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發電廠燃煤鍋爐負壓調整對于燃燒調整的重要性及其特殊性

發布時間:2025-02-16

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在燃煤發電廠的鍋爐運行中,爐膛負壓的調整是確保鍋爐安全、經濟、穩定運行的關鍵環節之一。負壓的調整不僅關系到鍋爐的燃燒效率,還直接影響到鍋爐的整體性能和運行安全。下面將從負壓調整的重要性、特殊性以及實際運行中的調節要點三個方面進行詳細論述,并結合直流鍋爐與汽包鍋爐的實例進行分析。

一、負壓調整的重要性

  1. 保證鍋爐安全:爐膛負壓的穩定是鍋爐安全運行的基礎。負壓過高可能導致粉塵外泄,甚至引發爐膛爆*,而負壓過低則會增加風機耗電量和排煙損失,同時增加鍋爐內部積灰和磨損,降低鍋爐壽命。
  2. 維持燃燒穩定:負壓的調整有助于保持爐內燃燒工況的穩定,確保燃料充分燃燒,提高燃燒效率。負壓的波動會直接影響爐內風量的分配和燃燒火焰的穩定性。
  3. 優化鍋爐性能:合理的負壓設置可以優化鍋爐的通風系統,減少漏風,提高鍋爐的熱效率。同時,負壓的調整還能幫助控制鍋爐的蒸汽參數,如汽溫和汽壓,從而滿足電網對發電量的需求。

二、負壓調整的特殊性

  1. 動態特性復雜:爐膛負壓的被控對象具有比例環節的特性,負壓容易波動。因此,在調整負壓時,需要綜合考慮送風、引風以及燃燒工況的變化,采取前饋補償等措施來穩定負壓。
  2. 影響因素多:爐膛負壓的調整受到多種因素的影響,如燃料種類、煤質變化、燃燒器布置、風量分配等。這些因素的變化都會導致負壓的波動,需要運行人員根據實際情況進行調整。
  3. 調節要求高:為了保證鍋爐的安全經濟運行,負壓的調整需要達到較高的精度和穩定性。同時,在事故工況下,負壓的調整還需要具備快速響應和自動調節的能力。

三、實際運行中的調節要點

(一)直流鍋爐的負壓調整

直流鍋爐的負壓調整主要通過調整引風機的靜葉來改變引風量,從而保持爐膛負壓的穩定。在調節過程中,需要注意以下幾點:

  1. 合理設置負壓值:直流鍋爐的負壓值應根據鍋爐的設計和運行工況進行合理設置。通常,負壓值應保持在一定范圍內,以避免負壓過高或過低帶來的安全隱患。
  2. 注意風量匹配:在調整負壓時,需要保持送風量和引風量的匹配。當鍋爐負荷變化時,應先增加或減少引風量,再相應調整送風量和燃料量,以保持負壓的穩定。
  3. 利用前饋補償:由于直流鍋爐的負壓動態特性復雜,容易波動,因此可以利用前饋補償裝置來提前調整引風量,從而穩定負壓。前饋補償信號可以取自送風系統的風量指令或實際風量,但需要避免引起系統間的相互作用和震蕩。
  4. 優化調節參數:在負壓自動調節投入后,應抓住啟停磨、甩負荷、滅火等大燃燒擾動時機,觀察負壓調節曲線的變化情況,優化調節參數、前饋量、超遲量等,以提高負壓調節的精度和穩定性。
(二)汽包鍋爐的負壓調整

汽包鍋爐的負壓調整與直流鍋爐類似,但也有一些不同之處。在調節過程中,需要注意以下幾點:

  1. 維持汽包水位穩定:汽包鍋爐的負壓調整需要與水位的調節相結合。在調整負壓時,需要保持汽包水位的穩定,以避免水位波動對鍋爐安全運行的影響。
  2. 注意燃燒工況變化:汽包鍋爐的燃燒工況變化對負壓的影響較大。因此,在調整負壓時,需要密切關注燃燒工況的變化,如火焰穩定性、煤質變化等,并及時調整送風量、引風量和燃料量,以保持負壓的穩定。
  3. 優化蒸汽參數調節:汽包鍋爐的蒸汽參數調節與負壓調節密切相關。在調節負壓時,需要綜合考慮蒸汽參數的變化,如汽溫、汽壓等,并采取相應的調節措施,以滿足電網對發電量的需求。
(三)實際案例分析

以某電廠6號機組300MW燃煤發電機組為例,該機組鍋爐為亞臨界、一次中間再熱、直吹式制粉系統、雙燃燒室(W火焰)、100%飛灰復燃、液態排渣、塔式直流爐。由于爐膛負壓調節邏輯設計缺陷,導致爐膛壓力低低鍋爐MFT事件。具體過程如下:
在機組運行過程中,由于2號渣口捕渣屏結渣,導致爐膛正壓現象加劇。運行人員隨即調整2號渣室配風,減少二、三次風量,并投油槍增大燃燒室熱負荷,熔化捕渣屏結渣。為了緩解正壓現象,運行人員將爐膛負壓設定值逐漸降低至-400Pa。然而,在后續漲負荷過程中,由于爐膛設定值與爐膛壓力的偏差,PID調節器輸出增大至最大值50Hz,導致引風機出力突然加大,爐膛壓力急劇下降,觸發爐膛壓力低低保護動作,鍋爐MFT保護動作停機。
該事件暴露出爐膛負壓調節邏輯設計存在缺陷,不能實現在任何情況下的無擾切換。同時,也暴露出對磨煤機備件管理不到位、對爐膛渣室單臺磨煤機長期運行導致的燃燒室熱負荷較低認識不足等問題。為了防止類似事件的發生,需要采取以下措施:

  1. 修改爐膛負壓調節閉鎖增減邏輯,并排查所有閉鎖邏輯,發現類似隱患及時整改。
  2. 做好磨煤機備件管理工作,保證磨煤機大修前及時采購檢修備件并到位。
  3. 梳理捕渣屏積渣原因及有效熔渣措施,形成單渣室單臺磨煤機運行捕渣屏積渣防控措施。

四、結論

發電廠燃煤鍋爐的負壓調整對于燃燒調整具有至關重要的意義。負壓的穩定直接關系到鍋爐的安全經濟運行和燃燒效率。在調節負壓時,需要綜合考慮多種因素的影響,并根據鍋爐的類型和運行工況采取合理的調節措施。同時,還需要加強鍋爐的日常維護和管理工作,及時發現并處理潛在的安全隱患,以確保鍋爐的長期穩定運行。