1 概述
漳山发电有限责任公司二期2×600 MW燃煤 发电机组采用SG2093-17.5/541/541-M919 型锅炉, 该锅炉采用四角切圆燃烧、固态排渣、一次中间 再热、强制循环、半露天布置的汽包炉。燃烧器 采用摆动式燃烧器,摆动角度范围35%~70%,用 以调节主汽温度和再热蒸汽温度。设计煤种为贫 煤,配套中速正压直吹式制粉系统。该锅炉配备 一套由8 个单台除尘积木式组合而成的分室定位 反吹布袋除尘器,需要检修时,可以关闭其中一 台除尘器进口截止阀,打开冷风阀,待降温后即 可在线进行检修,而其他7 台除尘器可以在锅炉 负荷99%的工况下运行,其主要设计参数见表1。
| 名称 | 数据 |
| 除尘器组合台数/台 | 8 |
| 分时定位反吹机构台数/台 | 16 |
| 设计风量/m3·h-1 | 3899747 |
| 烟气进口含尘浓度/g·m-3 | 12.7 |
| 烟气温度/℃ | 137.2 |
| 过滤风速/m·min-1 | 0.9 |
| 滤袋材质 | PPS 复合材料 |
| 除尘器漏风率/% | <2 |
| 除尘器排放浓度/mg·Nm-3 | <15 |
| 入口烟温控制/℃ | 上限:应在所选滤料能够承受长期使用的温度之内;下限:应高于露点温度15~20 ℃. |
为避免空气预热器(以下简称空预器) 低温端 烟气侧金属表面发生的氧腐蚀和酸腐蚀,减轻积灰和减少引风机电耗,同时为提高一、二次风温,防 止煤粉结块和煤粉堵塞,提高煤粉温度,改善炉膛 燃烧条件,提高煤粉燃尽度,该锅炉配置了SAH- Ⅱ-3ZS 型和SAH-Ⅱ-2ZS 型一、二次蒸汽暖风器, 其主要参数见表2,暖风器的汽源为辅汽联箱和五 段抽汽,其中辅汽联箱蒸汽压力0.72 MPa,温度为 356 ℃,五段抽汽压力0.39 MPa,温度为322 ℃。 与表2 相关数据比较可见,五段抽汽压力明显偏 低,因此,锅炉实际运行中,夏季一般不投暖风 器,冬季暖风器采用辅汽联箱供气,暖风器出口温 度尽量维持30~35 ℃。锅炉与暖风器、除尘器之 间的相互关系见图1。
| 名称 | SAH-Ⅱ-3ZS | SAH-Ⅱ-2ZS |
| 工作压力/MPa | 0.685 9~1 | 0.685 9~1 |
| 工作温度/℃ | 250~370 | 250~370 |
| 设计压力/MPa | 1.3 | 1.3 |
| 设计温度/℃ | 380 | 380 |
| 换热面积/m2 | 534.2 | 1 510.2 |
| 蒸汽耗量/t·h-1 | 5.3 | 16.7 |
| 风测温升/℃ | >43 | >36 |
| 疏水出口温度/℃ | <183.2 | <183.2 |

图1 锅炉和暖风器、布袋除尘器三者关系图
2 运行中出现的问题
由于长治地区冬季贫煤价格偏高,故锅炉运行 中掺烧部分内蒙古褐煤(以下简称蒙煤,低位热值 3 000~5 000 kcal·kg- 1) 以降低成本,但蒙煤水分含 量大,挥发分高,发热量偏低,硫分含量偏高,致 使烟气酸露点温度明显升高(正常运行时,白天 95~100 ℃,夜间100~112 ℃)。同时,由于冬季环 境温度低,而辅汽联箱供气温度、压力偏低,致使暖风器加热能力不足,其出口风温仅有30~35 ℃ (比夏季低5~10 ℃),在摆动燃烧器上摆较大角度 (角度过高或过低会造成油枪卡涩) 的情况下,布 袋除尘器入口烟温仍然较低,短时低于100℃, 比酸露点温度最多低达10 ℃。虽基本满足布袋除 尘器运行入口温度在105~160 ℃的要求,但明显 不满足布袋除尘器入口温度下限应高于酸露点温度 15~20 ℃的要求,极易造成滤袋低温腐蚀,对设备 安全运行造成极大伤害。在暖风器运行状况目前无 法改变的情况下,急需寻求其他解决方法。
3 优化试验
3.1 提高机组背压和增加锅炉排污量
提高机组背压和增加锅炉排污量,相当于增加 锅炉热负荷,可提高炉膛温度和锅炉排烟温度,进 而提高布袋除尘器入口烟气温度,使其高于酸露 点。由表3 可见,机组负荷升高52 MW,空预器 后烟温升高5.2℃,布袋除尘器入口烟温升高4.5℃, 燃煤量增加13.3 t·h- 1,排污量增加0.4 t·h- 1。但不 容忽视的是,伴随背压升高和排污量的增加,锅炉 燃料量也有所增加,机组效率有所降低。
| 项目 | 负荷/MW | 环境温度/℃ | 空预器后烟温/℃ | 布袋除尘器入口烟温/℃ | 燃煤量/t·h-1 | 机组背压/kPa | 排污量/t·h-1 |
| 调整前 | 443 | 8.4 | 111.8 | 112.3 | 211.6 | 7.96 | 3.9 |
| 调整后 | 495 | 10.1 | 117.0 | 116.8 | 224.9 | 10.5 | 4.3 |
3.2 改变磨煤机组合运行方式
不同磨煤机组合运行方式对锅炉排烟温度、耗 煤量、排污量、机组背压等的影响见表4。由表4 可见,相同负荷情况下,上层磨煤机组合运行较底 层磨煤机组合运行,空预器后温度升高13.7℃,布 袋除尘器入口温度升高12.1℃,燃煤量相对降低14 t·h- 1,机组背压降低3.4 kPa,排污量降低4 t·h- 1。
4 结论
综上所述,提高机组背压,增加锅炉排污量尽 管可以提高布袋除尘器入口烟温,但经济性较低, 而采用上层磨煤机的组合运行方式不仅可以提高布 袋除尘器的入口烟温,使其高于酸露点,还具有较好的经济性。因此,在环境温度较低的情况下,应 保持3、4、5 磨煤机组合运行方式。若因机组运行 中增加负荷,造成主汽温度和再热蒸汽温度升高过快,可通过辅助二次风挡板和消旋风挡板配合调 节。如仍无法控制,开减温水电动门,保证温度在 正常范围内。
| 磨煤机组合方式 | 负荷/MW | 环境温度/℃ | 空预器后烟温/℃ | 布袋除尘器入口烟温/℃ | 燃煤量/t·h-1 | 机组背压/kPa | 排污量/t·h-1 |
| 1、2、3 磨煤机组合 | 300 | -10.3 | 109.7 | 96.9 | 130 | 19.5 | 18 |
| 2、3、4 磨煤机组合 | 300 | -0.1 | 119.8 | 104.9 | 117 | 17 | 14 |
| 3、4、5 磨煤机组合 | 302 | 0.1 | 123.4 | 109.0 | 116 | 16.1 | 14 |
