南宁电厂调研小结(电科院刘鹏远)

4-广西南宁电厂660MW超临界W火焰锅炉调研小结2012年4月11日，华电集团公司火电产业部、华电集团西南4家电厂（珙县、塘寨、镇雄、桐梓）、华电电科院等相关人员，对广西南宁电厂超临界W火焰锅炉运行情况进行了调研，重点是了解锅炉水冷壁壁温、偏差、有无开裂变形等问题，以便为华电已投运超临界W火焰锅炉水冷壁开裂问题的处理及后续同类型锅炉的设计优化提供参考。概述国电南宁发电厂2×660MW机组新建工程锅炉为超临界参数、W型火焰燃烧、垂直管圈水冷壁变压直流锅炉、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。燃烧器采用专门用于燃烧低挥发份煤种的双旋风煤粉燃烧器，并设置燃尽风，通过调节燃烧区和燃尽区不同的风量比来获得低的NOx排放水平。煤质情况机组设计煤种为贵州兴义无烟煤，St,ar=2.47%，Vdaf=8.25%，Qnet,ar=22.2MJ/kg；而实际燃用煤种多数为Qnet,ar=19MJ/kg，Vdaf=5-6%，S<1%，煤质比较稳定。水冷壁温度情况锅炉在运行过程中前墙水冷壁基本无超温现象。调研时机组负荷为457MW，5台磨运行，煤量为250t/h，主汽压18.16MPa，主汽温567℃，再热汽温568℃，中间点温度为380℃，过热度12℃（上述数据取自DCS画面）。此时水冷壁温度情况如下：前墙下部水冷壁最低温度357℃，最高温385℃，偏差28℃；前墙上部水冷壁最低温度365℃，最高温426℃，偏差为61℃；两侧墙上部温度普遍在360-390℃之间。通过壁温情况可以看出，前墙上部水冷壁温度偏差是存在的，中间和两边的最大偏差也有60℃。但由于中间点温度控制的很低（中间混合集箱的设置也在一定程度上降低了中间点温度），只有380℃，因此前墙水冷壁最高点温度很低，只有426℃。前墙水冷壁整体温度是不高的，因此即使有一定的温度偏差存在，也能保证水冷壁的安全运行。炉膛结构方面作的改动东锅660MW与600MW超临界W火焰锅炉相比，做的比较大的改动主要有两处：高度由56m增加至58m、下水冷壁和上水冷壁中间增设中间全混合集箱。其中高度增加主要是为了降低炉膛容积热负荷，由90降至84.8KW/m3（珙县的容积热负荷为83.48KW/m3），避免炉膛温度过高引起严重的结焦现象。此外，由于设计煤种挥发份较低，为保证足够的燃尽时间，也有必要把炉膛加高。增设中间全混合集箱。从下水冷壁前后墙出口和侧墙出口引出，在两侧墙混合集箱进行全混合。中间全混合集箱在北京巴威、上锅生产的超临界W炉上都有，而哈锅和东锅生产的第一批超临界W炉上是没有的。增设中间全混合集箱可以把下水冷壁出口的温度偏差消除，而下水冷壁偏差普遍在20-30℃(南宁电厂为28℃)。因此混合集箱的设置对上部水冷壁温度偏差的消除是有利的。增设中间混合集箱的其它影响为：1、汽水压降会增加，因此给水泵选型上需考虑（南宁电厂的选型在原基础上增加了0.5MPa）；2、重量增加，钢结构和支吊架结构等需重新布置校核。中间混合集箱前墙引出管图片水冷壁下集箱和进水管布置方式在水冷壁下集箱布置位置上，哈锅和东锅略有不同。东锅的省煤器下降管布置在左侧墙，引到前墙中间位置后再进行四面墙的分配，这样前墙的阻力要相对小一点；而哈锅的省煤器下降管布置在后墙，引到左右侧两个分配集箱再进行分配，下降管离前墙的距离最远，阻力也要相对大一点。前后墙的进水管均采用均匀布置形式。南宁电厂前后墙进水管各有16根，侧墙各为5根。而镇雄的前后墙进水管各有12根，侧墙各为10根。省煤器下降管前墙分配集箱省煤器下降管前墙分配集箱南宁电厂水冷壁下集箱布置在前墙镇雄电厂水冷壁下部分配集箱在侧墙运行方面南宁电厂燃烧器的布置形式如下：粉管采用对称布置形式，目的是要使热负荷输入均匀。但这有个前提，即：各粉管煤量和风量要相对平衡，偏差不能过大，否则就起不到均匀热负荷输入的作用。因此制粉系统的调平很关键。煤粉细度的控制是保证飞灰可燃物的关键措施，由于挥发份降低，南宁电厂控制R90在2-3%。这种细度与珙县、镇雄比较接近。在停磨次序上，南宁电厂停磨顺序依次为CDAFBE，而起磨的时候正好相反。总之，在磨机投运上，要尽量同时保证前后墙以及炉宽方向上的热负荷输入要均匀。在吹灰上，炉膛和屏过基本上一天吹一次，而吹灰后可以有效的降低左右侧的汽温偏差。小结1、增设中间混合集箱可以把下部水冷壁温度偏差消除，因此对于降低上部水冷壁的温度偏差和整体温度水平是有利的。增设中间混合集箱对锅炉性能不会有负面影响，但需考虑的其它两个影响是：汽水压降会增加，因此给水泵选型上需考虑（南宁电厂的选型在原基础上增加了0.5MPa）；重量增加，钢结构和支吊架结构等需重新布置校核。2、对于新设计的机组，建议增加中部全混合集箱；对于已投产的机组，由于改动量非常大，还需先从运行调整方面来消除温度偏差。而事实证明，通过精细的调整（