一次风率高对安全及经济性影响

一次风率对锅炉安全及指标影响王晓风(内蒙古京隆发电有限责任公司内蒙古丰镇010200)摘要:针对目前发电企业运行煤种偏离设计煤质且大量掺烧褐煤，制粉系统可磨性系数降低，通风阻力增大,为适应机组负荷需求迫使一次风机出力增加现实，经过长时间对锅炉运行情况分析,得出一次风率与锅炉运行指标变化关系，指导调整方向。关键词:一次风;锅炉安全;经济指标一次风的任务是将煤粉携带至炉膛，一次风量的大小取决于煤质情况和运行磨煤机的台数。煤质越差，含水份越大，则需要的一次风风压越高，风量就越大。风量的大小以磨出口风管风粉混和物的流速在23-28m/s为合适。对锅炉安全的影响：1、一次风量过大会造成制粉管线设备的磨损加剧；2、磨煤机因一次风量的增加，煤粉输送出力加大，磨输出的煤粉颗粒变粗，因其动能大而穿越燃烧区不能燃尽，增大未完全燃烧损失，锅炉效率下降。3、由于一次风量加大，煤粉与二次风混合推后，燃烧推迟，如果一次风量过高还可能改变炉膛燃烧，煤粉冲刷炉墙，导致喷口磨损煤粉气流紊乱，炉墙结渣；一次风量大还会使煤粉着火热需求量增大。4、一次风速对燃烧器的出口烟气温度和气流偏转也有影响。一次风速过大，着火距离拖长，燃烧器出口附近烟温低，着火相对困难；影响四角风管风粉浓度的均匀性；5、一次风量大，在氧量不变的情况下相应会限制二次风量，这样就使流经空气预热器的风量相对减少，助燃风量降低，影响安全及积极性。对锅炉经济指标的影响：1、掺烧褐煤水分增加，烟气量理论增加150t/h左右（参考东南大学校核煤种计算数据），相应锅炉效率降低0.5个百分点。2、一次风率高及入炉煤水分高使减温水量相应增加5～10t/h左右。3、掺烧褐煤比例40%左右，热值3600大卡、可磨性指数45左右使引风机耗电率升高0.05个百分点，一次风机耗电率升高0.03个百分点，磨煤机耗电率升高0.03个百分点左右。4、空预器入口烟温每提高10℃，热风温度相应提升5℃左右，排烟温度升高2℃，锅炉效率降低0.5%；50度分仓空预器空气侧与烟气侧换热温差约35-40℃，当空预器入口烟温达360℃左右，空预器电流波动且逐渐升高（空预器传热平衡限制）。提升烟温对热风温度改善不大，反而影响空预器安全及锅炉效率。5、环境温度升高10℃，排烟温度升高5℃左右，热风温度升高1.0℃左右，排烟损失基本不变。6、煤粉细度R90在30%，飞灰可燃物1.5%左右，大渣可燃物含量实测4.5%左右；煤粉细度R90在27%，飞灰可燃物DCS显示在1.0%左右，就地实测1.3%左右，大渣可燃物含量实测2.5%左右。飞灰可燃物每降低1.0%，锅炉效率提高约0.3%左右。煤灰特性、煤粉细度及二次配风是影响其主要因素。分析及应对：1、由于入厂煤源结构不合理，尤其大量掺烧褐煤时，若一次风压太低，则煤粉吹不出去而导致堵磨。经过多次测速与试验，现在磨出口风粉流速在30-35m/s左右，若在当前大量掺烧褐煤的情况下把一次风率降下来，在现有的炉膛容量和磨容量的前提下降至设计值是不可能的，除非进行磨煤机深度增容改造或提高一次风温技改。鉴于目前情况应确保一次风速及煤粉浓度的平衡性，需要进一步试验和调节；鉴于一次风率偏高排挤二次风量现状，为保证“风包粉”设计理念，要确保锅炉大风箱差压500～950Pa和氧量不低于正常值，避免空气动力场紊乱。建议在适当时机进行空气动力场试验，检查喷燃器射流特性。2、在掺烧褐煤热值低的背景下，风烟系统、制粉系统设备耗电率升高是必然的，目前看各指标基本在正常范围。参照同类型机组一次风机耗电率在0.65～0.7%左右，送风机耗电率在0.2%左右，引风机耗电率在0.5～0.7%左右，制粉系统节能与一次风机节能相矛盾，但是由于制粉系统总体功耗小于一次风机，两者应当偏重于一次风机节能。