1000MW超超临界锅炉频繁冒正压的原因分析和处理方法

【摘要】本文针对1000MW超超临界锅炉炉膛正常运行冒正压的原因进行了分析，认为冒正压的原因主要是吸风机静叶调节性能不佳、锅炉送风量波动过大和燃烧调整等影响所致，针对以上原因采取相应措施，减少了锅炉冒正压次数，降低了锅炉对环境的粉尘污染。

【关键词】直流锅炉；炉膛；冒正压；粉尘；PM2.5；吸风机

一、引言

邹县电厂四期工程两台1000MW燃煤汽轮发电机组，电力通过500kV输电线路送入山东电网。锅炉为高效超超临界参数变压直流炉，采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。设计煤种，校核煤种：兖矿煤和济北煤矿的混煤。制粉系统采用正压直吹式，设有两台50%容量的动叶可调轴流式一次风机提供一次热、冷风输送煤粉。采用两台静叶可调吸风机和两台动叶可调送风机。喷燃器共48只，采用油枪与煤粉燃烧器一体的旋流筒体式结构，分三层前后墙对冲布置。每台锅炉配有6台双进双出、单电机驱动钢球磨。

二、锅炉炉膛冒正压的危害

随着经济的发展，社会对大气环境的污染越来越重视，PM2.5也成为广大民众关心的重要指标，而燃煤锅炉的粉尘污染无疑也是造成PM2.5指标升高的原因之一，本文从如何减少锅炉炉膛冒正压的次数来分析原因，采取措施从而降低对环境的粉尘污染。

锅炉正常运行中，炉膛负压保持在-100Pa左右，由于煤质变化、负荷扰动等原因，炉膛负压难免会波动，甚至会出现冒正压的工况。炉膛冒正压会污染环境，造成锅炉周围粉尘浓度偏高，严重的冒正压甚至会造成观火孔等锅炉不严密处往外喷火，有安全隐患。炉膛冒正压虽然是常见现象，但也是属于机组主参数超限的范畴，所以在保证机组整体安全运行的前提下，有必要对炉膛冒正压的现象进行控制。

三、锅炉炉膛冒正压的原因分析

炉膛冒正压的原因主要有以下几点：

（1）.吸风机静叶调节性能不佳

机组投产初期，吸风机静叶调节特性不稳定，一定的抽吸烟气量，静叶调节幅度过大或过小，引起炉膛负压波动过大，或者静叶本身动作时发生卡涩，有突然关小或突然开大现象，引起吸风机出力突变；

（2）.送风机的风量波动过大

二次风量测点指示质量不高，有时会出现因测点探头原因引起逻辑内的二次风量波动，而实际的二次风量是稳定的，由于逻辑内的二次风量作为炉膛负压的主反馈量，从而造成炉膛负压不稳定；

（3）.一次调频动作幅度过大

（4）.炉膛燃烧不稳定

典型的例子是在炉膛底部捞渣机放渣时，为使送风量不至过大，炉膛内需维持微负压，也就是锅炉持续冒正压；

（5）.机组在“R”模式运行

1.负荷波动大；

2.负荷变动率高；

3.燃料主控波动可达30；

4.主汽压波动大；

由此造成的结果是汽机高调门调节幅度大，100%～80%；锅炉主控调节炉膛风量，炉膛风量调节幅度大；吸风机静叶频繁大幅调节，炉膛负压设定在-110pa，炉膛冒正压现象频繁出现。

（6）.减温水量变化大，主汽压波动大；

在主再热汽温、各壁温接近超温的边缘时，运行人员会加大减温水量，由此引起机组各主控波动幅度过大，进而引起炉膛负压波动冒正压。

四、减少炉膛冒正压的几项措施

避免炉膛冒正压的直接途径是提高炉膛负压设定值。炉膛负压关系到炉内烟气流动和风机耗电率，正常设定值是-100Pa，既能保证炉内良好的燃烧和烟气流动，又兼顾了风机耗电率。

（1）针对吸风机静叶调节迟缓的原因，分析为静叶调节机构底座不稳固，电动执行器的调节性能所致，经过#8机组大修处理，对两台吸风机静叶调节机构底座加固、升级电动执行器控制板等工作，目前，吸风机静叶调节性能基本满足要求。

（2）二次风量波动大的问题，已得到有关部门和人员的重视，测点的脏污是导致风量波动的主要原因，因此由检修公司制定了定期吹扫二次风量测点的工作；同时，监盘人员加强对锅炉送风量的检测，及时发现风量波动，关注测点指示是否准确，在其未造成大的影响时就将缺陷消除。

（3）对于一次调频对负压的干扰，解决的方法是在一次调频动作初期，手动设定负压值，将炉膛负压加大，负荷阶跃完成后，再将设定值调至正常，可以避免炉膛冒正压的现象。

（4）炉膛负压波动是引起炉膛冒正压的原因之一，维持炉膛压力稳定，实际上是维持燃烧稳定。进入炉内的燃料差别较大，运行操作上要时刻调整，我们上班时除了要了解入炉煤质外，还要从运行方式、燃烧调整、缺陷检查、事故处理等各方面入手，保证燃烧稳定。

（5）机组在“R模式运行”，可通过手动跟踪设定炉膛负压的方式减缓负压波动幅度，虽然可以减少炉膛冒正压的次数，但会加剧负压的波动幅度，降低机组运行的安全。

（6）对于主再热汽温、各壁温接近超温的边缘时，运行人员会加大减温水量，由此引起机组各主控波动幅度过大，进而引起炉膛负压波动冒正压。对于这种情况，需要人员提前判断、提前调节，减小减温水的变化幅度，减小主控的变化幅度。

五、结论

经过连续不断的努力，除去机组在“R”模式运行和一次调频动作影响外，单炉每天冒正压次数从年初每天10次左右，降至目前每天3次，冒正压时间从10秒以内降至3秒以内，成效是非常显著的。

正常运行中，影响炉膛负压的因素主要是以上几个，对于机组在R模式下和一次调频动作两种情况，在不影响机组安全运行的前提下，我们采取增加监盘力量，提前调整的方法将其影响降到最小，必要时增加监盘人数，尽量减少炉膛冒负压的次数。