热态试验措施

1、国电东北电力有限公司双辽发电厂#2锅炉低氮改造后热态试验措施#2锅炉燃烧调整热态试验措施龙源 电厂批准： 批准:审核： 审核:初审: 初审：编写：目 录一、概 述3二、试验目的7三、试验依据8四、试验前的准备工作8五、试验条件及要求8六、主要测点布置及测量手段9七常规热态调整试验内容及措施101.制粉系统优化调整试验102.过量空气系数优化调整试验103.二次配风优化调整试验114.高位燃尽风摆动试验125.预热器漏风测量126.锅炉参数优化调整137.低负荷不投油稳燃试验138.锅炉热效率测定试验14八、试验数据处理14九、试验组织及人员安排16十、试验时间和煤质要求16十一、试验期间安全注

2、意事项16一、概 述1.1 锅炉概况4×300MW亚临界燃煤机组工程锅炉由哈尔滨锅炉有限公司供货，型号为HG-1025/17.5-HM5。锅炉为亚临界压力、一次中间再热、自然循环汽包炉。锅炉采用直流燃烧器，六角切圆燃烧，单炉膛、型布置，全钢架悬吊结构、平衡通风，固态排渣。制粉系统采用正压直吹式系统。每台锅炉配备六台风扇磨，型号为FM340.1060，五台运行，一台备用。表1-1 锅炉主要参数表过热蒸汽最大连续蒸发量(B-MCR)t/h1025额定蒸发量(BRL)t/h910额定蒸汽压力（过热器出口）MPa(a)17.5额定蒸汽温度（过热器出口）540再热蒸汽蒸汽流量（B-MCR/TR

3、L）t/h835/748进口/出口蒸汽压力（B-MCR）MPa(a)3.9/3.72进口/出口蒸汽压力（TRL）MPa(a)3.483/3.33进口/出口蒸汽温度（B-MCR）330/540进口/出口蒸汽温度（TRL）320/540给水温度给水温度（B-MCR）281.5给水温度（TRL）2741.2 燃料特性设计煤质和校核煤质均属于霍林河褐煤。表1-2 设计和校核煤种的煤质及灰成分分析表项 目符号单位设计煤种校核煤种1工业分析全水分Mt%28.6532.55干燥基水分Mad%11.4712.45收到基灰分Aar%27.4928.05干燥无灰基挥发分Vdaf%48.3746.77收到基低位发热

4、量Qar,netkJ/kg1130410530元素分析收到基碳Car%31.5729.44收到基氢Har%2.222.06收到基氧Oar%9.077.16收到基氮Nar%0.570.44收到基硫Sar%0.430.30哈氏可磨性指数HGI6055灰成分分析二氧化硅SiO2%63.8965.6三氧化二铝Al2O3%15.3115.30二氧化钛TiO2%-三氧化二铁Fe2O3%13.1011.80氧化钙CaO%3.02.60氧化镁MgO%0.40.3氧化钾K2O%2.42.1氧化钠Na2O%0.30.3三氧化硫SO3%2.12.0其它%灰熔融性分析变形温度DT11501120软化温度ST13001

5、260熔融温度FT14501400本次燃烧器改造设计煤质按我厂目前实际燃用煤质即乌拉盖煤质设计，校核煤质按霍林河煤设计，设计时考虑氮氧化物排放浓度的同时，也应保证燃用乌拉盖煤种等其他煤种不结焦且能点火稳燃。乌拉盖煤质如下表：项 目符号单位设计煤种（乌拉盖）校核煤种（霍林河）工业分析全水分Mt%38.3132.25干燥基水分Mad%10.107.01灰分Aad %14.5027.14干燥无灰基挥发分Vdaf%46.4847.41收到基低位发热量Qar,netkJ/kg1295012831元素分析干燥基碳Cad%57.2049.29干燥基氢Had%3.643.32干燥基氧Oad%15.3613.0

6、4干燥基氮Nad%0.440.87干燥基硫Sad%0.610.40灰成分分析二氧化硅SiO2%54.4763.89三氧化二铝Al2O3%15.3715.31二氧化钛TiO2%-三氧化二铁Fe2O3%9.2713.10氧化钙CaO%14.043.0氧化镁MgO%3.890.4氧化钾K2O%1.012.4氧化钠Na2O%0.30.3三氧化硫SO3%1.012.1灰熔融性分析变形温度DT11501150软化温度ST12001300熔融温度FT126014501.3燃烧系统主燃烧器采用大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，每个风室均布置一个固定式喷嘴，整体结构呈单元式布置。每角燃烧器共有一次风喷嘴

7、3个、二次风喷嘴12个：其中每个一次风喷嘴上下各布置2个二次风喷嘴，一次风喷嘴中间布置有水平夹心风，下两层一次风为上浓下淡的宽调节比燃烧器；油配风器2个，其上下各设置一个梳型结构准喷嘴，这样既可以减少射流上下游压差，又可以使每部分的高宽比都不太大以增强射流刚性减弱气流贴墙的趋势，另外还可以降低燃烧器区域壁面热负荷以减轻炉膛下部炉内结焦。本燃烧器合煤粉燃烧器空气风室和油燃烧器为一体，每组燃烧器共设有2层油点火燃烧器，作为锅炉启动时暖炉，煤粉喷嘴点火和低负荷稳燃之用。六角二层12只油枪的热功率为锅炉最大连续负荷时燃料总放热量的20%.表1-3 燃烧器设计参数项 目单 位数 值单个喷嘴热功率（4台磨

8、运行）MW53.8一次风率%20.35一次风速m/s20.77一次风温120二次风率%74.65二次风速m/s53.51二次风温302水平夹心风率%5.42水平夹心风速m/s35水平夹心风温302一次风喷嘴阻力Pa760二次风喷嘴阻力Pa850一次风喷嘴间距mm35701.4 制粉系统本机组采用风扇磨煤机，直吹式制粉系统。配有6台型号为FM340.1060风扇磨煤机，环锅炉周围布置，前后墙个两台，左右侧墙各一台。燃用设计煤种时投运5台磨煤机，即可保证锅炉的最大连续负荷，另一台磨煤机备用。磨煤机的干燥剂采用热烟气与热空气混合物，配有烟气再循环系统。由每台磨煤机出来的风粉混合物，经三根煤粉管道进入

9、相应燃烧器的三层一次风喷嘴。即每台磨煤机与一个的角三层一次风对应，一台锅炉共六组燃烧器配六台磨煤机。1.5 改造方案简介本次针对燃烧系统改造为依托目前燃烧系统为基础进行改造，改造范围主要包括主燃烧器部分和燃尽风部分。主燃烧器部分：1) 燃烧器本体更换(一次风组件设计更换、二次风喷口组件)2) 一次风煤粉管道补偿联管器设计更换3) 原主燃烧器大风箱与水冷壁连接膨胀节更换燃尽风部分：4) 燃尽风区域水冷壁管设计安装5) 燃尽风固定装置设计安装6) 燃尽风本体设计安装（喷口、风箱、摆动装置等）7) 燃尽风连接风道设计安装8) 燃尽风风箱设计安装热控部分：9) 所有主燃烧器区域二次风门执行器更换。10

10、) 新增风门执行器84台11) 新增燃尽风摆动执行器6台保温：12) 主燃烧器区域保温利旧13) 燃尽风新增部分保温重新设计二、试验目的为了保证锅炉改造后燃烧稳定和安全经济运行，通过热态燃烧调整试验，确定最合理、最经济的安全运行方式和参数控制要求，为锅炉的安全运行、经济调度、自动控制及运行调整和事故处理提供必要的依据。1. 通过热态调整和优化，使改造后的机组处于最佳的安全经济环保工况运行；2. 根据试验结果，提供包括锅炉运行参数和配风方式等内容的运行操作卡片；3. 确定改造后锅炉机组的热效率；4. 确定不投油稳燃最低连续运行负荷；三、试验依据本次试验以国家标准GB-10184-88电站锅炉性能

11、试验规程依据，进行试验。四、试验前的准备工作1. 参加试验人员在试验前必须熟悉本试验措施，掌握每项试验的目的、测点位置以及测试方法；2. 试验所需仪器及工具准备就绪，需要标定的仪器已经经过标定，修正系数确定；3. 检查测点有无堵塞和泄漏现象，发现缺陷及时消除4. 试验记录表格制好备用5. 试验措施经厂主管领导签字、批准，并送达需要配合工作的部门。五、试验条件及要求1. 确认锅炉机组的主、辅机运行正常，并能满足试验要求，锅炉各主要保护、联锁均应投入；2. 试验期间应保证锅炉试验工况参数稳定；3. 试验期间保证具有足够、符合试验规定的同一煤种；4. 所有参与试验的仪器、仪表，包括表盘上主要的表计都

12、应工作正常并事先进行过校验和标定；5. 试验期间应根据试验要求控制锅炉蒸发量在±5以内,过热蒸汽温度为535±10等其他各参数在正常范围之内；6. 锅炉效率试验, 空预器漏风试验, 保证锅炉蒸发量为额定蒸发量；7. 做低负荷不投油试验时，必须有快速投入助燃燃料及将负荷转给其它锅炉等措施；8. 表盘参数记录必须按真实参数记录，以保证数据真实可靠；9. 每项试验前，按规定采入炉煤样，试验结束前进行飞灰、炉渣取样；10. 试验期间进行可能干扰试验工况的任何操作，如除灰、打焦、定排等，须预先通知试验人员；11. 试验记录应按规定将所有观察和测量结果全部记录于试验用表格。12. 炉外

13、照明良好，通道通畅，无妨碍试验的杂物。六、主要测点布置及测量手段1. 风温测量风温测点一般选择在风道或通道截面积上速度与温度分布均匀的部位，对于大尺寸风道，必须采用多点测量，本试验中风温测点选择如下：1) 用温度计在送风机入口测量入口温度；2) 用热电偶在甲、乙侧二次风母管测点处测量热风温度。2. 尾部烟气成份分析为确定锅炉排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失以及尾气污染对周围环境的影响，需要采集烟气样品并对其中的氧气、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等气体的含量进行分析。在采取烟气样品时，取样截面一般选择在烟气流动均匀的部位。本试验中，用TESTO 350XL烟气分析仪在空气预热器入口及空气预热

14、器出口氧量测点处测量，确定烟气成份。3. 炉膛温度分布测试试验中用红外高温仪在甲、乙侧墙及前、后墙各看火孔处测量炉膛温度分布，红外高温仪是利用红外原理来确定被测对象温度的仪器，在使用过程中应注意选择被测对象的灰度，以反映被测对象的真实温度。本试验中，用高温仪在前、后、左、右墙各看火孔处测量。4. 排烟温度测试在空预器出口测量孔处用铠装热电偶测量，在试验中需采用多点测量后取平均值的方法获得接近真实温度的温度数值。5. 飞灰、炉渣取样及其分析为确定锅炉固体未完全燃烧热损失，试验中要对灰、渣进行取样分析，以测定其可燃物含量，并进一步根据灰渣各自所占的比重计算其未完全燃烧热损失。1) 飞灰取样飞灰取样

15、的位置一般选择在锅炉尾部的烟道上。本试验中，飞灰取样按锅炉原有的飞灰取样器取下的灰样，采样期间，采样系统应保持良好的密封性。2) 炉渣取样炉渣样品在炉底的捞渣机上采集；灰渣样品收集好以后，应进行缩分，以保证样品的代表性，经缩分后的样品要装入密闭的容器内保存，试验结束后送实验室进行可燃物含量分析，灰渣可燃物含量的测定应按原电力工业部标准RS-26-1的规定进行。6. 原煤取样原煤样品应从流动的燃料中取样，原煤采样的时间应视燃料采取点至送入炉膛所需要的时间而适当提前，在采样和保存过程中，煤样应保持密封状态以避免其中水分的蒸发，每份样品的采集应根据原煤的粒度选择14kg，本试验中入炉煤煤样在原煤仓处

16、进行采样，并送实验室进行工业分析；七常规热态调整试验内容及措施本部分试验为燃烧器改造后的常规热态调整试验，主要目的是了解机组大修后的锅炉及辅机运行特性，并根据其运行特性对机组进行热态运行下的调整，使得燃烧器改造后的机组在安全稳定的前提下达到最大的经济环保性。1. 制粉系统优化调整试验锅炉燃烧过程中，由于均粉挡板开度不同，而引起一次风携带煤粉量的变化，对燃烧过程的状况和质量影响极大，所以有必要对均粉挡板进行调整试验，以确定对各方面均为有利的开度。本项试验需在225MW300MW稳定负荷下进行。具体步骤如下：(1).保持磨煤机出力稳定；(2).记录相关表盘参数；(3).调整均粉挡板开度，观察锅炉参

17、数变化过程中，排烟中NOx含量、灰渣中可燃物含量变化，炉内挂焦情况等；(5).经过反复测量和调整，综合考虑各种参数的变化情况，最终选取对各方都相对有利的均粉挡板开度。2. 过量空气系数优化调整试验炉膛出口的过量空气系数是衡量炉内空气量多少的一个重要参数，也称为炉内过量空气系数。过量空气太少时，燃料与空气的接触机会过少，不完全燃烧损失将增大；反之，当过量空气过大时，由于传热量减少，排烟损失将很大。在不完全燃烧损失和排烟热损失之和最小时，也就是使得锅炉效率最高时的炉内过量空气系数称为最佳过量空气系数。在运行中应尽可能保持炉内过量空气系数接近最好是等于最佳过量空气系数，以获得最高的锅炉效率。过量空气

18、系数优化调整试验的目的就是通过试验调整寻找最佳过量空气系数，试验中，在保持一次风量不变的情况下，依靠改变总风量或二次风量来调整炉内过量空气系数。在每一个预定的试验工况下，按锅炉反平衡试验的要求，对相关项目进行测量、记录，依次计算不完全燃烧损失和排烟损失，通过在不同过量空气系数下的多次试验，找出锅炉的最佳过量空气系数。本项试验需在225MW、300MW负荷下分别进行。具体测试步骤如下：(1).保持锅炉额定蒸发量；(2).保持适当的二次风配风(3).测量炉膛出口氧量；(4).测量炉膛温度；(5).记录相应锅炉表盘参数；(6).计算炉膛过量空气系数；(7).反复进行以上调整测试，确定最佳的炉膛过剩空

19、气系数。注意：在进行本试验之前需对表盘氧量进行就地校核。3. 二次配风优化调整试验炉膛内各层二次风风量保持合理的配比，即保持适当的速度和风率，是在炉内建立正常的空气动力场，使风粉混和均匀，保证燃料良好着火和稳定燃烧所必需的条件，二次风过高或过低都可能破坏气流的正常混和扰动，从而降低燃烧的稳定性。二次风配风优化调整试验的目的就是按照锅炉实际使用的煤种通过配风优化调整试验确定合理的二次风分配原则，并通过试验找出各种不同负荷下二次风箱及各二次风门开度的合理值。本项试验需在225MW、300MW负荷下进行。(1).调整二次风挡板开度，稳定运行60min；(2).测量对应配风工况的炉膛温度；(3).测量

20、炉膛出口烟气成份；(4).记录相应锅炉表盘参数；(5).记录二次风挡板开度；(6).根据以上测试情况，对配风方式进行调整，再进行测量，直至工况达到最佳运行状态。4. 高位燃尽风摆动试验在主燃烧器区上部布置有高位SOFA燃尽风，占总风量的约20-30%，是降低燃料型及热力型NOx的主要手段。燃尽风布置四层，运行时调整手段灵活，通过不同层的搭配组合，以寻求最优燃尽风位置。燃尽风设计为喷口可以上下左右摆动喷口，运行时通过喷口摆动以实现燃尽区内合理的空气分布，实现很好的燃尽效果。高位燃尽风垂直摆动对火焰中心的高度、煤粉的燃尽度、排烟中的NOx含量、汽温等都有重要影响。因此必须对高位燃尽风的垂直摆动位置

21、进行试验，确定最佳的摆动位置；本项试验需在300MW负荷下进行具体试验步骤如下：将高位燃尽风喷口水平方向角度保持在0°位置，在满负荷下运行且锅炉各参数在最佳工况下，依次将高位燃尽风喷口调到下摆15°、0°、上摆15°；测量每次调整后的炉膛温度；记录每次调整后锅炉的表盘参数；按规定对飞灰取样并进行可燃物分析；根据试验数据确定最佳的高位燃尽风上下摆动最佳位置；根据高位燃尽风两项摆动实验，综合锅炉运行稳定性、经济性及尾部烟气NOx值等指标来确定高位燃尽风最佳摆动位置，并予以试验证明。5. 预热器漏风测量空气预热器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需的

22、空气。空预器的漏风率是空预器运行的重要指标，若空气预热器的漏风率过大，不仅会影响送吸风机的出力，还会影响空气预热器内的传热效果，直接影响锅炉效率。本项试验的目的就是为获得空预器的准确漏风率，以检测空气预热器在本次大修的检修效果。具体试验步骤如下：(1).保持锅炉额定蒸发量；(2).稳定锅炉通风量及风压；(3).保持炉膛负压稳定；(4).测量空预器前后氧量；(5).记录相应锅炉表盘参数；(6).计算预热器漏风率。6. 锅炉参数优化调整(1).优化调整的主要参数为：汽温、排烟中NOx含量及飞灰中可燃物含量；(2).保持锅炉负荷在80%以上稳定运行；(3).保持制粉系统稳定运行；(4).通过二次风配

23、风调整和过量空气系数调整等一系列措施，调整锅炉燃烧，观察并记录对锅炉汽温的影响，并对调整后的锅炉飞灰取样化验。反复调整，降低飞灰可燃物并保证锅炉汽温等参数正常，同时将NOx降低到最低；(5).记录调整前后的表盘参数。7. 低负荷不投油稳燃试验锅炉不投油最低稳燃负荷试验的目的，是为了确定燃煤锅炉在不投油或气体燃料助燃时，能够长期稳定燃烧所能达到的最低负荷。 具体试验步骤如下：(1).缓慢降低负荷至75额定负荷，操作时要严格按锅炉运行规程执行；(2).试验前以10额定负荷在逐级降低锅炉负荷时，每级负荷下至少保持稳定30min；逐渐降低锅炉负荷至最小蒸发量且不投油而能长期稳燃，初步确定最低稳燃负荷为

24、50%额定负荷；(3). 降低锅炉负荷过程中，根据燃烧情况，调整各层二次风门开度，保证气温等参数正常，氧量始终保持在57左右；(4).锅炉到最低负荷时保持连续稳定运行两小时，若锅炉发生灭火则按灭火处理；(5).测量炉膛温度；(6).测量炉膛出口氧量；(7).在降负荷过程中应密切监视炉内燃烧情况、炉膛负压及过量空气系数；(8).最低稳定负荷下试验持续时间不少于两小时；(9).记录相应锅炉表盘参数及做好相应的观察记录。8. 锅炉热效率测定试验锅炉性能试验的主要试验项目就是锅炉热效率试验。为了求得锅炉在负荷变化范围内的运行特性，热效率试验应在锅炉225MW、300MW负荷下进行。每改变一种工况，应该

25、重复进行两次测试，如两次测试的结果相差过大时，需重做一次或多次。每一种工况下具体试验步骤如下：(1). 试验前，锅炉机组应连续运行3天以上。正式试验前的12h中，前9小时机组运行负荷应不低于试验负荷的75，后3小时应维持预定的试验负荷；(2). 锅炉蒸发量应保持在试验负荷±5%范围内，蒸汽压力应保持在额定压力±4%范围内，蒸汽温度应保持在额定温度±10范围内；(3).试验期间，保持锅炉各参数在最佳工况下运行；(4).测量炉膛温度；(5).测量炉膛出口氧量；(6).记录相应锅炉表盘参数；(7).按规定对煤质，炉渣、飞灰取样并进行工业分析；(8).对煤质进行元素分析；

26、(9).排烟温度的测量；(10).送风温度的测量；(11).计算锅炉热效率，锅炉热效率计算采用反平衡法。八、试验数据处理1取舍原则在试验过程中或整理试验结果时，发现测量到的数据有严重的异常情况，则应考虑将此工况试验舍弃；如果受影响的部分是在试验的开头或结尾处，则可部分舍弃；如有必要，应重做该工况试验。在试验期间,凡出现试验燃料特性超出事先规定的燃料特性范围，蒸发量或蒸汽参数波动超出试验规定的范围，某主要测量项目的试验数据中有1/3以上试验结果的误差或允许误差超出协议规定的数值，该工况试验应作废。同一试验数据经过多次测量的值或计算的值偏差超过±5，应根据情况作废，应重新进行测量,直到符合标准，在测量时有效位数为3位，计算公式时应按国家电力工业标准汇编计算，结果只保留2位有效位数。2消除误差试验期间应尽量保证机组的稳定，运行各参数的稳定，所记录数据应真实可靠，如发现异常情况或锅炉运行不稳应及早通知试验人员，以防止数据处理时不必要的人为误差；在测量过程应尽量避免由突发的不正常因素或测量中的疏忽而