电站锅炉性能试验及运行ppt课件.ppt

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1、江苏省电力试验研究院有限公司江苏省电力试验研究院有限公司2007年6月高小涛 2.2.锅炉试验实施要点锅炉试验实施要点 3.3.锅炉试验结果评价锅炉试验结果评价 4.4.影响锅炉性能的分析影响锅炉性能的分析 5.5.煤质变化对电站锅炉运行的影响分析煤质变化对电站锅炉运行的影响分析6.6.选择性催化还原选择性催化还原(SCR)(SCR)烟气脱硝工艺对烟气脱硝工艺对电站运行的影响电站运行的影响 试验准备条件试验准备条件对考核试验工况要求对考核试验工况要求 主要试验仪器组织分工 根据机组锅炉运行状况，确定试验工况日期初步安排，上根据机组锅炉运行状况，确定试验工况日期初步安排，上报电网调度批准。报电网

2、调度批准。 锅炉及辅机设备无重大缺陷，能维持额定工况稳定运行锅炉及辅机设备无重大缺陷，能维持额定工况稳定运行 临时测点及设施安装完毕临时测点及设施安装完毕 集控室监控仪表须经校验合格集控室监控仪表须经校验合格 要求各风门挡板开关灵活，远方可操，指示正确无误要求各风门挡板开关灵活，远方可操，指示正确无误 每工况调整好后，稳定每工况调整好后，稳定1-21-2小时后，试验记录小时后，试验记录2-32-3小时小时 汽水系统及其阀门无任何泄漏（包括内漏和外漏）汽水系统及其阀门无任何泄漏（包括内漏和外漏） 对锅炉燃烧优化调整试验，要求化学分场能尽快进行原煤、对锅炉燃烧优化调整试验，要求化学分场能尽快进行原

3、煤、煤粉、飞灰和大渣的化学分析，以便为下一步试验提供调煤粉、飞灰和大渣的化学分析，以便为下一步试验提供调整依据。整依据。 临时测点及设施安装完毕临时测点及设施安装完毕 后夜班要对锅炉进行全面吹灰，为白天试验做好准备后夜班要对锅炉进行全面吹灰，为白天试验做好准备 试验期间不得吹灰、打焦、定期排污及其它对试验工试验期间不得吹灰、打焦、定期排污及其它对试验工况有扰动的操作况有扰动的操作 各工况煤质保持稳定，试验期间煤质波动不超出：各工况煤质保持稳定，试验期间煤质波动不超出：VVdafdaf2%;M2%;Mt t4%;A4%;Aarar5%;Q5%;Qnet,arnet,ar161670kJ/kg;t

4、70kJ/kg;t1 15050； 要求各风门挡板开关灵活，远方可操，指示正确无误要求各风门挡板开关灵活，远方可操，指示正确无误 过量空气系数波动过量空气系数波动0.050.05 主蒸汽流量主蒸汽流量 、主、再汽温、主汽压、主、再汽温、主汽压 每一个工况试验期间各运行磨组应维持稳定运行，试验前每一个工况试验期间各运行磨组应维持稳定运行，试验前要求煤仓维持高煤位；对中间储仓式制粉系统，还试验要要求煤仓维持高煤位；对中间储仓式制粉系统，还试验要求煤粉仓保持高粉位求煤粉仓保持高粉位 试验前调整好空预器密封间隙，试验期间不得重新调整试验前调整好空预器密封间隙，试验期间不得重新调整 锅炉性能测试车所配测

5、试仪器全套锅炉性能测试车所配测试仪器全套 烟气分析仪（如烟气分析仪（如Testo350Testo350） 、烟气预处理器烟气混样器点、烟气预处理器烟气混样器点温仪标准气体（氮气、氧气、一氧化碳、一氧化氮等）温仪标准气体（氮气、氧气、一氧化碳、一氧化氮等） T T型热电偶型热电偶 IPMIPM分布式数字采集板分布式数字采集板 专用原煤取样工具专用原煤取样工具 辐射高温计辐射高温计 电子微压计电子微压计 煤粉取样装置煤粉取样装置 煤样缩分器煤样缩分器 点温仪点温仪 组织机构组织机构 试验总指挥由厂领导承担，电试院试验负责人对试验技术试验总指挥由厂领导承担，电试院试验负责人对试验技术负责，电厂现场负

6、责人负责试验组织与协调工作，电厂运行负负责，电厂现场负责人负责试验组织与协调工作，电厂运行负责操作，电厂和电试院试验人员负责测试、记录、取样。责操作，电厂和电试院试验人员负责测试、记录、取样。 试验人员安排试验人员安排 试验人员安排试验人员安排 试验总指挥1人（电厂）试验负责人2人（电试院、电厂 各1人）单 位电试院电厂工况安排1人/温度测量1人/原煤取样1人 /煤粉取样6人/煤粉称重及缩分和筛分2人/磨煤机及风机功率记录1人 /飞灰取样1人/大渣取样1人 /烟气成份分析及环境条件2人/主要运行参数打印操作1人1人煤、灰、渣等化验分析/化学分场运行操作/运行人员 锅炉效率试验锅炉效率试验 空气

7、预热器漏风试验空气预热器漏风试验 机组散热试验机组散热试验 锅炉低负荷稳燃试验锅炉低负荷稳燃试验 试验测试前、测试中和测试后，应采用标试验测试前、测试中和测试后，应采用标气对烟气分析仪进行标定气对烟气分析仪进行标定 试验依据试验依据 试验依据试验依据电站锅炉性能试验规程电站锅炉性能试验规程或美国机械工程师协会标准或美国机械工程师协会标准（ASME ASME ）的要求进行试验测试工作）的要求进行试验测试工作 工况要求工况要求 试验前试验前8 8小时锅炉全面吹灰一次；小时锅炉全面吹灰一次； 锅炉运行参数达到性能保证值且至少稳定一小时以上；锅炉运行参数达到性能保证值且至少稳定一小时以上； 锅炉负荷波

8、动小于锅炉负荷波动小于 1%1%； 主、再汽温波动不超过主、再汽温波动不超过+5+5或或-10 -10 主汽压波动不超过主汽压波动不超过 2%2% 试验煤质稳定，达到设计煤种或校核煤种试验期间不允许进行制粉系统试验煤质稳定，达到设计煤种或校核煤种试验期间不允许进行制粉系统的投停操作；的投停操作； 试验期间不允许启停锅炉排污；试验期间不允许启停锅炉排污； 过量空气系数波动小于过量空气系数波动小于0.050.05，炉膛出口氧量波动不超过，炉膛出口氧量波动不超过0.3%0.3%； 试验工况持续试验工况持续4 4小时，并且持续时间足以获得两组完整的数据；小时，并且持续时间足以获得两组完整的数据； 试验

9、开始前出空冷渣斗内存渣，试验结束时出渣进行取样试验开始前出空冷渣斗内存渣，试验结束时出渣进行取样。 测试主要内容测试主要内容 锅炉各主要运行参数利用经校验合格的电厂监控表计数据锅炉各主要运行参数利用经校验合格的电厂监控表计数据 空预器进、出口网格法烟气取样及分析空预器进、出口网格法烟气取样及分析 大气压力测量大气压力测量 大气湿度测量大气湿度测量 环境温度测量环境温度测量 空预器出口网格法排烟温度测量空预器出口网格法排烟温度测量 原煤取样及工业、元素分析、发热量测量原煤取样及工业、元素分析、发热量测量 灰、渣取样及含碳量测量灰、渣取样及含碳量测量 试验方法试验方法 通过测量漏入空气预热器内的空

10、气量来计算空气预热器漏风率通过测量漏入空气预热器内的空气量来计算空气预热器漏风率 工况要求工况要求 锅炉达到所需的出力或保证所需的电负荷（依技术协议而定）锅炉达到所需的出力或保证所需的电负荷（依技术协议而定） 试验前试验前7272小时之内吹灰一次，试验期间不得吹灰、打焦、定期排污及其它小时之内吹灰一次，试验期间不得吹灰、打焦、定期排污及其它工况扰动操作工况扰动操作 煤质稳定，达到设计煤种或校核煤种主蒸汽流量波动不超过煤质稳定，达到设计煤种或校核煤种主蒸汽流量波动不超过4%4% 主、再汽温波动不超过主、再汽温波动不超过+5+5或或-10 -10 主汽压波动不超过主汽压波动不超过 2%2% 过量空

11、气系数波动过量空气系数波动0.050.05 试验期间制粉系统维持稳定运行，不得有启停操作试验期间制粉系统维持稳定运行，不得有启停操作 试验前调整好空预器密封间隙，试验期间不得重新调整（对密封间隙可调试验前调整好空预器密封间隙，试验期间不得重新调整（对密封间隙可调的空预器而言）的空预器而言） 测试内容测试内容 工况参数利用经校验合格的电厂监控表计数据工况参数利用经校验合格的电厂监控表计数据 空预器进、出口网格法烟气取样及分析（主要为二氧化碳和一氧化碳）空预器进、出口网格法烟气取样及分析（主要为二氧化碳和一氧化碳） 大气压力测量大气压力测量 大气湿度测量大气湿度测量 环境温度测量（国标简化公式计算

12、仅须以上各项）环境温度测量（国标简化公式计算仅须以上各项） 空预器出口网格法排烟温度测量空预器出口网格法排烟温度测量 原煤取样及工业、元素分析、发热量测量原煤取样及工业、元素分析、发热量测量 灰、渣取样及含碳量测量灰、渣取样及含碳量测量 空预器进口烟温，省煤器进口烟温（按国标计算仅需以上各项）空预器进口烟温，省煤器进口烟温（按国标计算仅需以上各项） 空预器进、出口风压及烟气压力，空预器进、出口风烟流量测量（如厂用空预器进、出口风压及烟气压力，空预器进、出口风烟流量测量（如厂用表计校验准确，可与试验各方讨论使用厂用表计数据）（表计校验准确，可与试验各方讨论使用厂用表计数据）（ASME PTC4.

13、3ASME PTC4.3需以上各项）需以上各项） 试验方法试验方法 采用表面温度法对保温性能进行试验计算。对于较大平面，试验采采用表面温度法对保温性能进行试验计算。对于较大平面，试验采用红外热象法对被侧保温结构表面进行扫描，反映出保温结构外表面温用红外热象法对被侧保温结构表面进行扫描，反映出保温结构外表面温度分布的方法。对于小平面、管道、阀门和法兰等的表面温度采用点温度分布的方法。对于小平面、管道、阀门和法兰等的表面温度采用点温计进行测量。计进行测量。工况要求工况要求 锅炉运行参数达到性能保证值且至少稳定一小时以上；锅炉运行参数达到性能保证值且至少稳定一小时以上； 被测保温结构无明显泄漏；被测

14、保温结构无明显泄漏；试验环境要求试验环境要求 测量要求在环境风速测量要求在环境风速 0.5m/s0.5m/s的条件下进行，如不能满足时应加装挡风的条件下进行，如不能满足时应加装挡风装置；装置； 室外测试应选择在阴天或夜间进行，如不能满足时应加用遮阳装置，稳室外测试应选择在阴天或夜间进行，如不能满足时应加用遮阳装置，稳定一段时间后再测试；定一段时间后再测试； 室外测试应避免在雨雪天气条件下进行；室外测试应避免在雨雪天气条件下进行； 环境温度应在距离被测位置环境温度应在距离被测位置1m 1m 处测得，并避免其它热源得影响；处测得，并避免其它热源得影响； 试验所需要的临时平台搭设牢固；试验所需要的临

15、时平台搭设牢固； 试验方法试验方法 锅炉由高负荷逐渐降低至目标负荷。锅炉由高负荷逐渐降低至目标负荷。 锅炉降负荷过程中，应遵循以下原则：锅炉降负荷过程中，应遵循以下原则： 锅炉降负荷应分阶段进行，在试验负荷大于锅炉降负荷应分阶段进行，在试验负荷大于60%60%额定负荷时，蒸发量每额定负荷时，蒸发量每下降下降10%BMCR10%BMCR，在试验负荷小于，在试验负荷小于60%60%额定负荷以下时蒸发量每下降额定负荷以下时蒸发量每下降3%BMCR3%BMCR应稳定燃烧应稳定燃烧3030分钟，对运行工况进行必要的调整，检查一切正分钟，对运行工况进行必要的调整，检查一切正常后，方可继续降负荷；常后，方可

16、继续降负荷； 根据锅炉负荷的变化情况，及时调整给粉量和风量，调整给粉量时，应根据锅炉负荷的变化情况，及时调整给粉量和风量，调整给粉量时，应采用增减给煤机转速的办法来进行；采用增减给煤机转速的办法来进行； 燃烧调整方面应保持中、下层磨煤机火嘴燃烧稳定，停运磨煤机时应逐燃烧调整方面应保持中、下层磨煤机火嘴燃烧稳定，停运磨煤机时应逐台进行，采取先上层，后下层的办法台进行，采取先上层，后下层的办法 降负荷过程中，应及时调整一次风量，检查运行火嘴的燃烧情况，煤粉降负荷过程中，应及时调整一次风量，检查运行火嘴的燃烧情况，煤粉着火点应距离喷口着火点应距离喷口0.5m0.5m左右；左右； 若发现锅炉燃烧不稳、

17、炉膛负压波动较大时，应及时投入油枪助燃，避若发现锅炉燃烧不稳、炉膛负压波动较大时，应及时投入油枪助燃，避免炉膛熄火免炉膛熄火MFTMFT事故的发生。在进行必要的工况调整后，依次撤掉油事故的发生。在进行必要的工况调整后，依次撤掉油枪并注意维持炉膛燃烧稳定；枪并注意维持炉膛燃烧稳定； 在锅炉降负荷过程中应将燃料自动切为手动；在锅炉降负荷过程中应将燃料自动切为手动；在锅炉低负荷运行工况时，视情况关闭喷燃器的周界风；在锅炉低负荷运行工况时，视情况关闭喷燃器的周界风； 应按火嘴投用情况调节二次风挡板开度，保证投用火嘴上下的二次风风速，应按火嘴投用情况调节二次风挡板开度，保证投用火嘴上下的二次风风速， 保

18、证一、二次风动量比，同时应适当关小投用火嘴间的二次风风门，使二层保证一、二次风动量比，同时应适当关小投用火嘴间的二次风风门，使二层 火嘴着火更好的相互支持。火嘴着火更好的相互支持。 严格控制负荷升降速度，以免操作跟不上，造成炉膛熄火或汽温突变，甚至严格控制负荷升降速度，以免操作跟不上，造成炉膛熄火或汽温突变，甚至发生超温的现象；发生超温的现象； 降负荷过程中应注意减温水和一、二次风风量、风压的跟踪调整，维持氧降负荷过程中应注意减温水和一、二次风风量、风压的跟踪调整，维持氧量在合适水平；量在合适水平； 保证运行中的一次风喷嘴出口风速应正常，避免因过大的风速而导致的着保证运行中的一次风喷嘴出口风速

19、应正常，避免因过大的风速而导致的着火推迟及燃烧不稳定的现象；火推迟及燃烧不稳定的现象； 保证一次风温应正常，不能太低，否则不利于煤粉的燃烧；保证一次风温应正常，不能太低，否则不利于煤粉的燃烧； 低负荷时首先应保证下层的磨煤机运行稳定并维持正常出力，用上层磨煤低负荷时首先应保证下层的磨煤机运行稳定并维持正常出力，用上层磨煤机的出力来调整负荷，调整过程中，应保证锅炉燃烧稳定，火检指示稳机的出力来调整负荷，调整过程中，应保证锅炉燃烧稳定，火检指示稳定；定； 用远红外辐射高温计在燃烧器区域各看火孔测量炉膛温度和燃烧器根部温用远红外辐射高温计在燃烧器区域各看火孔测量炉膛温度和燃烧器根部温度；度； 当锅炉

20、达到当锅炉达到40%BMCR40%BMCR目标负荷且燃烧工况稳定后正式开始试验目标负荷且燃烧工况稳定后正式开始试验 试验持续时间为试验持续时间为2 2小时小时 确定低负荷燃烧是否稳定的标准有：锅炉低负荷试验期间确定低负荷燃烧是否稳定的标准有：锅炉低负荷试验期间未投油枪助燃；锅炉燃烧器着火稳定；燃烧器根部着火温未投油枪助燃；锅炉燃烧器着火稳定；燃烧器根部着火温度高，一般应保持在度高，一般应保持在600600以上；锅炉火检信号稳定。以上；锅炉火检信号稳定。锅炉低负荷稳燃试验有效标准锅炉低负荷稳燃试验有效标准 试验工况稳定；试验工况稳定； 试验仪器准确；试验仪器准确； 试验煤种在设计煤种和校核煤种之

21、间。试验煤种在设计煤种和校核煤种之间。 锅炉性能试验计算方法锅炉性能试验计算方法 风机性能试验数据处理方法风机性能试验数据处理方法 对于锅炉性能考核试验，一般应进行预备性对于锅炉性能考核试验，一般应进行预备性试验和两个正式工况试验，两次正式工况试验锅试验和两个正式工况试验，两次正式工况试验锅炉效率偏差应在炉效率偏差应在0.05%0.05%范围内才有效。范围内才有效。 试验测试仪器应进行标定。试验测试仪器应进行标定。 根据试验结果和锅炉性能保证值进行比较，根据试验结果和锅炉性能保证值进行比较，对锅炉性能作出评价。对锅炉性能作出评价。 锅炉性能试验计算方法锅炉性能试验计算方法 锅炉效率计算以燃料低

22、位发热量为基础计算；锅炉效率计算以燃料低位发热量为基础计算；灰、渣比例：电除尘灰斗灰、渣比例：电除尘灰斗9090；炉底大渣；炉底大渣1010；排烟损失排烟损失q2=Q2/Qnetq2=Q2/Qnet100%100%；可燃气体未完全燃烧热损失可燃气体未完全燃烧热损失q3=Vgyq3=Vgy(126.36(126.36CO)/QnetCO)/Qnet100%100%；固体未完全燃烧热损失固体未完全燃烧热损失q4q4散热损失散热损失q5q5；灰、渣物理热损失灰、渣物理热损失q6q6； 锅炉效率锅炉效率(1-q2-q3-q4-q5-q6)(1-q2-q3-q4-q5-q6)100%100%；环境温度偏

23、差修正环境温度偏差修正 保证排烟温度按下式计算，并将保证的进风温度及换算后的排烟温保证排烟温度按下式计算，并将保证的进风温度及换算后的排烟温度分别替代热损失中的度分别替代热损失中的t0t0与与pypy进行计算：进行计算：煤种修正煤种修正 煤种修正将燃料各组分及低位发热量设计值替代排烟损失计算公式煤种修正将燃料各组分及低位发热量设计值替代排烟损失计算公式中的试验值计算修正后的该项损失；中的试验值计算修正后的该项损失； 机组散热计算机组散热计算 平面：平面：q=(Tw-T0)/(Ri+Rs)= q=(Tw-T0)/(Ri+Rs)= (Tw-T0) (Tw-T0) (Tw4(Tw4T04)T04)

24、圆筒面：圆筒面：q=(Tw-T0)/(Ri+Rs)= q=(Tw-T0)/(Ri+Rs)= (Tw-T0) (Tw-T0) (Tw4(Tw4T04)T04) 其中：其中：q q：保温层外表面热流密度：保温层外表面热流密度 kW/ m2 kW/ m2 Tw Tw：设备和管道的外表面温度：设备和管道的外表面温度 K K T0 T0：环境温度：环境温度 K K ：保温层外表面向大气的放热系数，：保温层外表面向大气的放热系数， kW/(m2kW/(m2 ) 1.1631.163（10+610+6），），w w为风速，为风速，m/sm/s Ri Ri：保温层热阻：保温层热阻 m2m2 / kW/ kWR

25、sRs：保温层表面热阻：保温层表面热阻 m2m2 / kW/ kW: : 保温层外表面黑度保温层外表面黑度：玻尔兹曼常数，：玻尔兹曼常数，5.675.6710-8 W/10-8 W/（m2m2 K4K4）* *管道直径大于管道直径大于1020mm1020mm的圆筒设备按平面计算的圆筒设备按平面计算 锅炉优化燃烧运行特性锅炉优化燃烧运行特性 经济性方面经济性方面 煤粉的燃尽程度煤粉的燃尽程度 过量空气系数过量空气系数 煤粉细度煤粉细度 锅炉煤种和负荷适应性锅炉煤种和负荷适应性 降低锅炉降低锅炉NONOX X的排放浓度的排放浓度 锅炉优化燃烧运行特性锅炉优化燃烧运行特性 经济性方面经济性方面 几个

26、主要因数300MW机组和600MW机组锅炉效率影响情况 主要因数变化主要因数变化300MW300MW机组锅炉效机组锅炉效率变化率变化(%)(%)600MW600MW机组锅炉效机组锅炉效率变化率变化(%)(%)飞灰可燃物含量从飞灰可燃物含量从1%1%增加到增加到2%2%-0.31-0.31-0.17-0.17排烟温度每增加排烟温度每增加1(1(环境温度不变环境温度不变) )-0.05-0.05-0.057-0.057排烟温度每降低排烟温度每降低1(1(环境温度不变环境温度不变) )+0.05+0.05+0.05+0.05排烟氧量增加排烟氧量增加0.5%0.5%-0.14-0.14-0.14-0.

27、14排烟氧量降低排烟氧量降低0.5%0.5%+0.13+0.13+0.14+0.14安全性方面安全性方面 炉内结渣和积灰的控制炉内结渣和积灰的控制 受热面磨损和腐蚀的控制受热面磨损和腐蚀的控制 避免高温腐蚀和低温腐蚀避免高温腐蚀和低温腐蚀 四管爆漏的控制四管爆漏的控制 防止燃烧器长期运行时的过热和烧坏防止燃烧器长期运行时的过热和烧坏 炉内结渣和积灰的控制炉内结渣和积灰的控制 锅炉结渣是许多电厂经常遇到而又难以解决的问题。国内燃用无烟煤、劣质贫煤和锅炉结渣是许多电厂经常遇到而又难以解决的问题。国内燃用无烟煤、劣质贫煤和劣质烟煤的煤粉锅炉结渣带有一定的共性。燃用劣质煤的锅炉为了保证燃烧稳定，在劣质

28、烟煤的煤粉锅炉结渣带有一定的共性。燃用劣质煤的锅炉为了保证燃烧稳定，在设计上通常选择较高的热负荷和采用较保守的稳燃措施，这固然可取得较好的稳燃效设计上通常选择较高的热负荷和采用较保守的稳燃措施，这固然可取得较好的稳燃效果，但往往导致结渣。炉内结渣使辐射吸热量减小，炉膛出口烟温升高，局部结渣还果，但往往导致结渣。炉内结渣使辐射吸热量减小，炉膛出口烟温升高，局部结渣还使炉膛四周水冷壁吸热不均，对流烟道左右、上下侧烟温差加剧，造成过热器和再热使炉膛四周水冷壁吸热不均，对流烟道左右、上下侧烟温差加剧，造成过热器和再热器管壁超温。大块渣从炉内水冷壁上掉落，会砸坏冷灰斗斜坡处水冷壁管，卡死或堵器管壁超温。

29、大块渣从炉内水冷壁上掉落，会砸坏冷灰斗斜坡处水冷壁管，卡死或堵塞与渣池间的喉口，导致锅炉被迫停炉清渣或检修，增加了机组的非计划停运，降低塞与渣池间的喉口，导致锅炉被迫停炉清渣或检修，增加了机组的非计划停运，降低了机组人员可用率。炉内大量结渣还将使炉内燃烧工况恶化，未燃尽煤粉局部结聚及了机组人员可用率。炉内大量结渣还将使炉内燃烧工况恶化，未燃尽煤粉局部结聚及炉膛熄火，造成设备损坏及人员伤亡的严重事故。炉膛熄火，造成设备损坏及人员伤亡的严重事故。 锅炉的积灰是指煤灰沉积在锅炉的受热面上，锅炉受热面的积灰将对锅炉的运行锅炉的积灰是指煤灰沉积在锅炉的受热面上，锅炉受热面的积灰将对锅炉的运行造成下列危害

30、：造成下列危害： 积灰将将使受热的传热条件恶化，使锅炉远离设计值运行，达不到积灰将将使受热的传热条件恶化，使锅炉远离设计值运行，达不到相应的出力和热力参数；相应的出力和热力参数； 受热面持积灰往往造成受热面金属的强烈腐蚀，管壁因腐受热面持积灰往往造成受热面金属的强烈腐蚀，管壁因腐蚀而爆管；蚀而爆管； 严重积灰将部分和全部堵塞对流烟道，造成强迫停运。因此，控制锅炉严重积灰将部分和全部堵塞对流烟道，造成强迫停运。因此，控制锅炉的结渣和积灰，对锅炉的安全运行具有重要的意义。的结渣和积灰，对锅炉的安全运行具有重要的意义。 受热面磨损和腐蚀的控制受热面磨损和腐蚀的控制 根据设计要求，对流受热面管壁的最大

31、磨损量为根据设计要求，对流受热面管壁的最大磨损量为2mm2mm，安全运行，安全运行时间应在时间应在6 6106h 106h 以上。但是，由于燃用煤质变差和防磨设计、布以上。但是，由于燃用煤质变差和防磨设计、布置和安装不合理原因，有些电厂的尾部受热面运行近万小时，即磨置和安装不合理原因，有些电厂的尾部受热面运行近万小时，即磨损严重，出现泄漏和爆管事故。因磨损而造成的泄漏和爆管事故约损严重，出现泄漏和爆管事故。因磨损而造成的泄漏和爆管事故约占总四管爆漏事故的占总四管爆漏事故的40%40%50%50%。 避免高温腐蚀和低温腐蚀避免高温腐蚀和低温腐蚀 锅炉的腐蚀常有两种，一种是高温腐蚀，一种是低温腐蚀

32、。高锅炉的腐蚀常有两种，一种是高温腐蚀，一种是低温腐蚀。高温腐蚀常发生在炉内水冷壁上，典型的腐蚀机理为硫腐蚀。高温腐温腐蚀常发生在炉内水冷壁上，典型的腐蚀机理为硫腐蚀。高温腐蚀往往造成大片水冷壁的管壁快速减薄，对锅炉安全运行影响很大。蚀往往造成大片水冷壁的管壁快速减薄，对锅炉安全运行影响很大。 四管爆漏的控制四管爆漏的控制 四管爆漏是指锅炉受热面中的水冷壁、过热器、再四管爆漏是指锅炉受热面中的水冷壁、过热器、再热器和省煤器四种管子由于过热、腐蚀、磨损等各种原热器和省煤器四种管子由于过热、腐蚀、磨损等各种原因发生破裂、泄漏，导致炉管失效，甚至引起锅炉事故因发生破裂、泄漏，导致炉管失效，甚至引起锅

33、炉事故停炉。停炉。 防止燃烧器长期运行时的过热和烧坏防止燃烧器长期运行时的过热和烧坏 为适应电站锅炉低负荷调峰的需要，近年来，国内为适应电站锅炉低负荷调峰的需要，近年来，国内相继开发了一些新型煤粉燃烧器，它们在电站锅炉的稳相继开发了一些新型煤粉燃烧器，它们在电站锅炉的稳燃节油、扩大煤种适应范围、减小锅炉启动次数等方面燃节油、扩大煤种适应范围、减小锅炉启动次数等方面取得了显著的效果，产生了良好的经济和社会效益。但取得了显著的效果，产生了良好的经济和社会效益。但是，有时稳燃、结渣以及燃烧器烧坏往往互相矛盾。有是，有时稳燃、结渣以及燃烧器烧坏往往互相矛盾。有些燃烧器的稳燃性能很好，但当燃用易结渣和高

34、挥发性些燃烧器的稳燃性能很好，但当燃用易结渣和高挥发性煤时，易产生炉内结渣和喷口烧坏问题。煤时，易产生炉内结渣和喷口烧坏问题。 影响风机性能参数的因素影响风机性能参数的因素 结构特性对风机性能的影响结构特性对风机性能的影响 系统管网阻力对风机参数的影响系统管网阻力对风机参数的影响 运行条件的改变对风机参数的影响运行条件的改变对风机参数的影响 风机的调节性能对运行参数的影响风机的调节性能对运行参数的影响 为了节能增效，许多电力企业考虑摆脱原来的单一煤种，为了节能增效，许多电力企业考虑摆脱原来的单一煤种，拓展其他可能的煤炭供应渠道，以便用最低的发电成本参拓展其他可能的煤炭供应渠道，以便用最低的发电

35、成本参与市场竞价。电厂来煤渠道的多样性，导致锅炉燃用煤质与市场竞价。电厂来煤渠道的多样性，导致锅炉燃用煤质变化较大，造成煤质严重偏离锅炉设计值，煤质偏差大，变化较大，造成煤质严重偏离锅炉设计值，煤质偏差大，给锅炉燃烧带来许多不利影响。近年来，国内一些电厂通给锅炉燃烧带来许多不利影响。近年来，国内一些电厂通过在大型锅炉上进行混煤掺烧和试烧新的煤种，取得了一过在大型锅炉上进行混煤掺烧和试烧新的煤种，取得了一些成功经验，并取得了一定的经济效益。分析研究煤质变些成功经验，并取得了一定的经济效益。分析研究煤质变化对电站锅炉经济性、安全性等方面的影响，可以为燃煤化对电站锅炉经济性、安全性等方面的影响，可以

36、为燃煤电厂锅炉配煤和煤掺烧的工作提供一些参考。电厂锅炉配煤和煤掺烧的工作提供一些参考。 5.1 5.1 燃煤燃煤锅炉的煤质成份及性质锅炉的煤质成份及性质 燃煤锅炉的煤质按工业分析可包括水分、挥发分、固燃煤锅炉的煤质按工业分析可包括水分、挥发分、固定碳、灰分和硫分。其中水分和灰分都是对燃烧不利的，定碳、灰分和硫分。其中水分和灰分都是对燃烧不利的，会降低燃料的燃烧温度，妨碍可燃物质与氧气接触，增加会降低燃料的燃烧温度，妨碍可燃物质与氧气接触，增加排烟损失。另外，灰分还是炉膛结渣、受热面积灰的根源。排烟损失。另外，灰分还是炉膛结渣、受热面积灰的根源。硫分增加，则会加重受热面的腐蚀。固定碳含量反映了煤

37、硫分增加，则会加重受热面的腐蚀。固定碳含量反映了煤的碳化程度，含量越高就越难燃烧。挥发分是燃料燃烧的的碳化程度，含量越高就越难燃烧。挥发分是燃料燃烧的重要特性，挥发分着火温度低，使煤容易着火。挥发分也重要特性，挥发分着火温度低，使煤容易着火。挥发分也是对煤进行分类的重要依据是对煤进行分类的重要依据。 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 挥发分的影响挥发分的影响 挥发分是固体燃料的重要成分特性，对燃料的着火和燃烧有很大影挥发分是固体燃料的重要成分特性，对燃料的着火和燃烧有很大影响。挥发分是气体可燃物，其着火温度低，使煤易于着火。另外，挥响。挥发分是气体可燃物

38、，其着火温度低，使煤易于着火。另外，挥发分从煤粉颗粒内部析出后使煤粉颗粒具有孔隙性，与助燃空气接触发分从煤粉颗粒内部析出后使煤粉颗粒具有孔隙性，与助燃空气接触面积变大，因而易于燃烬。挥发分含量降低时情况则相反，锅炉飞灰面积变大，因而易于燃烬。挥发分含量降低时情况则相反，锅炉飞灰可燃物相对偏高；同时，火焰中心上移，对流受热面的吸热量增加，可燃物相对偏高；同时，火焰中心上移，对流受热面的吸热量增加，尾部排烟温度也随之上升，排烟热损失增大。尾部排烟温度也随之上升，排烟热损失增大。 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 发热量的影响发热量的影响 若煤的发热量降低，则

39、同样的锅炉负荷所用的实际煤量增大，而若煤的发热量降低，则同样的锅炉负荷所用的实际煤量增大，而对于直吹式制粉系统，输送煤粉所需的一次风量也相应增加，导致理对于直吹式制粉系统，输送煤粉所需的一次风量也相应增加，导致理论燃烧温度和炉内的温度水平下降，使煤粉气流的着火延迟，燃烧稳论燃烧温度和炉内的温度水平下降，使煤粉气流的着火延迟，燃烧稳定性变差，影响煤粉的燃尽。煤的发热量降低同时会使锅炉排烟温度定性变差，影响煤粉的燃尽。煤的发热量降低同时会使锅炉排烟温度升高，增加排烟热损失。煤的发热量降低还可能导致锅炉熄火等严重升高，增加排烟热损失。煤的发热量降低还可能导致锅炉熄火等严重事故的发生。事故的发生。 5

40、.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 灰分的影响灰分的影响 煤的灰分对锅炉运行的经济性的影响主要体现在以下两个方面：煤的灰分对锅炉运行的经济性的影响主要体现在以下两个方面： (1)(1)影响着火和燃烧过程。煤质中灰分在锅炉燃烧中起到阻碍氧气影响着火和燃烧过程。煤质中灰分在锅炉燃烧中起到阻碍氧气与碳产生化学反应的作用，灰分升高容易导致着火延迟，同时炉膛燃与碳产生化学反应的作用，灰分升高容易导致着火延迟，同时炉膛燃烧温度下降，煤的燃烬度变差，从而造成较大的不完全燃烧损失。烧温度下降，煤的燃烬度变差，从而造成较大的不完全燃烧损失。 (2)(2)煤炭中的灰分是不可燃部

41、分，在煤炭燃烧过程中，不但不发生煤炭中的灰分是不可燃部分，在煤炭燃烧过程中，不但不发生热量，反而因由炉膛排出的高温炉渣，损失大量的物理显热。热量，反而因由炉膛排出的高温炉渣，损失大量的物理显热。 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 煤中水分对锅炉运行经济性的影响煤中水分对锅炉运行经济性的影响 水分对煤的燃烧过程的影响主要体现在降低炉内温度。水分还影响水分对煤的燃烧过程的影响主要体现在降低炉内温度。水分还影响制粉系统型式、干燥介质的选择以及输煤系统的运行，从而影响锅炉制粉系统型式、干燥介质的选择以及输煤系统的运行，从而影响锅炉燃烧工况。水分增加会增加排烟热损

42、失燃烧工况。水分增加会增加排烟热损失 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 不同煤种混合的影响不同煤种混合的影响 为保证锅炉正常运行，常常将劣质煤种与热值相对较高、挥发分为保证锅炉正常运行，常常将劣质煤种与热值相对较高、挥发分较大的煤进行掺混，再送人炉内燃烧，避免了入炉煤的较大波动。不较大的煤进行掺混，再送人炉内燃烧，避免了入炉煤的较大波动。不同的煤种混合后虽然从成分分析上看能够满足锅炉要求，但不同煤种同的煤种混合后虽然从成分分析上看能够满足锅炉要求，但不同煤种的燃烧特性完全不一样，因而在炉内燃烧时，混合煤种容易发生燃烧的燃烧特性完全不一样，因而在炉内燃烧时

43、，混合煤种容易发生燃烧分级现象，这也是造成飞灰含碳量上升的主要原因之一。分级现象，这也是造成飞灰含碳量上升的主要原因之一。 为提高锅炉运行经济性和安全性可以考虑进行煤掺烧试验，对于为提高锅炉运行经济性和安全性可以考虑进行煤掺烧试验，对于采用中速磨煤机运行的锅炉，可以考虑分层燃烧，并进行相关燃烧调采用中速磨煤机运行的锅炉，可以考虑分层燃烧，并进行相关燃烧调整试验，以得出能指导锅炉运行方式。整试验，以得出能指导锅炉运行方式。 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 石子煤的影响石子煤的影响 石子煤从磨煤机排放后如果不能得到循环利用即成为损失。煤质变石子煤从磨煤机排

44、放后如果不能得到循环利用即成为损失。煤质变差往往造成磨煤机石子煤量增大，长时间运行，则会对机组煤耗带来差往往造成磨煤机石子煤量增大，长时间运行，则会对机组煤耗带来不利的影响。某机组煤耗试验的数据表明，煤质下降后石子煤量达到不利的影响。某机组煤耗试验的数据表明，煤质下降后石子煤量达到人炉煤的人炉煤的1.51.5 左右，增加了约一倍，按石子煤热值等于三分之一原左右，增加了约一倍，按石子煤热值等于三分之一原煤热值计算，影响机组煤耗约煤热值计算，影响机组煤耗约1.1 g/(kWh)1.1 g/(kWh)。 5.25.2煤质变化对锅炉运行经济性的影响煤质变化对锅炉运行经济性的影响 煤质下降引起其它经济性

45、方面的影响煤质下降引起其它经济性方面的影响 (1)(1)煤粉细度变粗煤粉细度变粗 当发热量降低，灰分增大时，煤的可磨性系数变小，磨煤机磨损当发热量降低，灰分增大时，煤的可磨性系数变小，磨煤机磨损件磨损加快，煤粉细度变粗。为保证锅炉出力不变，燃煤量增加，磨件磨损加快，煤粉细度变粗。为保证锅炉出力不变，燃煤量增加，磨煤机出力就要增加，甚至增加运行磨煤机，进一步加剧煤粉细度变粗煤机出力就要增加，甚至增加运行磨煤机，进一步加剧煤粉细度变粗造成的影响。造成的影响。 (2)(2)厂用电率增加厂用电率增加 煤质变差造成燃煤量增加，磨煤电耗将增加，制粉系统的阻力也煤质变差造成燃煤量增加，磨煤电耗将增加，制粉系

46、统的阻力也随着增大，导致所需风机的压头升高，风机电耗也相应增大。同时，随着增大，导致所需风机的压头升高，风机电耗也相应增大。同时，对于三分仓预热器来说，一次风压头的提高将使漏风增加，从而增加对于三分仓预热器来说，一次风压头的提高将使漏风增加，从而增加了吸风机的负荷。了吸风机的负荷。 5.35.3煤质对锅炉其他运行成本的影响煤质对锅炉其他运行成本的影响 煤质下降引起其它经济性方面的影响煤质下降引起其它经济性方面的影响 煤质对燃煤电厂发电成本有着复杂的影响。它不仅影响到机组的经煤质对燃煤电厂发电成本有着复杂的影响。它不仅影响到机组的经济性指标，更影响到机组的安全性，包括磨煤机的磨损，锅炉的结焦、济

47、性指标，更影响到机组的安全性，包括磨煤机的磨损，锅炉的结焦、粘污、腐蚀及磨损，也影响电除尘的性能等。表粘污、腐蚀及磨损，也影响电除尘的性能等。表1 1 给出了美国某给出了美国某1000MW1000MW电厂因煤质变劣对发电成本影响情况。电厂因煤质变劣对发电成本影响情况。 分析煤质对燃煤电厂成本的影响应考虑机组的综合成本，决定机组分析煤质对燃煤电厂成本的影响应考虑机组的综合成本，决定机组综合发电成本有以下综合发电成本有以下4 4个主要因素：个主要因素：(1)(1)可用率；可用率；(2)(2)维修量；维修量；(3)(3)能量能量转换效率；转换效率；(4)(4)机组出力。如果只注重燃烧特性、灰的利用及

48、煤的差价机组出力。如果只注重燃烧特性、灰的利用及煤的差价等显成本效益，而忽略对锅炉运行、设备寿命及排放等付出的隐成本，等显成本效益，而忽略对锅炉运行、设备寿命及排放等付出的隐成本，其在成本效益的计算方法上就存在着较大的缺陷。其在成本效益的计算方法上就存在着较大的缺陷。 表 煤质变化对一台1000MW机组锅炉发电成本的影响煤质变化煤质变化增加的损耗增加的损耗成本影响成本影响（10106 6美元美元/a/a）灰分增加灰分增加10%10%电除尘器电除尘器0.700.70水分增加水分增加5%5%湿烟气损失湿烟气损失0.480.48发热量减少发热量减少15%15%燃煤处理燃煤处理0.100.10碱反应性

49、下碱反应性下降降灰中可燃物增加灰中可燃物增加2%2%碳损失碳损失0.550.55过剩空气增加过剩空气增加10%10%风风 机机0.660.66积灰积灰过热汽温下降过热汽温下降2828干烟气损失干烟气损失0.790.79再热调节增加再热调节增加5%5%汽轮机效率汽轮机效率1.181.18排烟温度增加排烟温度增加6%6%5.45.4煤质变化对污染排放的影响煤质变化对污染排放的影响 随着国家环保要求越来越严格，分析煤质对成本的影响还要考虑到煤随着国家环保要求越来越严格，分析煤质对成本的影响还要考虑到煤质对锅炉排放总量的影响。煤质下降对飞灰排放浓度的影响主要表现为煤质对锅炉排放总量的影响。煤质下降对飞

50、灰排放浓度的影响主要表现为煤的灰量增加与灰的比电阻变化，煤的灰量增加将导致飞灰排放浓度或总量的灰量增加与灰的比电阻变化，煤的灰量增加将导致飞灰排放浓度或总量的上升；灰的比电阻变化则会要求电除尘器的运行参数作出相应的调整，的上升；灰的比电阻变化则会要求电除尘器的运行参数作出相应的调整，倘若现有电除尘器无法达到所需电压，就将导致除尘效率降低、粉尘排放倘若现有电除尘器无法达到所需电压，就将导致除尘效率降低、粉尘排放浓度或总量的上升。浓度或总量的上升。 煤粉炉燃烧时，炉膛温度通常在煤粉炉燃烧时，炉膛温度通常在14001400以上。煤中含有的硫份除有机硫、以上。煤中含有的硫份除有机硫、黄铁矿等易燃烧生成