科技信息0、引言2012年，吉林省火电机组利用小时数持续下降，300MW等级机组日负荷率低于60%，如何在低负荷下优化机组运行方式，降低发电成本，保证收益最大化，是各个发电企业的当务之急。

1、机组简介该公司4号锅炉于2011年1月13日通过168小时试运行并移交生产，系哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的HG-1165/17.5-HM3型锅炉，为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的∏型汽包炉。

配5台MPS212HP-II中速磨煤机，正压直吹式制粉系统，采用摆动式直流燃烧器、四角布置、切向燃烧方式，每台磨煤机对应一层燃烧器。

每角燃烧器为5层一次风喷口，燃烧器可上下摆动，排渣方式采用固态连续干式排渣，每台炉配一台干式排渣机，干式排渣系统向炉膛的漏风率小于1％锅炉总风量。

锅炉尾部采用选择性催化还原脱硝工艺（SCR）。

2、锅炉运行中存在的问题2.1过热汽温偏高，屏式过热器局部有过热现象，再热汽温偏低。

2.2锅炉甲侧炉墙燃烧器区域有结焦现象，甲侧渣斗经常掉大焦块造成堆渣。

2.3氧量偏高。

2.4磨煤机研磨部件、出口管等磨损严重。

2.5吸风机耗电率偏高，满负荷时出力不足。

2.6一次风机耗电率偏高，一次风管磨损严重。

2.7二次风配比不佳，运行时有结焦现象。

2.8制粉系统耗电率偏大。

2.9脱硝系统NOx入口含量偏高，液氨使用量偏大。

2.10炉膛烟道及制粉系统漏风。

2.11受热面积灰严重。

2.12飞灰可燃物含量偏高。

3、措施及对策3.1我厂锅炉自投产以来，炉膛存在严重结渣的问题，在运行过程中由于结渣直接影响气流的正常流动状态和炉内燃烧过程，对锅炉的安全、经济运行及可靠性有很大影响。

由于结渣往往是不均匀的，炉膛结渣使水冷壁的传热热阻增加，水冷壁吸热量不足，锅炉出力降低，并对锅炉的水循环安全性带来不利影响；同时，由于炉内换热减弱，炉膛出口烟温升高，直接导致蒸汽温度升高，减温水量增加；3月8日，开始进行锅炉燃烧优化调整试验，通过调整运行磨煤机风门开度及调整一次风机偏置方式将一次风压由10kPa降至8kPa，一次风机电流同等负荷下降低12A，运行磨煤机出口风速由平均32米/秒降至25米/秒，有效控制减少一次风量约100t/h。

调整后一次风机耗电率降低0.1%，由于一次风机出口风压及磨煤机出口风速降低对磨煤机出口管路、一次风管等磨损程度减轻，且风速降低减少了对水冷壁的冲刷，减轻了结焦情况，调整后没有发生掉大焦块造成堆渣现象。

3.23月13日进行4号炉燃烧器摆角试验，由50°调至40°（火焰中心上移），稳定2小时，再热汽温升高2℃。

3月14日上午开始4号炉燃烧器摆角调至30°运行，期间调试数次，再热汽温升高2-3℃。

下午投入再热器长吹灰器，再热汽温上升（520℃涨至540℃）明显。

负荷185MW，吹灰前甲侧排烟133℃，乙侧排烟128℃。

吹灰后甲侧排烟130℃，降低约3℃，乙侧排烟124℃，降低约4℃。

甲侧再热汽温541℃，减温水0.6t/h，乙侧再热汽温541℃，减温水3.7t/h。

过热减温水一级甲乙侧由原来的21/ 19t/h降至12/8t/h，二级减温水由原来的8/9t/h降至2/3t/h，有效的控制了过热汽温超温情况和大幅提高了再热汽温。

投入再热器吹灰器后，过热汽温只发生两次超温，再热汽温月比提高16℃。

3.3合理控制氧量。

电厂锅炉炉膛出口运行氧量发生变化时，其它主要的运行经济指标如灰渣未燃烬碳含量、排烟温度、送引风机总电耗、主汽温度以及减温水量都将发生变化，炉膛出口氧量是机组运行中最容易调整、变化范围最宽、与其它运行指标耦合性最强、对经济性影响最大的参数之一。

运行氧量发生变化时，对经济性的最直接影响来自烟气量引起的排烟热损失的变化，同时，它还会引起其它运行参数的改变，这些参数包括：灰渣未燃烬碳含量、排烟温度、送引风机总电耗、主汽温度和减温水量。

变氧量运行对整台机组经济性的净影响是上述所有参数综合作用的结果。

目前，现场运行规定的氧量控制参数多是针对额定负荷，一般根据锅炉的燃用煤种凭经验选取，机组低负荷运行时，氧量的控制还具有较大的随意性。

运行氧量减小，锅炉的排烟热损失和送引风机总电耗减少，机组煤耗有降低的趋势，同时也会引起灰渣未燃烬碳损失的增大，从而使供电煤耗有增加的趋势；而汽温和减温水的情况较为复杂，它和锅炉的设计特性有关；在运行中控制炉膛氧在4％-6％时，锅炉效率比较高。

因此必须定期对氧量表进行校验，确保烟道人孔门和保温层严密，提高氧量表的准确性。

降低氧量试验。

通过对送风机性能曲线的研究，对送风机动叶叶片角度动叶阀位DCS内开度与就地开度校验及完善送风机自动调节逻辑手段，有效的将65%负荷（主汽流量660t/h）对应的送风量减少约150t/h，降低氧量约2.3%。

在45%负荷（主汽流量450t/h）时，控制总风量不超720t/h，仍可控制氧量5.0%以下。

再次通过对干排渣系统冷却风门调整（原40个全开，现关闭20个），清扫链检查孔也要求及时关闭。

连续2天对干排渣系统进行测温比较，排渣温度没有升高，估算减少冷却风量4000m3/h，约6t/h风量，对氧量影响虽不明显，但减少漏风也会有一些作用。

3.4二次风配比调整试验。

4月21日送风机动叶阀位由8%调整至0%，大幅减少了送风量，45%负荷送风量由490t/h减少到330t/h，总风量降至720t/h，虽然氧量降低较多但锅炉燃烧变得不稳，表现在汽包水位波动大，最大达到正负100mm，25日又将送风量提高，使总风量达到800t/h，水位波动基本恢复正常。

根据这一现象分析判断为二次风配比不合理造成，由于送风量的减少，大风箱压差也由0.4kPa降至0.2kPa，二次风刚性不够，导致锅炉燃烧不稳。

28日对4号炉二次风配比进行了调整，采取关小备用燃烧器风门至2%起到冷却燃烧器喷口作用即可，关小粉层风门至25%，这样将大风箱压差提高至0.38kPa以上，开大下层风门至13%,上层风门至9%，采取“下托上压”的配风方式，对燃烧器出口煤粉流加以控制，保证了炉膛温度场、速度场均匀，使锅炉燃烧趋向稳定，降低了燃烧器区域的热负荷，消除了燃烧后期烟气余旋，降低了两侧烟温偏差，还可以有效的改善炉膛结焦情况。

目前看效果较好，水位波动较小，保证了锅炉安全运行，降低了氧量，减少了各风机的电耗，提高了经济性，达到了预期目标。

3.5通过对增压风机入口负压的调整，由原来的-200Pa调整至-400Pa，虽然增压风机电流增加了3A，但两台吸风机电流降低约7A,加之对一次风机、送风机风量调整的减少，对炉膛漏风的控制，使吸风机耗电率降低约0.35%，在负荷300MW主汽流量930t/h（带供热）时吸风机电流165A（额定电流302A）,静叶开度70%，完全满足机组设计出力要求。

3.6低负荷3台磨煤机运行试验。

3月28日由于负荷较少主汽流量530t/h，停止C磨煤机，A、B、D磨煤机运行。

前后参数对比可以看出6kv电机电流累计减少45A，再热汽温平均降低1℃，氧量降低1.52%，效果明显。

以4月4日10:30工况为例：主汽流量562t/h，送风机电流25/ 24A，一次风机电流96/94A,吸风机电流131/132A，氧量6.06%、6.23%，再热温度536℃/538℃。

磨煤机耗电率月比降低0.25%。

改善燃烧器，选择优质合金钢材料，增加防磨耐热性能，利用检修机会对损坏的要及时进行修理和更换。

利用停炉机会，检查燃烧器的安装角度，确保炉膛设计切圆的正确。

做好一次风速的冷、热态的调匀试验及二次风的冷态挡板特性试验，保证炉膛火焰的中心不偏斜。

对设备系统进行改进，增加“燃烧优化监视系统”，其内容包括燃烧切圆监视，煤粉温度监视，煤粉浓度监视，一次风速监视，一次风压监视，以保证对燃烧情况进行在线监控，为运行人员进行燃烧调整提供科学依据。

3.7负荷不变的情况下，3台磨煤机运行对NOx生成比4台磨煤机运行对NOx生成有所下降。

这主要是由于3台磨煤机运行与4台磨煤机运行相比磨煤机出口煤粉浓度升高造成的。

煤粉浓度升高且运行磨煤机台数减少时，在配风方式不变的情况下一次风含粉浓度增加使火焰附近的氧下降，抑制了NOx的生成，同时氧量的降低也抑制了NOx的生成。

通过试验数据统计，氧量降低1%，NOx生成会降低60-80mg/Nm3。

优化燃烧后，液氨使用量由100kg/h降至了80kg/h，效果明显。

3.7.1一次风速对NOx的影响改变一次风速是指在负荷不变时，保持其它参数都不变时，只改变一次风风压来调整一次风速。

燃料NOx的生成量随之增加，所以总的可以看出，NOx排放量随着一次风速提高而增加。

因为在煤粉燃烧器中，一次风对外围空气会产生卷吸和引射作用，形成回流区域，一次风速提高，回流量明显增加，回流区由于卷吸的附近高温烟气含有许多CH基团，它对NOx起到还原作用，所以回流区实际是高温还原区，一次风速增加，还原区加长，NOx减低；但对上部的燃烧器而言，一次风速增加，着火热增加，着火推迟，NOx增加，综合起来考虑，NOx排放是随一次风速增加而增加的。

但一次风速太低会使锅炉效率降低，因此对于此锅炉有一个最佳的一次风速，通过试验分析，得出其最佳值在23m/s-25m/s 左右。

3.7.2锅炉负荷对NOx的影响机组负荷的影响，实际是氧浓度、炉膛温度等多种因素的综合影响。

锅炉负荷降低时炉膛温度也下降，一般情况下当负荷降低不多350MW锅炉运行优化措施四平热电有限责任公司贾子阳孙志野张绍刚［摘要］本文叙述了中电投某发电有限责任公司4号锅炉（350MW）运行中出现的问题且进行了分析并采取了措施，通过对机组优化运行取得了实实在在的效果，使该公司4号机组的锅炉效率在实际运行中取得了明显的经济效益。

［关键词］锅炉氧量燃烧优化调整——457科技信息时，运行氧量变化不大，因此NOx的排放浓度也下降。

但是，在大多数情况下，炉膛氧量比炉膛温度的影响更大。

试验证明，在锅炉负荷降低的过程中，只有当炉膛内氧量和火焰附近氧量变化不大时，NOx的排放浓度才会随着炉膛温度的降低而降低。

有的锅炉在低负荷运行时氧量明显增大，NOx排放浓度不但不降低，反而会增加。

3.7.3二次风配风方式对NOx的影响保持总的送风量不变，一次风门的开度不变，只改变二次风门和顶部OFA的开度来改变二次风的送风方式。

采用倒宝塔型送风方式NOx 排放量最少，但是倒宝塔送风下部风量较小，容易使灰渣损失增大，而且很容易产生燃烧不尽；而采用缩腰送风时，因为主燃烧器区域的氧浓度降低，既能降低主燃烧区域的火焰温度，又能抑制燃料氮形成的中间产物与氧的化合，从而降低了NOx放量。

综合考虑，还是采用缩腰送风为最佳的送风方式。