷以下運(yùn)行的時(shí)間較多，如此規(guī)定將造成鍋爐長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法投入吹灰器，給鍋爐受熱面帶來(lái)積灰、結(jié)焦等安全隱患。根據(jù)本鍋爐特性，長(zhǎng)時(shí)間不吹灰，鍋爐后墻水冷壁垂簾管、后墻水冷壁懸吊管、低溫再熱器出口管壁溫度均會(huì)容易出現(xiàn)超溫的危險(xiǎn)。本吹灰系統(tǒng)優(yōu)化將著力解決上述幾個(gè)問(wèn)題。

2 原因分析

通過(guò)理論分析和實(shí)際觀察得出，目前主要有4點(diǎn)原因造成吹灰，使主汽溫、再熱汽溫下降較多，分別為：①煤質(zhì)造成原始熱量分配的問(wèn)題，爐膛熱負(fù)荷強(qiáng)熱量分配多，其他受熱面熱量少，吹灰時(shí)容易造成汽溫大幅度下降；②前面受熱面吹干凈后，受熱面吸熱量增加，勢(shì)必造成進(jìn)入后面受熱面的煙氣溫度下降，造成后面受熱面換熱強(qiáng)度下降，進(jìn)而導(dǎo)致汽溫下降；③前面受熱面吹下的灰被煙氣攜帶到后面受熱面中，造成后面受熱面換熱強(qiáng)度下降，也造成汽溫下降；④吹灰蒸汽由低溫再熱器蒸汽減壓后，溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于爐內(nèi)煙氣溫度。以上4種原因疊加，受熱面積灰越多，按照順著煙氣流方向吹灰，則主汽溫、再熱汽溫下降的幅度越大。所以一般當(dāng)爐膛吹灰時(shí)，由于水冷壁吸熱量增加，中間點(diǎn)溫度會(huì)瞬時(shí)上升（但很快會(huì)被CCS協(xié)調(diào)控制修正回設(shè)定值），而主汽溫、再熱汽溫則會(huì)下降；當(dāng)高溫過(guò)熱器區(qū)域吹灰時(shí)，主汽溫會(huì)有明顯的上升，但再熱汽溫則會(huì)下降，低再、低過(guò)、省煤器等尾部煙道區(qū)域吹灰時(shí)，對(duì)機(jī)組工況影響相對(duì)較小。

3 優(yōu)化措施

3.1 吹灰前提高主、再汽溫

爐膛吹灰時(shí)，由于水冷壁吸熱量增加，過(guò)熱度會(huì)上升。為了避免過(guò)熱度被CCS協(xié)調(diào)修正，此時(shí)可以將過(guò)熱度設(shè)定值跟上當(dāng)前數(shù)值，避免因增加給水量而導(dǎo)致主、再汽溫的下降，吹灰前可采取其他措施適當(dāng)提高主、再汽溫，比如燃燒器擺角適當(dāng)上擺等。

3.2 手動(dòng)投入部分吹灰器

爐膛吹灰時(shí)，觀察主汽溫、再熱汽溫?cái)?shù)值趨勢(shì)，當(dāng)主、再汽溫下降幅度較大時(shí)，表明爐膛積灰量較多，此時(shí)暫停爐膛吹灰。手動(dòng)投入部分高溫過(guò)熱器、高溫再熱器、低再、低過(guò)區(qū)域的吹灰，增強(qiáng)該區(qū)域受熱面的換熱強(qiáng)度，減緩溫度的下降。

高溫過(guò)熱器區(qū)域吹灰時(shí)，當(dāng)再熱汽溫下降幅度較大時(shí)，表明高溫過(guò)熱器積灰量較多，此時(shí)暫停吹灰，手動(dòng)投入低溫再熱器區(qū)域的吹灰，并且開(kāi)大再熱器側(cè)的煙氣擋板開(kāi)度，增強(qiáng)該區(qū)域受熱面的換熱強(qiáng)度，減緩再熱汽溫下降。

3.3 通過(guò)壁溫判斷受熱面積灰程度

本鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐后墻水冷壁垂簾管、后墻水冷壁懸吊管、低溫再熱器出口管壁溫度高的情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壁溫較高且鍋爐排煙溫度也較高時(shí)，可以初步判斷為受熱面積灰較多。此時(shí)，可以通過(guò)局部吹灰操作來(lái)降低壁溫，具體操作如下：①鍋爐后墻水冷壁垂簾管、后墻水冷壁懸吊管壁溫度較高時(shí)，在負(fù)荷滿(mǎn)足的情況下可以嘗試投入一組爐膛吹灰，將水冷壁處的灰吹干凈，降低爐膛出口煙氣溫度；②低溫再熱器出口管壁溫度較高時(shí)，在負(fù)荷滿(mǎn)足的情況下，可以逐一手動(dòng)投入低溫再熱器前面區(qū)域吹灰器，將低溫再熱器前面區(qū)域受熱面的灰吹干凈，降低進(jìn)入尾部煙道的煙氣溫度。③排煙溫度較高時(shí)，有條件的應(yīng)進(jìn)行全鍋爐吹灰，降低煙氣溫度，這樣可以降低鍋爐各受熱面的壁溫，并且提高鍋爐效率，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 修改吹灰的負(fù)荷要求

原先規(guī)定“投運(yùn)煙道長(zhǎng)伸縮式吹灰器、半伸縮式吹灰器，要求負(fù)荷不小于330 MW；投運(yùn)爐膛墻式吹灰器，要求負(fù)荷不小于400 MW”，是基于擔(dān)心在較低負(fù)荷下吹灰會(huì)影響機(jī)組燃燒工況，通過(guò)試驗(yàn)得出，在300 MW時(shí)長(zhǎng)伸縮式吹灰器、半伸縮式吹灰器單吹時(shí)和350 MW時(shí)投入爐膛墻式吹灰器時(shí)，鍋爐燃燒工況穩(wěn)定。因此，將原先規(guī)定修改為“投運(yùn)煙道長(zhǎng)伸縮式吹灰器、半伸縮式吹灰器，要求負(fù)荷不小于300 MW；投運(yùn)爐膛墻式吹灰器，要求負(fù)荷不小于350 MW”，保證機(jī)組大部分時(shí)間都具備投運(yùn)吹灰器的條件。

3.5 延長(zhǎng)吹灰間隔

當(dāng)排煙溫度不高時(shí)，申請(qǐng)將“每?jī)商煨柰瓿扇仩t吹灰”拉長(zhǎng)至“每四天完成一次全鍋爐吹灰”。此做法可以減少鍋爐的耗汽量、降低受熱面吹損、減少吹灰器維護(hù)工作量等，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

4 安全、經(jīng)濟(jì)效益

4.1 減緩主、再汽溫下降幅度

吹灰過(guò)程中，主、再汽溫由平均下降15～20℃減少到平均下降10～15℃，按照660 MW超超臨界機(jī)組耗差表，主汽溫度每下降10℃，煤耗增加0.7 g/（kW·h），再熱溫度每下降10℃，煤耗增加0.65 g/（kW·h），該優(yōu)化操作與之前吹灰方式相比，可以使機(jī)組在吹灰過(guò)程中煤耗減少約0.675 g/（kW·h）。

4.2 降低鍋爐受熱面的壁溫

通過(guò)選擇性局部吹灰，降低鍋爐后墻水冷壁垂簾管、后墻水冷壁懸吊管、低溫再熱器出口管壁溫度，這些壁溫?cái)?shù)值平均將下降20℃左右。

4.3 保證鍋爐投入吹灰的條件

放寬吹灰投入條件，使機(jī)組大部分時(shí)間都具備投運(yùn)吹灰器的條件，避免長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法吹灰?guī)?lái)受熱面結(jié)焦、積灰風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)吹灰系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，減緩了吹灰過(guò)程中主、再汽溫的下降幅度，降低了鍋爐受熱面的壁溫，并減少了鍋爐的耗氣量，減少了受熱面吹損，降低了吹灰器維護(hù)工作量，提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性。

［1］王立業(yè).超臨界600 MW機(jī)組鍋爐吹灰優(yōu)化［J］.熱力發(fā)電，2011，40（4）.

［2］趙運(yùn)良.660 MW超超臨界鍋爐吹灰方式優(yōu)化［J］.世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒·城鄉(xiāng)建設(shè)，2012（10）.

［3］甄玉波，戚彩蓮.660 MW超超臨界機(jī)組鍋爐受熱面壁溫、汽溫偏差大原因及應(yīng)對(duì)措施［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2017（2）.