锅炉吹灰优化中清洁因子的计算研究

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1、华北电力火学硕二I：学位论文1．2吹灰优化概念及意义1．2．t积灰结渣对电厂运行的影响当受热面上附着积灰和结渣时，传热热阻增加，排烟温度升高，严重影响到锅炉效率，还可能存在安全隐患，具体表现在以下几个方耐5J：(1)受热面结渣后，传热热阻增加，传热削弱，工质吸热量增加，排烟温度升高，锅炉效率下降。为保持锅炉出力，需要增加燃料量，同时还要增加送风量和引风量，风机电耗增加，机组运行经济性明显降低。(2)由于受热面热阻增加，换热量减少，锅炉蒸发量减小，在一定的燃煤输入量时，机组负荷降低。为保持出力，需增加给煤量，炉膛出口烟温升高，受热面上灰渣粘附能力变强，出现恶性循环。或限于其他设备的容量

2、，锅炉只能被迫降负荷运行。(3)炉膛受热面结渣后，炉膛出口烟温升高，导致过热汽温升高。加之结渣造成的热偏差，容易引起过热器超温损坏。为保护过热器和再热器，锅炉也只能降负荷运行。(4)高温烟气环境下，粘结在受热面上的灰渣还会与金属管壁发生化学反应，使管壁变薄、强度降低，即高温腐蚀，影响受热面使用寿命。(5)燃烧器喷口结渣，将影响炉内空气动力特性，影响煤粉气流的燃料。水冷壁结渣，会使各部分受热不均，造成水冷壁的热偏差，严重时可能造成水冷壁破裂。(6)结渣时容易引发烟道阻塞，送引风量不足，煤粉燃烧不完全，一些可燃物被带到对流受热面处堆积发生“烟道再燃烧”现象，会对受热面造成严重的破坏由于受

3、热面结渣带来的后果非常严重，因此必须采取积极有效的措施加以防治。而传统的统一吹次方式即增大了过热蒸汽的消耗量，使得经济性下降。而且如果受热面在频繁的吹灰下会对金属壁造成磨损，缩短了设备的寿命，增加了维修费用。1．2．2吹灰优化的意义鉴于结渣与积灰的诸多不利影响，因而必须合理的控制炉膛的结渣和受热面积灰。但是机组在设计时无法预料实际可能的燃煤煤种，而且受到投资费用和运行费用的限制，当实际的燃煤品质不及设计煤种则可能引起相对严重的积灰和结渣。在机组正常运行时，对付受热面严重灰污的有效措施就是吹灰。吹灰可以清除受热面积灰，提高受热面的换热能力，增加换热量，从而使排烟温度降低到规定值，华北I

4、也力犬学填：l：学位论文提高机组效率。而且，吹灰还可以改善烟气流通通道，减少烟气流通阻力，降低引风机电耗，提高机组效益。适当的吹狄，受热面传热能力提高，能够使受热面响应机组的各种运行调节的灵敏度也将提高。例如，对于屏式过热器，改变燃烧器摆角，因受热面热阻小，主蒸汽温度能够较快响应变化，且响应时间缩短，调节范围也会扩大。受热面吸热量增加，烟气通过受热面后烟温将下降到相应值，从而避免或减轻金属管道的超温和高温腐蚀，延长管排的寿命，降低爆管事故率’目前，锅炉吹次一般分为两种模式，一种是周期性统一吹灰，另一种是按灰污程度吹灰两，第二种吹灰方式又称吹灰优化。周期性统一吹灰就是按照一定的周期吹灰

5、系统整个投入运行，并完成规定时间的吹扫。吹灰时，按照顺序依次成对启动吹灰器，吹扫规定的时间后，结束吹灰，将吹灰器退出。对于不同的受热面的吹灰间隔也不同，灰污增长速度较快的受热面，则吹扫间隔较小，吹灰相对频繁，对于灰污增长较慢的受热面，可是适当延长吹扫间隔。距离炉膛较近的受热面，吹灰时间间隔较短，距炉膛较远的受热面，吹灰时间间隔为较长。锅炉实际的吹灰系统的操作，与其运行特性、煤种有关，同时也可由运行人员手动操作[61。普遍的吹灰系统介质是过热蒸汽，一般占蒸汽产量的1％，吹灰设备的投运会消耗锅炉O．7％的热效率。吹灰次数的减少虽然能够降低蒸汽量的消耗，但此时的受热面会因为积灰结渣等问题引

6、起效率的下降。相反，如果过于频繁的投入吹灰设备，即使受热面换热加强，锅炉效率升高，但同时也会使得吹扶损耗热量增加。另外，如果吹灰器投入不及时，由于传热热阻大，烟气烟温降较小，受热面之后的烟温较高，则可能引发受热面高温腐蚀；而吹灰的频率过高则会破坏管壁外的氧化膜保护层，磨损增大。根据频繁吹灰和不及时吹灰的影响，综合考虑，有必要对锅炉的吹灰控制进行优化，从而提高电厂的经济性。根据受热面清洁因子判断是否需要吹狄，摒弃落后的运行人员的经验判断，应用程序计算来实现，在保证机组能够安全运行的前提下，用非定时的动态调节代替定时吹灰，给出最佳的吹灰时间，从而提高机组的运行经济性。1．3清洁因子的国内

7、外现状研究1．3．1清洁因子的概念在电站锅炉的运行过程中，积灰和结渣对受热面的危害是普遍存在的而且是不华北I乜力人学坝．I：学位论义可避免的。减少积灰结渣对锅炉受热面的影响，提高锅炉效率是当前电厂必须解决的重大问题。以清洁因子(CleanFactor，简称CF)为核心的锅炉灰污监测系统是锅炉吹狄优化的前提。清洁因子的定义为在灰污状态下受热面的某个特征值实际值与在清洁状态下理想值的比值。清洁因子一般为受热面的实际传热系数÷清洁时的传热系数。根据空气预热器的特