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汽輪發電機組低負荷執行的常見問題及對策

一、低負荷究竟能多低

汽輪機一般可在20%~30%額定負荷下穩定執行,機組的最低負荷往往取決於鍋爐,而鍋爐最低負荷又主要取決於燃燒穩定性和水動力工況安全性。

1、鍋爐燃燒的穩定性隨著鍋爐負荷降低,爐膛溫度下降,燃燒工況惡化,機械不完全燃燒損失增加。對於燃用揮發分含量低的煤粉爐,爐膛溫度降低,燃燒不穩,如果不採取燃油助燃措施,爐膛有滅火的危險。對於採用以對流式過熱器為主的高壓鍋爐,負荷太低時,即使停用減溫器,也可能維持不住額定汽溫。往往為了保證額定汽溫,被迫保持較大的過量空氣係數,使得風機電耗增加,鍋爐熱效率降低。鍋爐燃燒的穩定性與鍋爐爐膛形式、額定熱負荷、燃燒器結構、煤種、磨煤機效能等因素有關。不同鍋爐所能達到的穩燃最低限度相差較大。

2、水動力工況的安全性鍋爐在低負荷狀態下執行時,火焰在爐內的充滿程度比高負荷時差,致使爐膛熱負荷不均。水冷壁各迴圈迴路以及相鄰管子之

因汽水流量分配偏差增大可能會造成水迴圈停止和迴圈倒流。因此,在考慮最低負荷時,除燃燒方面的因素外,還應驗算低負荷情況下鍋爐水迴圈的安全性。隨著機組負荷的降低,迴圈流速也降低,在100%~ 70%額定負荷條件下,迴圈流速正常,水迴圈良好。在50%額定負荷執行時,水迴圈仍是安全的;在40%額定負荷下不宜長期執行;在30%額定負荷下不宜執行。

二、低負荷常見問題及對策

1、燃燒穩定性

低負荷時爐膛溫度下降,煤粉著火困難,火焰穩定性差,易熄火,一旦處理不當,就會引發爐膛爆炸事故。一般採用如下穩燃措施:

採用新型低負荷穩燃燃燒器

適當降低一次風速

提高煤粉濃度

提高煤粉細度

提高各燃燒器的風粉分配均勻性

採用集中火嘴

拉等離子投油槍穩燃

2、煙溫低脫硝自動退出

1)、投入省煤器旁路執行,投入旁路時應提前進行確保負荷降到300MW以下時旁路已經投入

2)、應採取最佳化吹灰方式,進行燃燒調整,最佳化磨機執行方式

3、煙道再燃燒或積灰、空預 器堵塞

鍋爐在低負荷下執行時間長、負荷低、爐溫低、燃燒不完全,加之煙氣流速低,使含有可燃物的飛灰易在對流煙道內積存,同時煙氣中有較多的過剩氧,為發生煙道再燃燒創造了有利條件。為此應採取以下對策:

嚴格執行吹灰制度

監視排煙溫度及各煙道區段溫度

控制過量空氣係數及煙道漏風

脫硝效率應按煙溫-效率曲線控制,嚴禁手動過量噴氨

長期低煙溫執行,空預器應加強吹灰,發現差壓有升高趨勢應連續吹灰,降低差壓。

發現某臺空預器已經發生堵塞,應及時彙報,停單側一次風機提高煙溫等措施處理。

4、過熱器、再熱器汽溫過低

鍋爐低負荷執行時,往往會出現隨著負荷降低,過熱器、再熱器汽溫隨之下降的現象。若採用變壓執行方式,雖可在較寬的負荷範圍內保持汽溫穩定,但當負荷低到一定程度時,仍會出現汽溫隨負荷下降而下降的情況。但如在低負荷條件下,汽溫低到影響汽輪機安全執行時,則需要採取以下相應措施:

執行中採取增大爐內過量空氣係數來提高汽溫,但這將提高鍋爐排煙熱損失,降低鍋爐效率

提高火焰中心位置

推遲煤粉著火時間,透過降低磨出口溫度,減小煤粉細度來實現。