浅议改变入炉燃料热值对电厂运行的影响
中图分类号：F406.5 文献标识码：B文章编号：1008-925X（2012）11-0104-01
摘 要 目前，随着国内市场上煤炭价格的一路高歌猛进，对于燃煤的火电机组来说运行成本越来越来越高，很多电厂因此败下阵来。各个电厂都在紧锣密鼓地进行着节能工作，尽可能地减少运行成本，本文主要阐述了上都电厂根据自身的特点采取降低入炉燃料热值来达到节煤，减少运行成本的目的。
关键词 热值；流化床；原煤；煤矸石；磨损；热效率
前言：上都电厂130吨循环流化床锅炉是国内较早上马的一个应用新型燃烧技术的电厂，循环流化床锅炉具有燃料适应性广，脱硫效果好，调峰能力强等显著特点，电厂130吨循环流化床锅炉设计入炉燃料为原煤与煤矸石混合，热值为12122KJ/Kg，原煤热值为22990KJ/Kg，煤矸石热值为4180KJ/Kg，原煤与煤矸石配比为1：1.4，演马电厂根据循环流化床锅炉的燃烧特性及自身的技术水平决定通过改变入炉燃料热值来节煤。
上都电厂首先将原煤与煤矸石配比调为1：2，此时入炉燃料热值降为10450KJ/Kg，现假设相同的发电量N（额定发电量60万KWh/天），锅炉热效率不变（实际运行中受诸多因素的影响热效率会有所不同），入炉热值为12122KJ/Kg时，耗用燃料M1吨（设计值为720吨/天），入炉热值为10450KJ/Kg时，耗用燃料为M2吨。根据能量守恒定律，M1×12122=M2×10450，由此推出M1/M2=10450/12122， M2=1.16M1；入炉热值为10450KJ/K时的原煤量为1.16M1×33.3%=M1×38.6%；入炉热值为12122KJ/Kg时原煤耗用量为M1×41.7%，可节约原煤M1×3.1%（每月节约原煤30×720×0.031=669.6吨），实际运行一个月后，锅炉运行良好，节约原煤660吨，锅炉受热面磨损情况良好。
其次将原煤与煤矸石配比调为1：2.5，此时入炉燃料热值降为9614KJ/Kg，假设此时发电量也为N，锅炉热效率不变，耗用燃料M3吨，则M1×12122=M3×9614，由此推出M3=1.26 M1，原煤用量为1.26 M1×28.6%= M1×36%，可节约原煤M1×5.7%（每月节约原煤30×720×0.057=1231吨），实际运行节约原煤量为1050吨，经调查发现，主要是料层差压增加，物料流化状态不理想，灰渣含碳量增加，机械不完全燃烧损失增加，锅炉热效率下降，造成燃料的浪费；另外对锅炉受热面检查发现，受热面有一定程度的磨损，但锅炉仍能稳定、安全运行。
上都电厂继续将热值下调，将原煤与煤矸石配比调为1：3.5，此时入炉燃料热值降为8360KJ/Kg，假设此时发电量也为N，锅炉热效率不变，耗用燃料M4吨，则M1×12122=M4×8360，由此推出M4=1.45 M1，原煤用量为1.45 M1×22.2%= M1×32.2%，可节约原煤M1×9.5%（每月节约原煤30×720×0.095=2052吨），但此时锅炉却出现了一系列问题，首先是渣管的排渣量远远满足不了运行要求，引起料层过厚，一次风机电流增加近10A，另外料层过厚，容易造成物料流化质量下降，大颗粒沉积在底部，流动不起来，极易结焦，经常造成渣管下渣不利，需要人力疏通渣管，900多度的红渣对人身安全也极为不利。强力排渣造成了物料在炉内的停留时间缩短，燃烧不充分，灰渣含碳量太高，机械不完全燃烧损失增加，锅炉热效率下降，造成燃料的浪费，实际节约原煤1500吨；另外运行一个月后，对受热面进行检查，发现炉膛内墙浇注料部分脱落，蒸发管下层护瓦大量扭曲变形，省煤器上排管道管壁出现棱边。
现将以上分析作下表比较：
由上表可知，入炉燃料热值保持在9614 KJ/Kg～10450 KJ/Kg范围时，不仅可以节约原煤，而且锅炉还能安全、稳定运行；但为了延长锅炉的运行周期，需要对受热面的防磨保护近一步加强。由于燃料中灰份的增加，烟气流速的提高，受热面的磨损加剧，初期设计的防磨保护措施满足不了运行要求。
上都电厂根据磨损的实际情况，利用检修时间对蒸发管进行了改造，在易磨损部位加装护瓦，防护瓦材质由原来的1Cr20Ni14Si2变更为Cr25Ni20；对省煤器在容易出问题的部位，进行了一系列改造，每组由上至下前3根管子取消扁钢，变为光管。所有第一根管子及弯头内、外侧喷涂耐磨材料后加装半圆护瓦。喷涂材料为LX88A，厚度为0.5mm。省煤器管夹、护瓦材质由原来的Q235—A更换为1Cr13。在省煤器管排上方加装了导流板，避免了高速烟气直接对管排的冲刷。
改造后，锅炉运行周期明显加长，由原来的40多天，延长到60多天，最好时达到90天，取得了非常可观的经济效益。
结束语
改变入炉燃料热值来节煤是循环流化床锅炉的一个显著优点，是煤粉炉不能相比的，但受热面磨损情况会加剧，这又是它的一个显著缺点，不过只要根据具体的磨损情况，采取必要的保护措施，通过改变燃料热值来节煤也是十分可行的办法。
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