102mwhw锅炉运行总结

102mwhw锅炉运行总结

1锅炉燃烧及运行条件韶关变电站10号机组为300mw汽轮发电，采用东山尊龙厂生产1吨和hw火焰锅炉。该炉为双拱型单炉膛、一次中间再热、平衡通风、亚临界参数、固态排渣、自然循环汽包炉,燃用粤北地区红工无烟煤。机组于2000年3月通过168h试运行。锅炉主要设计参数、设计煤种及灰渣特性分别见表1～表3。从上表数据可以看出,与国内其它W型火焰锅炉相比,韶关电厂10号炉燃用的粤北地区红工无烟煤煤质最差,灰分最高,挥发分和低位发热量最低,是一种极难着火、稳燃和燃尽的煤种,但其属低结渣性煤种。2主要系统和设备2.1次风系统的工作原理炉膛由膜式水冷壁构成,为W型火焰炉典型布置,锅炉由下部燃烧室和上部炉膛组成,下半炉膛为燃烧室,在炉膛高度约1/3处,前墙和后墙向内拱形成炉拱,前墙和后墙在拱上各布置有12个双旋风燃烧器。炉膛后墙水冷壁上部向前拱而后向后折形成折焰角。燃烧方式为下冲式,火焰在下炉膛形成W型。双旋风式燃烧器(图1)由1个格条分配箱,2个旋风筒,2个主燃烧喷口,2个乏气挡板,2个乏气喷口和相应管道组成。一次风风粉混合物通过管道进入格条分配箱后,被分成两股相等的射流分别沿切线方向进入2个旋风筒中。在离心力作用下,一次风粉混合物中的燃料在这里被分离出来,旋转的煤粉射流通过主喷燃器喷入炉内,分离出来的乏气进入筒上部的乏风管,通过乏气喷口送入炉膛。安装在乏气管上的乏气档板调节乏气风量的大小从而改变主喷嘴煤粉浓度。煤粉射流的旋转强度可通过装设在主喷燃器内的可调节消旋拉杆进行调节。来自环形联箱的助燃用二次风分为拱顶风和拱下水冷壁垂直墙面风。拱顶风又分为3股:1股通过与主燃烧器同心的喷口送入炉内,另1股通过与乏气喷口同心的喷口送入炉内,还有1股用来助燃点火用油枪。拱下二次风在垂直方向上又分为上、中、下3股。各股二次风的流量均可以用挡板来调整。每组双旋风燃烧器都配有1支高能点火器和点火用油枪,燃用“0”号轻柴油,共24支。油枪为机械雾化方式,单个油枪的最大出力为0.75t/h,工作压力3.0MPa。每支燃烧器和油枪的着火情况都可通过各自的火焰检测装置来观察。冷却风系统设有2台100%容量的冷却风机,用于火检装置和炉膛电视的冷却。为了提高燃烧器区域温度水平,有利于着火和燃尽,在下炉膛还敷设有卫燃带。2.2美国阿姆斯特丹-惠勒能源公司锅炉采用双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统,配有4台磨煤机、8台给煤机和2台一次风机。磨煤机为美国福斯特-惠勒能源公司制造的D-11D型双进双出钢球磨煤机。其煤粉分离器与磨煤机直接连在一起,成为一个整体,两端各有1台。单台磨煤机最大装球量80.1t,最大出力53t/h,要求入口原煤粒度小于30mm,出口煤粉细度R74为83%。给煤机为电子称重式,利用调节转速来改变出力。2.3次风斑块b燃烧器的二次风挡板有:拱上乏气喷口二次风挡板(A)、拱上主喷口二次风挡板(B)、拱上燃油二次风挡板(C)、拱下垂直墙二次风挡板(D)、拱下垂直墙二次风挡板(E)、拱下垂直墙二次风挡板(F)。(1)主燃烧煤粉混合物速度该挡板可用来调整火焰的形状、长度和稳定性。当乏气档板关小时,主燃烧器煤粉混合物速度增加,但浓度降低,这就使煤粉射流穿透力增强,着火点推迟。当乏气档板开大时,煤粉射流速度降低,浓度增加,着火点将更靠近拱墙。(2)主燃烧二次风斑块该挡板安装在环形风箱内部,它包括油枪二次风挡板、乏气二次风挡板和主燃烧器二次风挡板。主燃烧器二次风挡板可以调整火焰长度和着火位置。运行初期,调整上述挡板,并在较大的煤种范围内定位运行。(3)垂直墙的二次风纸板该挡板用以控制和调整在垂直水冷壁墙上布置的三级二次风的燃烧工况。火焰的状况取决于各级二次风的风量值。(4)消旋杆的位置消旋杆可单独调节,在运行初期,为了调整煤粉射流离开燃烧器后的形状,应设定消旋杆的位置。当消旋杆放至主燃烧器底部时,煤粉射流旋转基本消失而贯穿力增强。相反,当消旋杆拉起到燃烧器锥形体之上时,煤粉射流在离开燃烧器喷口后会立即散射,导致贯穿力降低,着火较为容易。(5)省煤器出口烟气中o2/co含量的变化档板调整的正确步骤是首先建立较好的风箱压力。风箱压力保持在(600～700)Pa左右为宜。着火点离开燃烧器的长度可以通过消旋杆和乏气档板的调整来实现,另外,B档板也会影响着火点位置,D、E档板同样如此。调节F档板开度可平衡省煤器出口烟气中的O2/CO含量。煤粉射流的着火点距拱不超过1m为宜。3调试和分析3.1挡风板及受限制板开度试验内容包括:二次风量测量装置的标定,二次风箱沿长度方向上布风均衡性测量,二次风风门挡板特性测量,炉膛空气动力场烟花示踪试验等。试验结果及分析如下:(1)二次风箱静压沿炉宽方向呈梯形分布,两端压力大,中间压力小。因此,在机组运行时,配风应采用不均等配风,挡板开度中间大两端小,才能保证进风的均匀性,减小炉膛出口的氧量偏差,以降低飞灰可燃物含量,提高锅炉效率。(2)大部分二次风挡板特性较好,在60%开度以下,风速随挡板开度的变化率较大,大致呈线性关系,在60%开度以上,风速随挡板开度的变化率趋缓。也有少数挡板特性较差,在挡板全关时,也有较大的漏风和较高的风速,特别是C1燃烧器的A、E、F挡板以及D3燃烧器的C挡板特性较差,调整时需注意。(3)整个炉膛示踪烟花不贴壁,较好地呈现出W形状,符合设计要求。乏气挡板的开度对一次风和乏气风速的影响较大,随着乏气挡板的开大,乏气的火焰变长,一次风火焰变短。3.2热态调平试验2000年12月28日,在第二次整组起动前进行了各粉管的冷态调平,调平情况如下:维持一次风管母管压力9.1kPa,A、B、C、D磨煤机的一次风流量分别为33/34t/h、30/30t/h、34/35t/h、33/33t/h。2001年1月6日到1月7日,进行了热态调平,调试工况如下:A磨煤机风量44t/h,筒体压力6908Pa,给煤量48t/h,出口风温90℃;B磨煤机风量59.5t/h,筒体压力7713Pa,给煤量48t/h,出口风温94℃;C磨煤机风量54t/h,筒体压力7385Pa,给煤量46t/h,出口风温90℃;D磨煤机风量63t/h,筒体压力7575Pa,给煤量55t/h,出口风温92℃。各缩孔的调平结果如表4。3.3煤种的调整应注意的问题在整个燃烧调整过程中,根据冷态试验结果反复调整挡板以适应韶关电厂煤种的变化。调整时注意以下几点:(1)二次风的配风平衡;(2)保证煤粉恰当的着火距离;(3)周界风适度。根据煤种变化,对各挡板的开度进行了相应的调整,以保证燃烧的稳定。3.4煤的燃烧调整困难韶关电厂设计煤种为粤北红工无烟煤,但实际试运煤种掺混了多种煤,煤种变化范围大,给燃烧调整带来极大困难。煤的低位热值从13430kJ/kg(2月17日3值)到19800kJ/kg(2月11日3值),灰分(收到基)从34%到46%,挥发分(收到基)从7%到9%。在168h试运行期间要求入炉煤质尽可能接近设计煤质。3.5煤质达到设计煤质时,锅炉燃烧稳定在进行燃烧调整时,撤油枪前后用辐射式高温计测量炉温,掌握炉内燃烧状况,保证锅炉稳定燃烧。炉温测量数据表明:当煤质达到设计煤质时,■煤量160t/h,就能带满负荷,炉拱下区域23m、21m层平均温度1500℃左右,油枪易撤,锅炉燃烧稳定;当煤质差时,给煤量161t/h,投4支油枪,机组只能带250MW负荷,炉拱下区域23m、21m层平均温度1390℃左右,锅炉燃烧不稳定。3.61锅炉燃烧试验结果2000年3月8日15时,负荷升至300MW,机组进入了168h试运行;锅炉有关自动调节系统全部投入,所有保护均投入,吹灰程控投入运行。在试运行过程中,锅炉脱油吹灰,每天吹1次,一方面防止塌焦灭火,另一方面减小过热器减温水量的使用。在168h试运行期间,锅炉燃烧稳定,主要设备运行比较正常,主要运行参数基本达到设计要求,2000年3月15日15时,168h试运行结束。表5列出了试运行期间锅炉燃用煤质分析结果。根据原煤分析可知,与设计和校核煤种相比,实际入炉煤种热值高,挥发分较高,灰分小。168h期间亦有燃用比设计煤种差的煤,燃烧同样稳定。从看火孔观察该煤种着火稳定,炉膛火焰稳定。机组在210MW负荷即可断油燃烧。表6为168h试运行锅炉主要运行参数。由表可见,锅炉运行参数可满足汽机带负荷需要。4燃烧现代锅炉的设计特点(1)韶关电厂燃用的粤北红工无烟煤多为地方小窑煤,煤质变化大。当煤质变差时,燃烧就不稳定,炉膛负压波动大,炉膛易发生灭火,经常需要投入2～4支轻油枪助燃,这不仅增加了发电成本,而且长期的煤、油混烧,对锅炉也会造成不良影响,如结渣、积灰、受热面腐蚀等,严重时可能发生空气预热器着火事故。在目前运行过程中,锅炉的排烟温度比设计值高出20℃以上,飞灰含碳量偏高,锅炉热效率比设计值低3%左右。(2)锅炉采用双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统,一次风速、一次风率均较高,磨煤机出口风粉混合温度设计值仅为93℃,煤粉着火所需的热量较高;制粉系统调整对炉膛燃烧影响很大,各一次风管煤粉浓度不易调平,不利于煤粉的着火和稳燃。对韶关电厂燃用的如此差的劣质无烟煤,建议采用中间贮仓式钢球磨煤机制粉系统。(3)W型火焰炉燃烧器二次风挡板数量众多,共144个二次风挡板,在进行燃烧优化调整时,若完全按照正交试验的要求进行,则试验工况数目繁多,只能简化试验工况。并且,二次风挡板