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超超临界机组优化运行分析(续） |
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| 超超临界机组优化运行分析(续） |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-23 16:26:59  |
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4) 加热器端差
根据SIEMENS 公司提供的热平衡图，表1 给出了加热器端差的设计值，实际加热器出口端差
应该通过现场机组精心的调整试验得到。
表1 加热器设计端差
编号 #1高 #2 高 #3 高 #4 低 #3 低 #2 低 #1 低 疏水加热器
上端差（℃） -1.7 0 0 2.8 2.8 2.8 2.8 5.6
3.2 锅炉
在实际运行中如何充分发挥超超临界机组的技术优势，需要对超超临界锅炉的实际运行进行优
化。根据国外超超临界锅炉的优化运行经验和某电厂超临界锅炉的优化运行软件开发经验，可以认
为玉环电厂超超临界锅炉可以从锅炉效率、污染物排放等几个方面进行运行优化。
1) 锅炉效率
提高锅炉效率的方法很多，影响锅炉效率的因素也很多。如何通过运行优化试验和优化软件对
超超临界锅炉燃烧效率的提高提供方法或依据是锅炉运行优化的关键和核心。
根据国外超超临界锅炉的优化运行经验和某电厂超临界机组运行优化软件的应用，玉环电厂超
超临界锅炉效率应注意研究煤质变化带来的影响。由于我国电厂用煤的来源和煤质多变，需要电厂
适时得到入炉煤的煤质资料。当入炉煤的煤质资料确定后，才能较为准确可靠地计算标准燃煤量、
煤/水比等控制参数。同时针对实际运行的锅炉和煤质，通过运行优化试验确定最佳地燃煤细度、炉
膛出口氧量、燃烧器运行方式等，为锅炉地经济运行提供基础数据。
如九州电力松浦发电厂1 号超临界机组（700MW）采用了日本三菱技术生产的超临界锅炉，由
于MRS 磨降低了粗煤粉含量的效果，实现了低过量空气系数运行（在额定负荷下为10％～15％），
不完全燃烧损失减小，锅炉效率可达到91.6％（设计值89.2％）。三隅发电厂（NO.1）1000MW 超
超临界燃煤锅炉采用了日本三菱技术，通过采用A－PM 燃烧器和MRSII 磨煤机，减少了未燃碳损
失，实现了低过量空气率运行，锅炉效率达到91.83%（保证值为89.21%）。
考虑我国电厂用煤的来源和煤质多变的特点，对不同的燃料可能存在不同的最佳锅炉效率。因
此，当玉环电厂超超临界锅炉投入运行后需要一定的时间对锅炉的运行优化进行研究，使锅炉运行
效率最佳。
2) 污染物排放
三菱公司超超临界锅炉采用PM 低NOx 燃烧器和MACT（炉内脱氮系统），配以MRS 磨煤机，
其PM 低NOx 燃烧器已有222 台锅炉的业绩。
PM 燃烧器是利用燃烧器内形成的两股浓度不同的煤粉气流，生成了浓、淡两种火焰，可抑制
炉膛中NOx 的生成。MACT 是与PM 燃烧器一体化的炉内脱硝方法，利用上二次风（OFA）保证炉
膛内有充分的空间进行NOx 还原，同时在炉膛上部设置了附加空气喷口，以使NOx 进一步降低并
保证飞灰可燃物的燃尽度。
在主燃烧器的燃烧区维持空气／煤比例在理论燃烧空气比以下，使燃烧缓慢进行，在抑制NOx
发生的同时生成还原性碳氢化合物。燃烧器上方设置的OFA 供给追加的空气来使生成的碳氢化合物
氧化，在上部空间把生成NOx 还原掉。NOx 还原区之后气流中残留的飞灰可燃物由AA 喷口供给的
空气进行完全燃烧，来实现高水平的低NOx 燃烧。
显然，主燃烧区域和炉膛出口的过量空气系数可以通过总风量、OFA 和AA 的比例进行调节。
从已有的资料看，对烟煤和次烟煤可以通过PM 低NOx 燃烧器和MACT 燃烧系统可以在炉膛出口
过量空气系数在1.1-1.5 和低NOx 排放的同时控制飞灰可燃物。
针对玉环电厂超超临界锅炉的燃烧系统特点，飞灰可燃物、炉膛出口过量空气系数和NOx 排放
是运行优化的重点控制参数。
对难燃煤种（如无烟煤和贫煤）和灰份较高的煤种（收到基灰分Aar 大于25%），PM 低NOx
燃烧器和MACT 燃烧系统是否能够达到烟煤和次烟煤的燃烧效果还需要进一步的运行数据验证。飞
灰可燃物、炉膛出口过量空气系数和NOx 排放量之间应该针对不同煤种有一个最佳的控制数据，使
锅炉效率和环保效益最佳。因此有必要在SIS 系统中针对玉环电厂超超临界锅炉的燃烧系统开发一
套燃烧优化系统，使机组经济性最佳。
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.3 辅助设备厂用电率
超超临界机组辅助设备的构成与常规机组相同，主要为循环水泵、凝结水泵、风机和磨煤机。
如何优化这些设备的运行方式，降低机组厂用电率是提高玉环超超临界机组效率的一个重要技术措
施之一。
循环水系统可以通过循环水泵的优化运行既达到凝汽器的最佳背压，又可以减少循环水泵的耗
电率。
凝结水泵为3×50％方案，应研究机组定滑压运行方式下，3 台凝结水泵合理的运行方式，以降
低其耗电率。
对制粉系统，由于煤质的变化必然引起磨煤机耗电率的变化，减少磨煤机耗电率会使煤粉粒度
增加和燃烧效率的降低。因此，对不同煤质应存在一个最佳经济细度，在该细度下磨煤机耗电率和
燃烧损失使供电煤耗最低。
对烟风系统，应加强空气预热器的运行状态监测，重点进行空气预热器漏风率的适时计算。对
一次风，外高桥二期工程空气预热器一次风的实际漏风率接近50％，比设计时选定的数据高出近一
倍。因此，对玉环电厂超超临界锅炉有必要通过空气预热器漏风率的适时计算为空气预热器运行状
态的适时调整及及时检修提供参考依据。
由于在辅机设备选型时，风机设备都留有一定地余量。对风烟系统，玉环电厂超超临界机组配
有两台一次风机、两台二次风机和两台引风机，如何使风机负荷分配最佳也是降低厂用电率的一个
重要措施。
九州电力松浦发电厂超临界机组运行后锅炉有关辅机的厂用电率达到1.7％（比设计值2.1％
低），从而提高了供电效率。因此，可以相信玉环电厂超超临界机组投运后在厂用电率的优化上有潜
力可挖。
3.4 实施超超临界机组优化运行的手段
上述指出了超超临界机组运行的优化方向。那么，超超临界机组优化运行的实施可以通过下列
技术手段来达到：
(1) 通过超超临界机组优化运行试验，确定机组运行方式和参数的优化（基准值）；
(2) 通过工程中设计的SIS 系统对超超临界机组的运行性能进行监测、分析和诊断和优化运行
软件模块达到机组运行在最佳的水平。
4 总结
在分析玉环电厂1000MW 超超临界机组的主、辅机、容量和特点的基础上，从汽轮机、锅炉和
主要辅机的运行方式和可控参数上分析了机组优化运行的方向和采用的技术措施。
给出了主蒸汽压力优化运行曲线，提出了双背压凝汽器背压的优化模型；在锅炉运行优化方面
指出了锅炉效率、污染物排放等是优化的重点。
本文提出的超超临界机组优化运行方向和技术措施对提高即将投运的超超临界机组的运行经济
性具有指导意义。
参考文献
[1] 胡洪华 朱宝田等，国外超超临界机组运行技术考察报告[R]， 华能集团863 超超临界运行技术
课题考察团 2004，12
[2] 胡洪华 黄廷辉 艾卫国 吴涛，大型火电机组运行优化目标值的研究和确定[J]，中国电力，2004,
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