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1、前言
    燃?xì)庖徽羝��?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組是目前國(guó)際上發(fā)展較快的一種發(fā)電形式，它具有發(fā)電效率高(系統(tǒng)效率最高達(dá)50%以上，而燃煤電廠一般發(fā)電效率小于42%)，建設(shè)周期短，負(fù)荷調(diào)節(jié)方便，操作運(yùn)行簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。余熱鍋爐作為燃機(jī)電廠中的主要部件，它排放無(wú)煙塵，S02和NOx排放也極少，因此，大力發(fā)展燃機(jī)余熱鍋爐對(duì)我國(guó)能源電力和環(huán)境保護(hù)具有重大意義，而由于燃機(jī)電廠不僅能作為基本負(fù)荷運(yùn)行，而且可以作為調(diào)峰電廠運(yùn)行，利用這類機(jī)組發(fā)電有利于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)緩解地區(qū)用電負(fù)荷緊張起到了很好的作用。燃?xì)庖徽羝��?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組是由燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)或供熱式蒸汽輪機(jī)共同組成循環(huán)系統(tǒng)，其原理是：將燃汽輪機(jī)作功后排出的高溫乏煙氣通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，然后送入蒸汽輪機(jī)發(fā)電或利用部分發(fā)電作功后的乏氣供熱，達(dá)到熱電聯(lián)產(chǎn)的效果。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、余熱鍋爐特點(diǎn)
2.1布置及基本參數(shù)
    以某熱電有限公司一臺(tái)Q393/542-66-3 .82/450型燃機(jī)余熱鍋爐為例。該鍋爐與MS6001型36MW燃?xì)廨啓C(jī)相匹配，為燃?xì)庖徽羝��?lián)合循環(huán)電站的配套主機(jī)。該鍋爐為單壓帶自身除氧，無(wú)補(bǔ)燃型自然循環(huán)，露天單層布置，鍋爐正壓運(yùn)行，各區(qū)段煙道均能承受燃機(jī)正常運(yùn)行下的排氣壓力及沖擊力。鍋爐主要由煙氣調(diào)節(jié)門、閘板、過(guò)渡煙道、鍋爐本體、出口煙道主煙囪、煙道膨脹節(jié)、鋼架、平臺(tái)扶梯、外護(hù)板等部件組成。其主要參數(shù)：最大連續(xù)蒸發(fā)量66t/h，額定蒸汽出口壓力3.82MPa，額定蒸汽出口溫度450℃，給水壓力5.9MPa，給水溫度104℃，水處理采用陰陽(yáng)離子交換。
2.2汽水流程
    該鍋爐本體受熱面采用標(biāo)準(zhǔn)單元模塊式結(jié)構(gòu)，由垂直布置的錯(cuò)列螺旋鰭片管和上下集箱組成，便于獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。其汽水流程為：除氧器一除氧蒸發(fā)器（4組管屏）一除氧器一省煤器(7組管屏)一鍋筒一蒸發(fā)器（10組管屏）一鍋筒一低溫過(guò)熱器（2組管屏）一噴水減溫器一高溫過(guò)熱器一出口集箱一主蒸汽管一用戶。
2.3煙氣流程
    其煙氣流程為：燃機(jī)側(cè)面排出的煙氣通過(guò)燃機(jī)排氣煙道，進(jìn)入三通煙道，系統(tǒng)單循環(huán)時(shí)煙氣經(jīng)三通煙道上部流經(jīng)旁路煙氣調(diào)節(jié)門，從旁通煙囪排出，系統(tǒng)聯(lián)合循環(huán)時(shí)，旁通煙氣調(diào)節(jié)門關(guān)閉，煙氣經(jīng)三通煙道，過(guò)渡煙道煙氣調(diào)節(jié)門，進(jìn)入過(guò)渡煙道，煙氣流向及流量分配由兩扇煙氣調(diào)節(jié)門控制，通過(guò)過(guò)渡煙道的煙氣進(jìn)入鍋爐本體，依次水平橫向沖刷高溫過(guò)熱器，低溫過(guò)熱器，蒸發(fā)器和省煤器，再經(jīng)出口煙道由主煙囪排出。
3、運(yùn)行中存在問(wèn)題
    由于該熱電公司燃機(jī)主要作為調(diào)峰使用，余熱鍋爐啟動(dòng)速度快慢直接影響到汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)的快慢，因此余熱鍋爐經(jīng)常由冷態(tài)直接啟動(dòng)，在運(yùn)行啟動(dòng)中，余熱鍋爐存在以下問(wèn)題：
    (1)由于鍋爐鍋筒壁厚為46mm，鍋筒是鍋爐受熱面中尺寸和厚度最大的部件(∮1500×46×4232mm)，這也是限制鍋爐升溫、升壓的關(guān)鍵因素。根據(jù)有關(guān)電力規(guī)范，鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中，鍋筒上下壁溫不得超過(guò)50℃，而實(shí)際冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，最大壁溫短時(shí)間達(dá)到60～80℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范所規(guī)定的要求，這樣，由于鍋筒兩端壁溫差極易造成鍋筒壁面超溫及受到溫差應(yīng)力作用而受損。
    (2)因啟動(dòng)鍋爐時(shí)間較短，除氧器水箱中的水溫長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定值，甚至在30～40℃的溫度范圍內(nèi)停留40～50min。
    (3)在啟動(dòng)鍋爐初期，鍋筒容易滿水，這就需要增加排污次數(shù)。
4、存在問(wèn)題原因分析
    (1)因?yàn)槿紮C(jī)在十幾分鐘就能達(dá)到全速空載，在半個(gè)小時(shí)內(nèi)能達(dá)到滿負(fù)荷。此時(shí)，啟動(dòng)時(shí)煙氣擋板門只能有15°～20°的開(kāi)度，一般操作是燃機(jī)全速空載時(shí)排煙溫度在240℃．隨著燃機(jī)負(fù)荷增加，排煙溫度上升，而且燃機(jī)進(jìn)氣流量在15MW時(shí)開(kāi)度是57°，在基本負(fù)荷時(shí)是84°。當(dāng)燃機(jī)達(dá)到全速空載時(shí)，煙氣擋板門開(kāi)啟，此時(shí)，煙氣流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，煙氣在煙道中的流量很不均勻，往往是中間流速高而兩側(cè)流速低，而鍋筒的長(zhǎng)度與煙道寬度相當(dāng)，由于鍋筒是橫向布置，沿鍋筒長(zhǎng)度方向的蒸發(fā)強(qiáng)度很不均勻，在鍋筒汽空間所產(chǎn)生的蒸汽是均勻充滿的，換熱強(qiáng)度也是比較均勻的，而在水空間，由于自然循環(huán)的強(qiáng)弱不同，中間的自然循環(huán)較快，在兩側(cè)較弱，因此，在鍋筒中部水空間水溫很快會(huì)達(dá)到飽和溫度，而沿著兩側(cè)逐漸減弱，這樣就造成鍋筒上下壁溫中間與兩側(cè)的差異，壁溫的差異容易引起鍋筒超溫及受溫差應(yīng)力的作用。
    (2)因?yàn)樵撚酂徨仩t特點(diǎn)是自身除氧，沒(méi)有采取外來(lái)蒸汽加熱，所以在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)入鍋筒的給水是冷的，從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，啟爐初期半小時(shí)左右省煤器后煙道溫度只有60～80℃，而除氧器水溫因?yàn)椴粩嗟难a(bǔ)冷水，水溫只有30～40℃，通過(guò)省煤器加熱后，水溫也只能達(dá)到100℃。而對(duì)鍋筒來(lái)說(shuō)，由于補(bǔ)的是冷水，這也導(dǎo)致了鍋筒上下壁溫差的增加。
    (3)在啟爐過(guò)程中鍋筒容易滿水，一方面是給水泵在運(yùn)行時(shí)而給水閥門有泄漏，使得冷水滲漏進(jìn)人鍋筒；另一方面是受熱面水空間的水在不斷的加熱后會(huì)汽化膨脹，造成滿水，從而需要增加排污次數(shù)，造成熱損失的增加和能源的浪費(fèi)。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
5、運(yùn)行調(diào)整控制
    (1)由于燃機(jī)的排煙溫度隨燃機(jī)負(fù)荷增加而增加，運(yùn)行時(shí)將燃機(jī)負(fù)荷降低并穩(wěn)定在較小數(shù)值，由原來(lái)的基本負(fù)荷預(yù)選到15MW，排煙溫度維持在370℃，保持鍋爐煙氣擋板盡可能大的開(kāi)度，使受熱面煙氣流場(chǎng)均勻，從而降低鍋筒壁溫的差異。
    (2)當(dāng)鍋爐起壓后，對(duì)主蒸汽管進(jìn)行暖管。打開(kāi)主蒸汽旁通閥，利用凝結(jié)水向除氧器補(bǔ)水，因?yàn)槟�結(jié)水溫度維持在40℃左右，這樣就可以減少向除氧器的冷水補(bǔ)給量，提高鍋筒給水初溫，使得除氧器出來(lái)的水溫達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，這也緩解了鍋筒壁面的溫差。
    (3)啟爐時(shí)，當(dāng)鍋筒上水至-100mm時(shí)就停運(yùn)給水泵，等鍋筒水位確實(shí)維持不住時(shí)再啟動(dòng)給水泵。這樣，就不存在冷水向鍋筒的滲漏，減慢鍋筒水位隨加熱進(jìn)行而迅速增加，從而可以減少排污次數(shù)，降低熱損失。
6、結(jié)束語(yǔ)
    通過(guò)分析余熱鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)，并采取以上運(yùn)行調(diào)整，保證了此鍋爐能在短時(shí)間內(nèi)安全冷態(tài)啟動(dòng)，從而擔(dān)負(fù)起調(diào)峰的任務(wù)。而在2005年度鍋爐內(nèi)部檢驗(yàn)中，也未發(fā)現(xiàn)鍋筒有超溫等異常情況的發(fā)生。