#5炉对流受热面污染状况实验与吹灰优化

电力18讯：    

    摘要：锅炉受热面积灰污染导致锅炉运行的经济性和安全性下降。本文对邹电600MW机组锅炉对流受热面进行了不同吹灰间隔、不同吹灰强度等条件下的吹灰实验，并根据基于锅炉运行热力参数在线计算模型，对锅炉对流受热面污染状况进行了实时监测。根据实验结果和实时监测结果建立优化吹灰模型，对吹灰方式进行了优化。经数月连续运行，结果表明，采用优化的吹灰方式，锅炉日平均排烟温度比未优化下降约6℃，锅炉效率提高0.3% 以上。
    关键词：积灰　在线监测　优化　试验

1　前言

    电站锅炉受热面的积灰污染不仅使锅炉运行热效率降低，严重时将导致机组降负荷运行或停机。因此，目前大容量电站锅炉各受热面均配有不同形式的吹灰器。但是吹灰是以吹灰介质和介质携带能量为代价的。吹灰模式不合理，不仅使吹灰的总体经济性底下，而且过于频繁的吹灰会对受热面造成损坏，并缩短吹灰装置本身的使用寿命。

    对已建成的电站锅炉的吹灰模式进行优化，首先需实现对受热面污染状态的较准确的实时监测；其次需对各受热面污染增长特性进行分析。本文以邹县电厂#5炉为对象，在已建立的锅炉各受热面污染程度的实时监测系统的基础上，对600MW机组锅炉受热面的污染特性及吹灰模式的优化进行了研究，对邹县电厂#5炉进行了受热面单吹实验与变吹灰强度实验，根据各受热面污染状态的实时监测结果和实验结果，对#5炉受热面的污染规律进行了研究，建立了吹灰优化模型。监测及优化系统根据在线数据判断锅炉各受热面的吹灰需求，实时提出优化的吹灰模式，现场根据监测及优化系统提出的吹灰模式进行了试运行，运行结果表明，采用监测及优化的吹灰模式可使锅炉效率提高0.3%以上，经济效益显著。

2　受热面污染状态的监测与实验

2.1　锅炉受热面及吹灰器布置

    邹县发电厂600MW机组锅炉型号为2020吨/小时亚临界自然循环炉。本文对其主要对流受热面进行研究，包括：高温过热器、低温过热器、再热器、省煤器，在监测中，再热器分为低温再热器和高温再热器两段。低温过热器、省煤器和低温再热器分别布置在竖直烟道分隔墙两侧，低温过热器和省煤器布置在分隔墙同侧。从高温过热器到省煤器布置长吹44只，各受热面及吹灰器在炉内的位置如图1所示。
    图1　锅炉受热面及吹灰器布置

2.2　锅炉受热面污染率的计算

    在锅炉整体热平衡的基础上，根据省煤器与低温再热器的出口烟气温度和工质进出口参数，逆烟气的流程逐段进行各受热面的热平衡和传热计算[3,4]，根据在线热力数据和锅炉热力计算标准求出各受热面的实际传热Ksj与理想传热系数Klx，根据式(1)求出各受热面的污染率FF，FF为大于0小于1的无量纲数，FF越接近1则表明受热面的污染越严重。

2.3　现场实验

    为确定吹灰对各受热面的清洁能力及吹灰器现定吹灰强度的合理性，对#5炉进行了现场受热面单吹实验和变强度吹灰实验，实验在500MW平稳负荷下进行，为提高实验数据的可用度，安排实验前两天停止吹灰，但为避免锅炉排烟温度过高，省煤器吹灰仍维持原吹灰方式不变。在实验受热面单独吹灰实验中，两个受热面吹灰间隔不短于30分钟。吹灰强度的改变可通过改变吹灰蒸汽压力和吹灰时间两种方法实现，本文实验则是对锅炉各受热面进行两次吹扫。

3　实验结果

    各受热面单吹结果如图2各曲线所示，图2中(a)―(e)为受热面单吹实验曲线，其余为受热面重复吹灰实验曲线。

    图2中受热面单吹曲线表明，进行吹灰操作后各对流受热面的污染率均有比较明显的变化，这说明，一是在进行吹灰后，各对流受热面的污染状态均有比较明显的改变，吹灰效果是明显的；二是所建立的监测系统能够比较准确地反应各受热面污染状态的变化。由于在实验前两天，停止了除省煤器以外其它受热面的吹灰，因此可以推断到实验前，除省煤器以外其它各受热面的污染均达到了污染上限，图2各曲线也反映出，在实验前，除省煤器其它受热面的污染率曲线均基本不再变化，这证明，经过两天的积累，除省煤器外各受热面的污染达到了上限值，这样也就确定了各受热面的污染率上限。



图2　受热面吹灰实验结果

    从图4曲线还可看出，进行吹灰后，高过和高再的污染率下降幅度相对较小，但以后的增长也比较缓慢<