1000MW超超临界锅炉排烟温度高原因分析及对策

1、10oomw超超临界锅炉排烟温度高原因分析及对策刘崇刚 国电泰州发电有限公司生产运行部江苏泰州213000择要：本文针对国电泰州发电有限公司2*1000mw超超临界锅炉排烟温度高原因进行分析，提出具体解决 办法，取得明显的效果，具有很强的实用性和推广价值，值得同类型电厂。关键词：1000mw超超临界锅炉煤种制粉系统空预器热风温度排烟温度对策一、锅炉概况国电泰州电厂一期工程2x 1000mw超超临界燃煤机组锅炉是哈尔滨锅炉厂冇限责任公 司由三菱重丁业株式会社(mitsuibishi heavy industries co. ltd)提供技术支持,设计 的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用口型布

2、直、双炉膛、一次小间再热、低no, pm 主燃烧器和mact燃烧技术、反向双切园燃烧方式，底层1a磨煤机采用等离子助燃技术，炉 膛为內螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统；调温方式除煤/水比外，还采用烟气 分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉型号:hg-2980/26. 15-ym2型。其中hg表示哈 尔滨锅炉厂，2980表示该锅炉bmcr工况蒸汽流量，单位是t/h0 26. 15表示该锅炉额定工 况蒸汽压力，单位是mpa, ym2表示该锅炉设计煤种为烟煤，设计序列号为2。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计煤种为神华煤, 校核煤种分别为兖州煤和同忻煤。国电泰

3、州电厂一期工程2x1000mw超超临界燃煤机组锅炉 是由哈尔滨锅炉厂有限贵任公司在fi本三菱重工业株式会社(mitsuibishi heavy industries co. ltd)的技术支持下，设计的超超临界变压运行直流锅炉，采用口型布置、 单炉膛、改进型低 nox pm (pollution minimum)主燃烧器和 mact (mitsuibishi advanced combustion technology)型低nox分级送风燃烧系统、反向双切圆燃烧方式，炉膛采用内 螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，述 采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水

4、等方式。锅炉采用平衡通风、鉤天布置、固态排渣、 全钢构架、全悬巾结构。泰州电厂的锅炉以神华煤为设计煤种、以同忻煤和兖州煤为校核煤种进行设计和校核, 各煤种的有关参数如下所示：名称及符号单位设计煤种 (神华煤)校核煤种兖州煤同忻煤收到基碳car%61. 757. 9256. 32收到基氢har%3. 673. 683. 68元收到基氧oar%8. 568. 097. 75索收到基氮nar%1. 121. 170. 93名称及符号单位设计煤种（神华煤）校核煤种兖州煤同忻煤分收到基全硫st, ar%0. 600. 550.8析收到慕灰分aar%& 8021. 3924. 52收到基全水分mt

5、ar%15. 557. 206. 00空气干燥剂水分mad%& 431. 270. 163. 96收到基挥发分var%26. 5027. 33t燥无灰基挥发分vdaf%34. 733& 2737. 00收到基低位发热量qnet, arkj/kg234422242021980哈氏可磨系数hgi55. 0065. 00灰变形温度dt°c11501190熔软化温度st°c1190>1500>1450融性流动温度ft°c1230>1500制粉系统采川中速磨止压直吹式系统,每炉配6台市沈阳机电装备工业集团销售冇限公 司生产的型号为mps28

6、0的辘一环式屮速磨煤机和六台由上海发电设备成套设计研究所提供 的型号为cs2036hp的电子称重式给煤机。每台磨供一层共2x4=8只燃烧器，燃烧器为低 no的pm型并配有mact型分级送风系统，以进一步降低牛:成量。设计煤种制粉热风温度 248°co每炉布置两台三分仓容克式预热器，型号为34-vkt）-1850（2000）-smr,保证运行一年 后漏风率w8%。锅炉1000mw工况设计一次风温316. 7°c,二次风温337. 2°c,空预器入口烟 温375°c,排烟温度125°c,氧量2. 3%0二、问题提出该厂两台机组自投产以来，一直存在排

7、烟温度偏高问题。#1炉1000mw负荷最佳工况运 行时，空预器入口一次风温35.77°c,入口二次风温25. 18°c,实际排烟温度排烟温度 142. 3°c,经修正后136. 5°c,比设计值高11.5°c,严重彩响锅炉效率（虽然锅炉热效率 93.68%,达到设计的93.66%,满足保证值要求）。对比实测值和设计数据可以得出：排烟温 度高的主要原因出在空预器环节上。可能存在的原因包括以下儿个方面：1、空预器密封性能不好，导致多处漏风。但从电科院性能试验结果看，漏风1a、1b空预 器漏风率分别为5.6%、3.9%,均在设计范围内。2、一、二次风

8、温达不到316°c、337°c的设计值,只有290°c. 305°c,分别低26°c、32°c, 空预器传热效率可能较低。需要说明的是，此是在空预器吹完灰进行的，不存在运行积 灰影响换热的情况，而目长期运行表明空预器吹灰对排烟温度彩响较小。空预器h身传 热效果差也可能是导致排烟温度髙的原因之一。空预器受热而存在设计吋传热而积和蓄 热量不足，传热量不够；或者说波纹板质量不是很理想，也可能安装间歇较人，烟气侧 冇漏点，存在烟气“走廊”，换热效果差。3、电厂实际燃烧煤种与设计煤种存在一定的差异，引起排烟温度偏高。实际煤种：国燃21, var

9、27. 04%. vad33. 29%、mar 为 14.4%；国燃 4vad 为 39.74%、mar6. 4%；石炭 2vad 为37. 1%. mar 为 13. 5%；大友 vad 为 31. 53%、mar 为 15. 4%；国燃 31vad 为 23. 87、mar 为7.8,还有其他系列煤种，即使同煤种，数据偏差也较大。明显的国燃4、国燃31等 煤种水分低，需要热风温度约在130190°c，其他较高水分煤种接近设计热风温度，约 在240、265°c,需要热风多，冷风少，在相同制粉总风量情况下，需要空预器加热冷风 量变大，降低了排朋温度。但是煤种挥发份较高，如此

10、高的热风温度带來一定的安全隐 患。根据厂家捉供的磨煤机入口热风温度对排烟温度影响的修正曲线，如下图所示，热 风温度相差20°c对排烟温度影响约为3°c。4、磨煤机组合运行方式对排烟温度的影响。由于1a濟停用后等离子设备需要冷却，必须 开启冷风6070t/h,排烟温度要升高45°c,其他磨开冷风大致也是如此，要求a磨无 界常必须运行。有吋候热风隔绝门不严漏热风，为了保证备用磨的安全，必须要有一定 的冷风通入，也会提高排烟温度。同时当机组负荷波动时，采用abcde或bcdef运行， 四卿运行和五磨运行，对排烟温度影响也冇23°c。5、煤种的对排烟温度的影响。

11、国燃煤灰份大，燃烧延迟，火焰中心上升；灰粒携带热量不 易禅放，且引起尾部受热面积灰，影响换热效果，同样会引起排烟温度偏高。全部投用 低位磨来减低火焰中心，乂容易造成二过金属壁温容易超限，必须投用人量一级减温水,反而造成主气温度偏低，容易产纶氧化皮，同样影响机组的安全和经济性。6、锅炉燃烧配风对排烟温度的影响。运行曾在同一负荷改变锅炉配风方式，无论是三角形 还是到三角形，aa风各种开度包括改变aa风的摆角，几乎没冇什么效果。说明现在先 进的燃烧器设计对煤种的适应性很强，都能保证相对稳定的着火和燃烧效率。7、吹灰方式对排烟温度的影响。按照目前情况，各处烟温与设计值偏差不人，对比吹灰前 后的烟温，变

12、化不是很明显，空预器的进岀口烟气差压1000mw吋只有lkpa、一次空气 侧差压为061kpa、二次风侧差压为0.51 kpa,设计值分别为1. 12 kpa、0. 64 kpa和 0. 95 kpa,积灰情况良好，存在烟气走廊的可能性极大，原因不外乎是设计、制造、安 装工艺、产品质量方面的原因。三、排烟温度高对策针对目前机组运行的实际情况，泰州电厂主要采取以下方法，对解决排烟温度高有一定 效果：1、煤种不同，合理控制磨煤机出口风粉混合温度在73、78°c,提高制粉热风温度；一次风 压按自动曲线，不设偏置(如果煤种变化时口j根据实际悄况调整)，制粉风量设10至-15 的偏置，热风调门

13、开度维持在60%-80%之间，冷风调门开度维持在10%30%之间，尽 量降低一次风压，减少一次风节流损失、进入炉膛冷风和减少空预器漏风。2、控制好锅炉运行的总风量，保持适当的火焰中心和煤粉着火距离，根据负荷高低维持锅 炉氧量在2. 3-5. 2 (1000mw500mw) z间，投口动时设-0. 4%偏置，严格控制排烟温度 不超限，发现偏高时要加强各受热面和空预器吹灰，保证空预器进口烟气温度w378°c, 烟气侧差压wl.okpa,二次风侧差压w0.8kpa, 次风侧差压w0.5kpa。3、正常运行，尽量保证磨组在7580t/h左右且高位磨运行；机组负荷在600850mw以 下运行吋可以保持四台磨运行；煤种稳定每台磨出力不超过85t/h,如果负荷连续上升 时应提前投入磨组运行。4、合理组织吹灰器运行方式。5、加强巡回检杳，发现锅炉木体漏风及时处理，减少炉膛漏风。6、与设管部密切配合，空预器lcs系统正常投运，减少热端漏风。7、应该就现行煤种下的-、二次风率重新进行热力计算