|
16.4
16.3
14.0
14.5
过热汽温度/℃
540.0
540.0
520.0
525.0
再热汽温度/℃
509.0
519.5
494.0
507.0
排烟温度/℃
128.1
129.0
125.0
123.0
氧量/%
5.0
4.0
4.1
3.7
煤质分析：
Vad/%
9.06
11.83
Aad/%
31.40
23.20
Qaet.ar/kJ.kg-1
20678
23110
运行方式
双引风机、双送风机运行，投B、C制粉系统
单引风机、单送风机运行，投B、C制粉系统
石门电厂全厂能耗平衡测试结果表明：在额定负荷下，再热汽温每下降10℃，发电煤耗上升约0.8g/(kW.h)。因此，由公式(1)可计算出机组在160MW负荷运行时的发电煤耗下降值Δb1：
(1)
式中 Δbz--额定负荷下，再热汽温变化与发电
煤耗的对应关系值，Δbz=0.08g/(kW.h).℃
b1、b2--分别为机组在300MW和160MW负荷下运行时的平均发电煤耗，由表4可查出：b1=0.316kg/(kW.h)，b2=0.341kg/(kW.h)；
Δtz--机组在160MW运行时，再热汽温度提高值，由表3可知：Δtz=13℃。
表4 不同负荷下的发电煤耗(平均值)
机组负荷
/MW
300
270
240
230
210
180
160
发电煤耗/
g.(kW.h)-1
316
319
322
324
327
335
341
将相关数据代入式(1)中，可得Δb1=1.12g/(kW.h)，即发电煤耗下降1.12g/(kW.h)。由此可见，再热汽温偏低对机组运行经济性有一定的影响。
3.2 二次风配风方式
机组在160MW负荷调峰运行时，是采用二次风分级送入的传统方式，还是采用二次风上下层送入，使一次风相对集中的方式呢-现场试验分析表明：停用或关小燃烧器之间的二次风，只投入并开大BA(40%～50%)、EE1(50%～60%)上下2层二次风的配风方式，炉膛负压摆动范围小，其锅炉低负荷运行稳定性明显好于分级送风方式，相应的经济性也有所提高。有关测试分析数据见表5，二次风配风方式见表6。
表5 配风方式对经济性的影响
二次风配
风方式
飞灰可燃物
Cfh/%
炉渣可燃物
Clz/%
炉膛负压
/Pa
分级送风
11.90
21.90
±55
上下层送风
10.05
16.22
±30
差值
1.85
5.68
25
试验煤质：Aar=30.91%；Vad=9.89%；Qnet.ar=21230kJ/kg。
表6 额定负荷及调峰负荷配风方式
二次风门
二次风门开度
300MW负荷
160MW负荷
EE1
40
60
EE
87
20
H
71
10
DC
58
0
G
16
10
GB1
37
0
GB
30
0
BA
21
50
AF
25
0
F
48
0
由表5可知：采用上下层送风方式时，Cfh下降1.85%、Clz下降5.68%，其q4损失有所减小。从燃烧理论及运行实践上分析是不难理解的，因为采用上下层送风方式时，导致B、C、D及E层一次风相对集中，十分有利于煤粉在炉膛温水平较低条件下的着火与稳燃；要保证煤粉充分燃烧，势必依靠开大BA、EE1两层二次风门送风，而BA二次风口正位于B层一次风喷嘴下部，这样既然增强了下二次风的托粉能力，又提高了火焰中心位置，从而使飞灰及炉渣可燃物均有一定幅度的降低，提高了锅炉低负荷运行时的稳定性经济性。其实，低负荷运行时的二次风上下层送入方式与额定负荷时推荐的缩腰形配风方式原理相同，只不过是低负荷下的进一步演变。
根据表5的测试分析数据，由公式(2)可分别计算出二次风上下层和分层送入方式下的q4损失：
(2)
q4′=5.888% q4″=7.346
因此，Δq4=q4″-q4′=1.458%，即锅炉热效率η提高了1.458%。
同时完成的2号锅炉热力特性试验结果表明：机组在额定负荷运行时，锅炉热效率η每降低1%，发电煤耗增加3.94g/(kW.h)。因此，由公式(3)可计算出160MW负荷下的发电煤耗降低值Δb2：
(3)
式中 Δbe--发电煤耗增加值，即3.49g/(kW.h)；
Δη--锅炉效率降低值，即Δq4=1.458%。
则可计算出Δb2=6.20g/(kW.h)，即机组在160MW负荷调峰运行时，其发电煤耗又下降了6.20g/(kW.h)，这说明锅炉热效率降低对机组经济性有较大的影响。
3.3 汽轮机DEH控制系统运行方式
为确定机组变负荷调峰的经济运行方式，在5次调峰试验中，分别进行了2次单阀、2次顺序阀及1次先单阀后顺序阀的3种运行方式对比试验，从而对单阀与顺序阀方式在调峰运行时的经济性作了全面的比较，有关试验分析数据见表7。
表7 160MW时单阀与顺序阀特性参数对比
项 目
单阀运行
顺序阀运行
对比值
热耗/kJ.(kW.h)-1
8867.29
8551.16
316.13
调节级效率/%
53.95
65.03
11.08
高压效率/%
61.58
66.33
4.75
由表7可知：机组在160MW负荷调峰运行时，顺序阀运行比单阀运行时热耗降低316.13kJ/(kW.h)，调节级效率及高压缸效率分别比单阀运行时提高11.08%和4.75%。这是因为汽轮机在低负荷运行中，采用顺序阀方式时，其喷嘴节流损失大大下降，高压缸各级尤其是调节级作功能力增加，效率明显提高，该方式更加适合机组变负荷调峰。
根据公式(4)可计算出汽轮机热耗降低316.13kJ/(kW.h)后，机组发电煤耗下降值Δb3：
(4)
式中 Qb--标准煤发热量，Qb=29260kJ/kg；
 --160MW负荷下锅炉平均热效率，
=0.885%。
则Δb3=12.21g/(kW.h)，即由于汽轮机采用顺序阀方式，机组在160MW负荷调峰运行时，机组发电煤耗又下降了12.21g/(kW.h)，其经济性进一步提高。
3.4 经济效益分析
依据上面的分析计算，不难求出2号机组进行低负荷优化调整所产生的节煤效果Δb：
Δb=Δb1+Δb2+Δb3=19.53g/(kW.h)
如2号机组按每年运行200d，每天运行7h，调峰负荷为160MW运行，则每年可节约标煤4375t标煤，每吨标煤市场价约为250元，由此可计算出每年创造的直接经济效益为109万元人民币。
4 结论
4.1优化调整十分必要。针对设备改造后，完成的运行优化调整是2号机组在实际燃用煤质明显低于设计煤种情况下，调峰负荷突破厂家最低稳燃负荷保证值的关键技术措施。
4.2 经济效益明显。通过对运行优化调整后的经济性分析可知：2号机组调峰运行每年可节约标准煤4375t，创直接经济效益109万元。
4.3 运行优化调整增加了机组低负荷运行的稳定性，也为进一步降低调峰负荷打下了基础。
4.4 分析不同煤质下机组调峰运行试验结果(均为160MW)可知：当锅炉燃用煤质较好的北方混煤时，其调峰负荷仍有一定的下调空间。
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