北京第三热电厂7号锅炉

电力18讯：    北京第三热电厂7号锅炉系武汉锅炉厂生产的WGZ410／9．8－6型锅炉，其过热器系统沿蒸汽流程由顶棚管过热器、尾部包墙管过热器、低温对流过热器、屏式过热器及高温对流过热器组成。两级减温：一级减温器布置在屏式过热器之前，二级减温器布置在高温过热器段与热段之间。该炉运行中长期存在过热蒸汽温度偏低，达不到设计要求的问题。在二级减温器不投，一级减温器部分运行情况下，过热蒸汽温度仅能达到520～525℃；而且由于汽温低减温器不能按设计运行，造成过热器管壁温度偏高。此问题影响机组安全、经济运行。通过锅炉热力计算和试验，我们分析探讨了7号炉过热汽温偏低的原因。

1　锅炉热力计算
　　我们在计算中采用了东北电力学院按前苏联《锅炉机组热力计算标准方法》编制的“锅炉热力计算”计算机程序。该计算机程序有1957年标准和1973年标准两个版本，将本炉的参数、结构、设计燃料数据及本厂锅炉运行的实际试验数据分别代入这两个程序，统一调整计算程序中的有关参数，比较它们的计算结果。结果表明1957年标准计算的数据更接近实际工况，最终采用1957年版本的“锅炉热力计算”计算机程序。根据研究内容，我们进行了下述计算。
　　（1）分别按“设计煤种”和电厂提供的“电厂常用煤种”（以下简称“提供煤种”）采用理论的“设计工况”，即维持过热蒸汽压力9．8 MPa，过热蒸汽温度540℃（锅炉设计额定参数），计算了锅炉“100％额定负荷”和“能够达到设计参数的最低负荷”时的工况，其计算主要结果列于表2。
　　（2）为了验证理论计算的正确性，同时为了确定、了解符合锅炉实际工况的计算参数，我们做了锅炉热平衡试验，实际测试记录了现场的运行数据和燃烧煤种（以下简称“试验煤种”）的热力参数。三种燃料数据列于表1。“试验工况”运行负荷为391 t／h，过热蒸汽压力为9．63 MPa，过热蒸汽温度为538．6℃。分别按“试验煤种”和“试验工况”数据代入计算程序，计算的主要结果列于表3。
　　（3）为研究影响7号炉过热汽温偏低的因素及其影响程度，又用“试验煤种”、“试验工况”调整计算所取得的计算参数对“提供煤种”和“设计煤种”核算了7号炉“能够达到设计参数的最低负荷”；按“提供煤种”和“设计煤种”数据，用改变各受热面灰污系数、炉膛火焰中心高度、某些受热面的受热面积，以及某些运行工况数据等方法，进行了一系列的计算和分析，部分计算结果也列于表3。




　


2　7号炉过热汽温偏低的原因分析
　　从理论上分析，锅炉过热蒸汽温度偏低一般是由锅炉受热面结构和锅炉运行两方面原因造成的。而在运行中影响过热汽温变化的因素主要有：锅炉负荷、燃料性质、过量空气系数、给水温度、受热面清洁情况、燃烧器工作方式，以及饱和蒸汽抽汽和锅炉排污的影响等。根据第三热电厂7号锅炉的实际情况，应首先确定本炉在燃用“提供煤种”的情况下，过热器的传热量是否足够，锅炉受热面积布置是否合理；其次分析其它运行因素的影响。在运行因素中，可以排除锅炉负荷、给水温度和饱和蒸汽抽汽及锅炉排污的分析，而对其它因素逐一论证分析。
2．1　过热器受热面的传热量
　　表2中工况1、2的计算结果表明：该锅炉在“设计煤种”、“设计工况”下，锅炉过热器受热面的传热量就略显不足。工况1、2的计算参数完全是按锅炉设计规范选取的，在蒸汽达到设计参数的条件下，锅炉“100％额定负荷”（工况1）时，炉膛出口烟温为1 153．8℃，一级减温水量Djw1为10．69 t／h，二级减温水量Djw2为4．63 t／h。与武汉锅炉厂热力计算数据相当吻合。但锅炉厂没有提供“70％额定负荷”的计算数据，我们按工况1计算数据，仅改变负荷，计算得到该炉“能够达到设计参数的最低负荷”为“额定负荷的79％，即323．9 t／h”，此时减温水量Djw1为0．4 t／h，Djw2为0．1 t／h，再降负荷则计算机程序不能通过。这说明该锅炉过热器受热面的设计传热量不能满足要求，这是造成运行中汽温长期偏低的根本原因。
2．2　燃料性质的影响
　　表2中工况3、4是在“设计工况”下，代入“提供煤种”数据得到的结果。从表1中可见，“提供煤种”较“设计煤种”含灰量增加，含碳量减少，收到基低位发热量降低。也就是说，“提供煤种”比“设计煤种”品质变差，但发热量的变化幅度仅为7．3％。在计算锅炉“100％额定负荷”（工况3）时，炉膛出口　　烟温为1 153．3℃ ，一级减温水量Djw1为10．69t／h，二级减温水量Djw2为6．65 t／h。
　　与工况1计算结果比较，一级减温水量不变、二级减温水量略有上升，说明燃用“提供煤种”过热器吸热量有所增加。这是因为燃料发热量降低，燃煤量增加，对流受热面烟气量增大，传热系数增强的缘故。可见煤质变差，对过热汽温的影响是使汽温升高。工况4的计算结果表明，在燃用“提供煤种”时，该炉“能够达到设计参数的最低负荷”，为“额定负荷的76％ ，即311．6 t／h”，说明该锅炉设计的过热器受热面传热量仍然<