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文档简介
ICS27.100
Fxx
备案号:xxxxx-2020DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/TXXX—202X
煤粉锅炉燃烧调整试验技术导则
Guideofcombustionadjustmenttestsfor
pulverizedcoalboilers
(征求意见稿)
202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施
国家能源局发布
1
DL/TXXX—202X
目次
前言......................................................................................................................错误!未定义书签。
1范围.....................................................................................................................................................2
2规范性引用文件.................................................................................................................................2
3术语与定义.........................................................................................................................................2
4试验目的与频次.................................................................................................................................4
5试验准备.............................................................................................................................................5
6测量项目、仪器要求及测量方法.....................................................................................................5
7试验条件及要求.................................................................................................................................6
8制粉系统调整试验.............................................................................................................................8
9燃烧系统调整试验...........................................................................................................................11
10试验报告.........................................................................................................................................17
附录A风量标定系数计算.................................................................................................................18
附录B对冲燃烧锅炉省煤器出口烟气氧量及CO浓度分布特性.................................................20
附录C在线运行氧量修正.................................................................................................................23
附录D试验报告的主要内容.............................................................................................................24
附录E优化运行指导卡片.................................................................................................................25
煤粉锅炉燃烧调整试验技术导则
1范围
本标准规定了煤粉锅炉燃烧调整试验方法。
本标准适用于切圆燃烧、对冲燃烧以及W火焰燃烧煤粉锅炉,其他燃烧类型的锅炉可参
照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适
用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T10184电站锅炉性能试验规程
GB13223火电厂大气污染物排放标准
DL/T1445电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则
DL/T2167燃煤锅炉冷态空气动力场试验方法
DL/T466电站磨煤机及制粉系统选型导则
DL/T467电站磨煤机及制粉系统性能试验
DL/T5121火力发电厂烟风煤粉管道设计规范
DL/T5145火力发电厂制粉系统设计计算技术规定
DL/T567火力发电厂燃料试验方法
3术语与定义
下列术语和定义适用于本标准
3.1
燃烧调整试验combustionadjustmenttest(燃煤锅炉燃烧调整试验方法,1974)
有计划地改变燃料和配风的可调参数及控制方式,对燃烧工况进行全面的测量,对取得
的结果进行科学的分析,从锅炉运行的安全性、经济性、环保性等方面加以比较,确定锅炉
制粉系统和燃烧系统的最佳运行参数及控制方式。
3.2
低氮燃烧lowNOxburning(电力名词,第三版)
在燃料燃烧的过程中,采取减少氮氧化物生成和把氮氧化物还原成氮气的燃烧方法。
3.3
运行氧量operationoxygencontent
-2-
省煤器出口烟道内烟气中氧气的体积含量百分率。
3.4
还原性气氛reducingatmosphere(电力名词,第三版)
含有还原性气体(硫化氢、一氧化碳等)而含氧量很低的烟气氛围。
3.5
风粉调平flowratesaverageddistributionofairandpulverizedcoal
调节一次风管上的节流缩孔和煤粉分配器等风粉调节装置,降低同层燃烧器一次风管之
间的风速和粉量偏差。
3.6
一次风母管压力primaryairpressureinmainduct
空预器出口至一次风支管入口段热一次风母管内一次风压力。
3.7
一次风煤比primaryaircoalratio
输送煤粉进入燃烧器的一次风量与煤量的比值。
3.8
煤粉细度finenessofpulverizedcoal(出处,DL/T467)
大于一定粒级的煤粉质量占总质量的百分比,用煤粉在筛孔尺寸为x(μm)的试验筛上
筛后剩余量所占的百分比Rx(%)来表示。
3.9
石子煤refusefrompulverizer(出处,DL/T467)
从中速磨煤机排出的矸石、煤粒和铁件等。
3.10
分磨掺烧方式differentcoalfeedtoaboilerwithseparatedmills(出处,DL/T1445)
不同入厂煤由不同磨煤机磨制,并由对应的燃烧器燃用该煤种,不同的煤种在炉内边燃
烧边混合的掺烧方式。
3.11
炉外预混掺烧方式coalblendedoutsideboilerbeforeburning(出处,DL/T1445)
将两种或两种以上入厂煤预先进行掺混,再送入锅炉燃烧的方式。
3.12
干渣机冷却风率coolingairrateofdryslagconveyor
干渣机有组织冷却风进风量占锅炉入炉总风量的百分比。
3.13
流场优化flowfieldoptimization
通过风道内导流、混流、整流及均流等方式,提高风量在线测量断面速度和温度分布的
均匀性。
-3-
3.14单项试验singletest
属于同一调整项目的一组测量工作,可称为一个单项试验。一个燃烧调整试验可能是一
些单项试验组成的:运行氧量调整试验;煤粉细度调整试验;一、二次风配比的调整试验等。
3.15
直吹式制粉系统direct-firedpulverizingsystem(出处,DL/T467)
磨煤机直接向燃烧器输送煤粉的系统。通常包括中速磨煤机、双进双出钢球磨煤机、风
扇磨煤机(三介质干燥、二介质干燥)直吹式制粉系统。
3.16
中间储仓式制粉系统storagepulverizingsystem(出处,DL/T467)
磨煤机磨制出来的煤粉先储存在煤粉仓里,然后再按需要供给各燃烧器的制粉系统,根
据送粉介质的不同分为中间储仓式乏气送粉制粉系统、中间储仓式热风送粉(炉烟干燥或热
风干燥)制粉系统。
3.17
半直吹式制粉系统semi-direct-firedpulverizingsystem(出处,DL/T467)
磨煤机磨制出来的煤粉经细粉分离器分离出来后,再由热风将煤粉直接向燃烧器输送的
系统。
3.18
直流煤粉燃烧器straight-throughpulverizedcoalburner(出处,电力名词)
出口气流为直流射流或直流射流组的煤粉燃烧器。主要应用于切圆燃烧锅炉。
3.19
旋流煤粉燃烧器vortexburner,swirlpulverizedcoalburner(出处,电力名词)
出口气流包含有旋转射流的煤粉燃烧器。此时燃烧器出口气流可以是几个同轴旋转射流
的组合,也可以是旋转射流和直流射流的组合。主要应用于前后墙对冲燃烧锅炉和W型火焰
燃烧锅炉。
4试验目的与频次
4.1燃烧调整试验的目的主要包括:
1)优化锅炉的燃烧状态,提高锅炉运行的安全性、经济性和环保性;
2)在保证锅炉运行安全和环保达标排放前提下,提高锅炉热效率,降低锅炉各项热损失;
3)降低飞灰及底渣可燃物含量;
4)调整排烟温度至合理范围;
5)减少燃烧生成的CO、NOx等气体污染物;
6)缓解炉膛水冷壁近壁区还原性气氛;
-4-
7)降低锅炉机组的辅机电耗及厂用电率;
8)确定燃料掺烧的最佳配比及方式;
9)得到不同负荷下锅炉炉内及各级受热面区域的燃烧与传热特性、汽水系统工质特性、烟风
阻力特性等重要运行参数,分析锅炉的运行状态;
10)针对锅炉运行中出现的主要问题,如锅炉出力不足、汽温超限(或汽温不足)、受热面壁
温超限、事故减温水量大、汽温/氧量偏差、炉膛高温腐蚀、结渣、漏风、积灰、磨损等,提
出诊断分析、优化措施和改造建议。
4.2新建机组投产后,或原有制粉系统和设备、燃烧系统和设备、燃料种类等有重大改变时,
或锅炉突发燃烧恶化、参数偏离等重大问题时,应进行系统的全面燃烧调整试验。机组大修
(前)后,为查明锅炉设备的故障或缺陷,研究解决方案与对策等,也应根据需要进行系统
的全面或部分燃烧调整试验。
5试验准备
5.1燃烧调整试验前,试验单位应根据商务合同、技术协议及本文件,并结合锅炉设备条件、
燃料及燃烧方式等情况,编制锅炉燃烧调整试验大纲,并经各方讨论后共同确定。
5.2试验大纲的内容一般包括:前言、锅炉设备概况、试验目的、试验内容、试验依据、试
验测点布置、试验工况计划、试验仪器、测量项目和方法、试验条件及要求、试验程序、试
验数据处理方法、试验安全措施、试验组织及分工。
5.3燃烧调整试验的准备阶段,应全面检查并记录各锅炉设备及有关辅助设备的状态,掌握
设备运行现状和历史情况,进行必要的校正,消除设备缺陷。
5.4按试验任务要求,做好技术准备工作,保证主要测量项目均可以实现。主要测量项目为
取得规定的主要运行技术特性所必须测量的项目。
5.5燃烧调整试验前,宜在冷态下另开展空气动力场试验,掌握燃烧设备的空气动力场状态,
为热态调整试验奠定基础。
6测量项目、仪器要求及测量方法
6.1试验主要测量项目及仪器要求见表1,其余参数可采用运行表计。试验仪器及运行表计应
在检定或校准合格期内。
表1主要测量项目及仪器要求
序号测量项目测量仪器仪器要求
一次风量标准型毕托管的系数应在
1标准型毕托管或经标定的0.99~1.01
二次风量之内。
2非标准测速管
示值允许误差不超过满量程的±
3烟气流量微压计
1%。
4一次风压微压计或U型压力计示值允许误差不超过满量程的±
-5-
5二次风压1%。
6烟气压力
7一次风温热电偶的测量允许误差不超过满量
8二次风温热电偶程的±0.75%。
点温计点温计的示值允许误差不超过满量
9烟气温度
程的±1%。
示值允许误差不超过满量程的±
10炉膛温度红外测温仪
1%。
靠背式测速管的系数应在
一次风管风速经标定的靠背式测速管0.81~0.86
11之内。
煤粉等速取样管
煤粉浓度天平精度不低于。
12天平0.01g
筛分无烟煤、贫煤、烟煤煤粉时,宜
采用、和的煤粉
煤粉细度(出处,75μm90μm200μm
13煤粉筛筛。
DL/T467)
筛分褐煤煤粉时,宜采用90μm、
500μm(或1000μm)的煤粉筛。
O2:顺磁氧量计或氧化锆氧
量计O2浓度的示值允许误差不超过满量
CO:红外线吸收仪程的±1%。
烟气成分(出处,SO2:红外线吸收仪或紫外CO、NO、SO2浓度的示值允许误差
14
DL/T10184)线脉冲荧光法分析仪不超过读数的±5%。
NOx:化学发光法分析仪或H2S浓度的示值允许误差不超过读
紫外线吸收仪数的±2%。
H2S:紫外线吸收仪
15燃料分析
实验室分析参照DL/T567的要求。
16灰、渣可燃物含量
示值允许误差不超过读数的±
17干渣机冷却风量风速测量仪
(1.5%+0.2)m/s。
18环境温度环境温度的示值允许误差不超过读
19环境湿度数的±0.5℃。
环境湿度的示值允许误差不超过读
温湿度大气压力表
数的±3%。
大气压力
20大气压力的示值允许误差不超过读
数的±300Pa。
表中测量仪器综合考虑了现场测量便捷性和准确性,为燃烧调整试验推荐仪器,也可选用精
度更高的仪器。
6.2测量项目的取样方法、分析方法、间隔时间和测量次数参照GB/T10184和DL/T467的要
求。
7试验条件及要求
7.1现场试验测点应完备,测点位置和数量应符合GB/T10184和DL/T467要求,必要时应重
新安装和增加试验测点,测试脚手架、照明和平台应搭设完备。
7.2试验前,机组应连续正常运行3天以上,送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给水泵和
除渣系统等锅炉主辅设备应无故障,各风烟道挡板和风门应调节灵活,开关方向与位置应指
示正确。
-6-
7.3DCS主要运行表计应投运正常,指示正确,如制粉系统、汽水系统、风烟系统、烟气系统、
壁温系统等温度、压力、流量、电流、氧量、NOx等参数。
7.4单个试验工况期间煤质应稳定,其工业分析的允许变化范围如表2所示:
表2运行煤质的允许波动范围,%(出处,DL/T466磨煤机及制粉系统选型导则)
项目符号单位无烟煤贫煤低挥发分烟煤高挥发分烟煤褐煤
干燥无灰基挥
V±±
发分daf%-1-244.5
收到基灰分Aar%±4±5±5±5,-10±5
收到基低位发
Q±±±±±
热量net.v.arkJ/kg101010107
±2,
收到基水分Mar%±2±2±2Mar≥12%时,±5
±4
注:挥发分、灰分、水分为绝对偏差;发热量为相对偏差
7.5测量期间,尽可能维持锅炉总风量与燃料量不变。锅炉蒸汽参数尽可能维持稳定。允许波
动范围如表3所示。
表3锅炉蒸汽参数最大允许波动范围(出处,GB/T10184)
测量项目最大允许波动范围
D>2008t/h±1.0%
950t/h<D≤2008t/h±2.0%
蒸发量D
480t/h<D≤950t/h±4.0%
D<480t/h±5.0%
P>18.5MPa±1.0%
蒸汽压力P9.8MPa≤P≤18.5MPa±2.0%
P<9.8MPa±4.0%
t≥540℃±5℃
蒸汽温度t
t<540℃+5、-10℃
7.6试验期间任何干扰试验工况的操作应征得试验人员同意方可进行,如定期排污、吹灰、打
渣等。
7.7燃烧调整试验负荷点宜在锅炉额定蒸发量和最低蒸发量之间选取,应不少于3个典型负荷
点。
7.8试验前,宜将锅炉负荷调整至规定的数值并稳定1~2小时再进行测量。
7.9当进行单项试验时,除了该可调参数外,其他可调参数及操作方式都应尽量保持恒定。为
确保调整结果准确,所有关键参数的调整宜进行重复性测试验证。
-7-
8制粉系统调整试验
8.1一次风量热态标定试验
8.1.1分别对各试验磨煤机表盘一次风量显示值进行热态标定,得出显示值和实测值之间的风
量修正系数。风量标定系数计算方法见附录A。
8.1.2标定试验应在试验磨煤机至少3个不同风量工况下分别进行,标定选取的表盘一次风量
应覆盖实际运行常用范围且各一次风量值之间适当拉开差距,测试期间应保持试验磨煤机运
行工况稳定。
8.1.3标定试验结束后,若不同工况的风量修正系数最大相对偏差不超过5%,可将标定试验
得出的风量修正系数平均值修改到DCS相关计算公式中,使表盘风量真实反映实际风量。
8.1.4标定试验结束后,若出现不同工况的风量修正系数最大相对偏差超过5%,或表盘一次风
量波动剧烈,或风门开度与一次风量反向变化,或一次风量无法按一次风煤比自动控制等问
题,应排查(包括但不限于):
1)表盘测风装置性能不理想、堵灰或漏气;
2)DCS表盘在线风量计算公式有误;
3)变送器量程设定有误,变送器零点漂移,变送器故障等;
4)表盘测风装置安装位置不理想,流场环境无法满足测量要求;
5)风门挡板磨损,风门开度定位不准,风门动作粗放等。
8.1.5一次风量热态标定宜选用磨煤机入口风道位置的测孔进行测试,如发现因磨煤机入口风
道流场环境无法满足在线测量要求,应通过流场优化改造来解决。
8.2一次风管风粉调平试验
8.2.1在试验磨煤机实际运行常用工况下,对同层燃烧器一次风管之间的风速和粉量偏差进行
测试,并通过风粉调节装置的调整,将同层燃烧器一次风管之间的风粉偏差调整至最小状态。
8.2.2对于配备了可调缩孔或其他风速调节装置的制粉系统,调整后,同层燃烧器一次风管之
间的风速偏差应降低至5%以下。
8.2.3对于配备了煤粉分配器或其他粉量调节装置的制粉系统,调整后,同层燃烧器一次风管
之间的粉量偏差应达到要求,直吹式系统粉量偏差不宜超过20%,中间储仓式系统粉量偏差
不宜超过10%。
8.2.4根据热态下一次风管风速和粉量实测值对调节装置进行多次调整,每次调整前记录所有
-8-
调整装置的刻度位置,每一次调整后记录其调整方向和调整幅度,试验结束后,记录最终位
置。
8.2.5一次风管风粉测试工况期间应使磨煤机运行保持稳定,并对测得数据进行风粉质量平衡
校核,检验数据准确性。
8.3一次风量调整试验
8.3.1一次风量调整前,依据一次风管风速推荐运行范围和燃烧器设计一次风喷口风速等进行
一次风煤比计算。不同型式制粉系统的一次风管风速推荐运行范围见表4。
表4不同型式制粉系统的一次风管风速推荐运行范围
制粉系统型式一次风管风速推荐运行范围备注
28~32m/s,且在任何锅炉负荷下不小于
热风送粉系统当风粉混合物温度超过260℃时宜25m/s,以防止一次风管煤粉
取上限值沉积和燃烧器回火
干燥剂送粉系统且在任何锅炉负荷下不小于
22~28m/s18m/s,以防止一次风管煤粉
直吹式送粉系统沉积和燃烧器回火
8.3.2将计算得出的一次风煤比曲线与当前习惯运行的一次风煤比曲线进行比较,得出一次风
煤比调整方向。一次风煤比的调整方向一般是在保证一次风管道风速在安全范围的前提下将
现有一次风量适当调小,但不应引起燃烧器喷口烧损、结渣等问题。
8.3.3在试验磨煤机实际运行常用范围内选定多个典型出力工况,进行一次风煤比初调试验,
在保证磨煤机安全运行的前提下,对一次风管风速进行实测,对比不同风煤比工况下试验磨
煤机的一次风管风速、磨煤机出力、磨煤机振动、石子煤排量、磨煤机电耗等,得出试验磨
煤机的一次风煤比特性。
8.3.4根据磨煤机一次风煤比特性对制粉系统所有磨煤机进行调整,对比调整前后工况的煤粉
燃烧、CO生成、NOx生成、灰渣可燃物含量、一次风机电耗、排烟温度等,得出一次风煤比
最优曲线。
8.3.5对于实现了一次风煤比自动控制的制粉系统,一次风量调整试验完成后,应将试验获得
的一次风煤比最优曲线修正至DCS控制逻辑中。
8.4煤粉细度调整试验
8.4.1试验前,应查阅锅炉和磨煤机设计参数,若试验煤种接近设计煤种,则选取设计煤粉细
度作为调整参考值,若试验煤种大幅偏离设计煤种,则根据经验值或经验公式选取调整参考
值。
8.4.2(出处,DL/T466)燃用褐煤时,煤粉细度经验值选择可参考R90=35%~50%(挥发分高
-9-
取大值,挥发分低取小值);燃用无烟煤、贫煤和烟煤时,煤粉细度可按如下经验公式选取:
R90=0.5nVdaf(1)
式中:R90——煤粉在90μm筛孔筛子余留量占总量的百分数,%;
Vdaf——煤的干燥无灰基挥发分;
n——煤粉的均匀性系数。
8.4.3试验磨煤机实际运行范围内选定磨煤机大出力工况,在习惯运行控制方式下,逐台对所
有磨煤机的煤粉细度进行摸底测试。
8.4.4选定煤粉细度摸底测试结果偏离调整参考值的磨煤机,在常用大、中、小3个不同磨煤
机出力工况下,进行折向门挡板或动态分离器转速调整,获得折向门挡板或动态分离器转速
与煤粉细度的对应关系,并将煤粉细度调整至参考值。实际煤粉细度的最终确定还应综合考
虑磨煤机出力、石子煤排量和磨煤机振动等问题。
8.4.5对于实现了动态分离器转速自动控制调整的制粉系统,煤粉细度调整完成后,应将试验
获得的动态分离器转速最优控制曲线修正至DCS控制逻辑中。
8.5磨煤机出口温度调整试验
8.5.1试验前,应确定磨煤机出口最高允许温度参考限值tM和调整参考值t。磨煤机出口最高
允许温度参考限值tM见表5。调整参考值t(℃)的确定按:负压储仓式系统t=tM–10;负压
直吹式系统t=tM–5;正压直吹式系统t=tM。
表5磨煤机出口最高允许温度tM(℃)(出处,DLT5145-2019)
制粉系统型式热空气干燥烟气空气混合干燥
燃用褐煤、页岩煤时
风扇磨煤机直吹式(分离器后)约为180
约为100
燃用贫煤时为燃用褐煤时约为,燃用烟煤
钢球磨煤机储仓式(磨煤机后)90
100~130,燃用烟煤时约为120
时为70~90,燃用褐
双进双出钢球磨煤机直吹式(磨煤机后)煤时为60~70—
当时,;当≥
中速磨煤机直吹式(分离器后)Vdaf<40%tM=[(82-Vdaf)5/3±5]Vdaf40%
时,tM=60~70;
高热值烟煤小于82,低热值烟煤小于77,次烟煤、
RP、HP中速磨煤机直吹式(分离器后)
褐煤小于66
燃用无烟煤时只受设备允许温度的限制;燃用混煤时可按允许tM较低的相应煤种取值。
8.5.2选定磨煤机出口温度习惯控制值偏离调整参考值的磨煤机,在磨煤机常用出力工况下进
-10-
行磨煤机出口温度调整,验证磨煤机出口温度调整至参考值的适用性,进而获得当前磨煤机
出口温度控制的最佳值。磨煤机出口温度应综合考虑试验煤种、设备耐温、防爆要求、煤粉
着火、排烟温度等。
8.5.3出于加强煤粉着火燃烧、降低排烟温度等需求,如在8.5.2基础上进一步提高磨煤机出口
温度,应保证磨煤机入口温度不高于煤中挥发分的析出温度,并监测磨煤机和一次风管内CO
浓度,保证制粉系统的安全正常运行。最终取值宜与锅炉及磨煤机制造厂协商确定。
8.5.4磨煤机出口温度最低值应高于露点温度,且不低于60℃。对于中间储仓式制粉系统,磨
煤机出口温度最低值=露点温度+5,℃;对于直吹式制粉系统,磨煤机出口温度最低值=露点
温度+2,℃。(出处,DL/T5145-2019)
8.6一次风母管压力调整试验
8.6.1根据机组现有一次风母管压力控制逻辑,在至少三个常用机组负荷工况或磨煤机出力工
况下,调整现有一次风母管压力控制曲线,单次调节幅度以0.1kPa为宜。
8.6.2一次风母管压力调整可优先进行压力负偏置调节,以降低一次风门节流损失、降低一次
风机电耗、减小回转式空预器一次风侧漏风率等,但不应影响磨煤机出力和机组AGC快速变
负荷响应能力等。
8.6.3对于中速直吹式制粉系统,可通过磨煤机入口热一次风门开度判断当前一次风母管压力
是否合适,运行磨煤机热风门挡板最大开度宜保持在50%~70%范围内。
8.6.4一次风母管压力调整试验宜在一次风量热态标定试验和一次风量调整试验完成之后进
行。
8.6.5对于实现了一次风母管压力自动调整的制粉系统,一次风母管压力调整完成后,应将试
验获得的一次风母管压力曲线修正至DCS控制逻辑中。
9燃烧系统调整试验
9.1摸底试验
9.1.1在机组高、中、低典型负荷工况下,按当前习惯运行方式,进行锅炉摸底测试及运行参
数分析,掌握设备运行状态。
9.1.2根据设备特点及摸底测试发现的问题,确定燃烧系统调整试验的目标及内容。
9.1.3设计各单项试验工况,列出机组负荷申请计划。试验实施期间,可根据实际情况进行调
整和增减。
9.2二次风量标定试验
9.2.1在至少3个不同风量工况下,对表盘二次总风量显示值进行热态标定,得出显示值和实
-11-
测值之间的风量修正系数。标定选取的表盘二次总风量应覆盖实际运行常用范围且各二次风
量值之间适当拉开差距,测试期间应保持风量稳定。
9.2.2对于安装了燃尽风量或层二次风量在线测量装置的锅炉,也应对燃尽风量或层二次风量
进行热态标定。
9.2.3标定试验结束后,若不同工况的风量修正系数最大相对偏差不超过5%,可将修正系数修
正到DCS相关计算公式中,提高表盘二次风量的准确性。
9.2.4二次风量标定方法及问题处理可参照8.1一次风量标定的相关内容。
9.3二次风配风调整试验
9.3.1切圆燃烧锅炉
9.3.1.1在机组高、中、低典型负荷工况下,分别对燃料风、辅助风及燃尽风的风门开度进行
单因素调整,改变不同种类二次风量比例,获得其对汽温、烟温、壁温、减温水量、NOx、CO、
近壁区还原性气氛、灰渣可燃物含量等锅炉主要运行参数的影响规律。
9.3.1.2二次风门开度调整对二次风量的影响可参考冷态空气动力场试验获得的风门开度与喷
口风速的关系曲线。
9.3.1.3保持总风量不变,调整高度方向配风方式,包括均等配风、正塔配风、倒塔配风、缩
腰配风等,获得不同配风方式对锅炉主要运行参数的影响规律。
9.3.1.4调整燃烧器及燃尽风的垂直摆角,获得其对锅炉主要运行参数的影响规律,重点考虑
垂直摆角对汽温的调节作用。燃烧器下摆时应注意不引起冷灰斗结渣、高温腐蚀、炉渣可燃
物含量上升等问题。
9.3.1.5对于A/B侧汽温偏差、壁温偏差、氧量偏差等问题,可尝试四角风门、燃烧器/燃尽风
垂直摆角及燃尽风水平角的差异化调整。对于配备了烟气再循环的燃烧系统,还可尝试烟气
再循环风门开度和水平角的差异化调整。
9.3.1.6停运层燃烧器对应的二次风门应保持一定开度,以保障喷口安全。
9.3.1.7对于实现了二次风门开度和垂直摆角自动调整的燃烧系统,二次风配风调整完成后,
应将试验获得的二次风门开度和垂直摆角最优控制曲线修正至DCS控制逻辑中。
9.3.2对冲燃烧锅炉
9.3.2.1在机组高、中、低典型负荷工况下,依据锅炉燃烧状况和省煤器出口烟气成分分布实
测结果,逐只进行燃烧器及燃尽风的内、外二次风门和中心风门调整,实现炉内沿炉膛宽度
和深度方向上的均衡配风。
9.3.2.2燃烧器及燃尽风内、外二次风门和中心风门调整对二次风量的影响可参考冷态空气动
-12-
力场试验获得的风门开度与喷口风速的关系曲线。
9.3.2.3省煤器出口烟气成分测试应采用网格法取样(参照GB/T10184的要求),实测网格点
应涵盖所测断面烟气成分的峰值和谷值,取样位置尽量靠近省煤器出口,依据实测烟气成分
分布规律反映炉内燃烧状况。省煤器出口烟气成分分布与旋流燃烧器的位置对应关系见图1。
图1对冲燃烧锅炉省煤器出口烟气成分分布与旋流燃烧器的位置对应关系示意图
9.3.2.4同层燃烧器二次风门开度宜采用中间开度小、两边开度大的配风方式,以缓解旋流燃
烧锅炉普遍存在的两边燃烧缺风的问题。旋流燃烧锅炉省煤器出口烟气氧量及CO浓度分布特
性参见附录B。
9.3.2.5对于旋流强度可独立调整的旋流燃烧器,旋流强度的调整应根据煤种着火特性和喷口
气流扩展角等因素进行调整。旋流强度增强,有利于高温烟气卷吸,强化煤粉着火燃烧,但
旋流强度过大,可能导致气流飞边,燃烧器喷口及周围水冷壁结渣等问题。
9.3.2.6对于燃尽风内二次风为直流风的燃烧系统,燃尽风内二次风门开度不宜过小,以避免
燃尽风刚性不足引发燃烧不充分等问题。
9.3.2.7对于燃尽风有中心风的燃烧系统,在NOx排放低于保证值的前提下,可将旋流外二次
风门关小,增大中心风量,增强中心风穿透能力,提高煤粉燃尽性,降低飞灰可燃物含量。
9.3.2.8对于配备了燃尽风箱中隔板的燃烧系统,可尝试A/B侧燃尽风层风门的差异化调整,
缓解A/B侧汽温偏差、壁温偏差、氧量偏差等问题。
9.3.2.9对于高温受热面壁温分布不均的问题,可尝试加大高壁温区域对应的燃烧器和燃尽风
的进风量,或调整对应的燃尽风水平摆角,降低对应区域的受热面管壁温度,提高受热面壁
温分布的均匀性。
-13-
9.3.2.10对于配备了贴壁风的燃烧系统,应调整贴壁风门开度,获得其对锅炉主要运行参数的
影响规律。重点考虑贴壁风门开度对近壁区还原性气氛的调节作用。贴壁风门开大时应注意
不引起屏式过热器结渣、高温受热面超温等问题。
9.3.2.11燃烧器及燃尽风二次风门调整完成后,保持总风量不变,调整高度方向配风方式,包
括均等配风、正塔配风、倒塔配风、缩腰配风,获得其对锅炉主要运行参数的影响规律。
9.3.2.12停运层燃烧器对应的二次风门应保持一定开度,以保障喷口安全。特殊情况下,如受
热面出现壁温超温问题时,可尝试开大停运层燃烧器对应的二次风门,改变炉内空气动力场
条件。
9.3.2.13对于实现了二次风门开度自动调整的燃烧系统,二次风配风调整完成后,应将试验获
得的二次风门开度最优控制曲线修正至DCS控制逻辑中。
9.3.3W火焰燃烧锅炉
9.3.3.1在机组高、中、低典型负荷工况下,依据锅炉燃烧状况和省煤器出口烟气成分分布实
测结果,逐只进行拱上风、拱下风和燃尽风挡板开度调整,实现炉内沿炉膛宽度和深度方向
上的均衡配风。
9.3.3.2拱上风、拱下风和燃尽风挡板开度调整对二次风量的影响可参考冷态空气动力场试验
获得的风门开度与喷口风速的关系曲线。
9.3.2.3省煤器出口烟气成分测试应采用网格法取样(参照GB/T10184的要求),实测网格点
应涵盖所测断面烟气成分的峰值和谷值,取样位置尽量靠近省煤器出口,依据实测烟气成分
分布规律反映炉内燃烧状况。省煤器出口烟气成分分布与燃烧器的位置对应关系见图2。
-14-
图2W火焰燃烧锅炉省煤器出口烟气成分分布与燃烧器的位置对应关系示意图
9.3.3.4调整乏气挡板开度,改变进入炉膛的煤粉气流的浓淡比,调节煤粉气流着火距离,获
得其对锅炉主要运行参数的影响。
9.3.3.5对于配备了内、外二次风调风装置的燃烧系统,应调整内、外二次风调风器开度,改
变内、外二次风比例,获得其对灰渣可燃物含量和NOx浓度等参数的影响。
9.3.3.6对于配备了旋流燃烧器的燃烧系统,应调整消旋叶片开度或二次风叶片角度,改变煤
粉气流或二次风气流的旋流强度,获得其对灰渣可燃物含量和NOx浓度等参数的影响。
9.3.3.7保持总风量不变,改变拱上风、拱下风和燃尽风的比例,获得不同风量配比对锅炉主
要运行参数的影响规律。
9.3.3.8对于拱下风倾角可调的燃烧系统,应调整拱下风入射角度,获得其对锅炉主要运行参
数的影响规律,重点考虑其对汽温、壁温及灰渣可燃物含量的调节作用。拱下风下倾时,应
注意不引起冷灰斗结渣、炉渣可燃物含量上升等问题;拱下风上倾时,应注意不引起高温受
热面超温、炉膛上部结渣、煤粉燃尽性能下降以及排烟温度过高等问题。
9.4贴壁风/侧翼风调整试验
9.4.1在机组高、中、低典型负荷工况下,依据历次检修水冷壁高温腐蚀的分布区域和水冷壁
还原性气氛实测结果,对贴壁风/侧翼风风门开度进行调整,获得贴壁风/侧翼风风门开度对水
冷壁还原性气氛的影响规律。
9.4.2贴壁风/侧翼风风门开度开大时,应注意不引起CO排放浓度升高、受热面壁温超温和炉
膛上部结渣等问题。
9.5磨煤机组合调整试验
9.5.1在机组高、中、低典型负荷工况下,进行磨煤机组合调整,获得不同磨煤机组合方式对
锅炉主要运行参数的影响规律。
9.5.2煤粉燃尽性不佳或NOx生成量偏高时,可选用下层燃烧器对应的磨煤机组合运行方式。
当锅炉汽温不足时,可选用上层燃烧器对应的磨煤机组合运行方式。
9.5.3在保证锅炉安全运行的前提下,优先选用数量较少的磨煤机组合运行方式,以获得较低
的一次风率、较低的NOx生成量、较低的排烟温度以及较低的一次风机电耗等。
9.5.4对于切圆燃烧锅炉,应至少有两层相邻燃烧器投运,否则应有稳燃措施。
9.5.5锅炉参与深度调峰运行时,在保证助燃设备能够投运的前提下,可选用上层磨煤机组合
运行方式,以满足脱硝装置投运的烟温要求。
9.6运行氧量调整试验
-15-
9.6.1在机组高、中、低典型负荷工况下,进行运行氧量调整,获得运行氧量对锅炉主要运行
参数的影响规律。
9.6.2在保证燃烧系统安全运行的前提下,在当前习惯运行氧量控制曲线基础上,优先进行运
行氧量负偏置调节,以减少燃烧NOx生成、降低送引风机能耗等,但不应引起CO排放浓度
升高、汽温不足、近壁区还原性气氛增强、结渣等问题。
9.6.3根据运行氧量调整试验结果,得到运行氧量最优控制曲线,并修正至DCS控制逻辑中。
9.7炉膛负压调整试验
9.7.1在机组高、中、低典型负荷工况下,炉膛负压宜保持在-100±50Pa范围内运行。
9.7.2在保证锅炉安全运行的前提下,在当前习惯炉膛负压控制值的基础上,优先进行正偏置
调节,从而降低炉膛漏风、减少排烟热损失并降低引风机能耗。
9.7.3炉膛负压的最终确定还应考虑机组负荷变化过程中的炉膛负压波动,应保证锅炉运行期
间不出现炉膛冒正压的现象。
9.8干渣机冷却风调整试验
9.8.1在机组高、中、低典型负荷工况下,按当前习惯运行方式,进行干渣机冷却风量和冷却
风入炉温度摸底测试,并与设计参数进行对比,掌握干渣机当前运行状态。
9.8.2干渣机冷却风量的测试宜采用直接测量法,对干渣机壳体两侧冷却风口和头部冷却风口
的进风量进行逐一测量。干渣机冷却风入炉温度应在干渣机各渣井断面分别测量。
9.8.3按干渣机渣井数量和位置,对壳体两侧冷却风门进行分组,逐一对各组冷却风门和头部
冷却风门进行调整,获得其对冷却风量、冷却风入炉温度及排渣温度的影响规律。
9.8.4在保证排渣温度不超限的前提下,在当前干渣机冷却风门习惯控制开度的基础上,优先
进行负偏置调节,获得各冷却风门最佳开度,减小冷却风率,降低炉底漏风对燃烧的不利影
响。
9.8.5在保证干渣机安全正常运行的前提下,干渣机冷却风率宜控制在1%以下。最终取值宜与
锅炉及干渣机制造厂协商确定。
9.9煤种适应性调整试验
9.9.1对于煤种来源非单一且煤质成分较复杂的机组,常用煤种燃烧调整完成后,对不同入炉
煤种进行适应性验证试验。
9.9.2煤种适应性验证试验完成后,若不同煤种的锅炉燃烧特性差异较大,应对制粉系统和燃
烧系统参数再次进行调整,获得不同煤种对应的运行参数控制推荐值。制粉系统参数的调整
可参照8.3~8.6的相关内容,燃烧系统的调整可参照9.3~9.8的相关内容。
-16-
9.10在线运行氧量修正
9.10.1在线运行氧量的代表性受烟气浓度场变化的影响较大,表盘运行氧量显示值的在线标定
及修正宜在燃烧调整试验完成后进行,以提高运行氧量控制的准确性。在线运行氧量修正参
见附录C。
9.10.2在线运行氧量标定工况应覆盖不同磨组合和机组高、中、低等典型负荷工况等,工况测
试期间应使运行参数保持稳定。
9.10.3通过省煤器出口、SCR入口、SCR出口以及空预器入口的烟气氧量表盘值与实测值的
比对,选定与实测值最为接近的氧量表盘值作为锅炉运行氧量控制值。
9.11烟气CO在线监测
9.11.1对于未配备烟气CO在线监测装置的DCS系统,宜加装烟气CO在线监测装置,实时指
导运行调整。
9.11.2烟气CO在线监测装置的加装位置应视测点数量而定:
(1)若测点数量较多,建议加装在省煤器出口氧量测点附近,每侧烟道不少于3个,能够监
测平均CO浓度,并掌握CO的分布情况。
(2)若测点数量较少,建议加装在引风机出口或烟囱入口区域,每台锅炉1~2个。该区域烟
气混合较为均匀,与省煤器出口相比有一定的滞后,但测量结果的代表性更强。
10试验报告
10.1燃烧调整试验工作完毕后,应在整理试验数据、分析试验结果的基础上编写燃烧调整试
验报告,对燃烧调整试验工作进行全面的总结。试验报告的主要内容见附录D。
10.2优化后的关键参数控制曲线应直接应用于DCS自动控制,使得试验成果落实到日常运行
中,取得长期收益;如不具备DCS自动控制条件,应制作优化运行指导卡片,运行指导卡片
参见附录E。
10.3通过燃烧调整试验不能完全达到试验主要目的时,应进行原因分析,并提出设备改造建
议。
-17-
附录A
(规范性)
风量标定系数计算
A.1风量计算公式如下:
(A.1)
�
式中:�=3600𝑣
——空气体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
�
�——被测截面空气平均流速,单位为米每秒(m/s);
�——测量管道截面积,单位为平方米(m2)。
A.2风�道内被测截面空气平均流速计算公式如下:
k(A.2)
2∆�
�=�
式中:
k——动压测量管速度系数;
——动压测量管测得的动压差,单位为帕(Pa);
∆�——风道内空气密度,单位为千克每立方米(kg/m3)。
A.3风�道内空气密度计算公式如下:
(A.3)
�𝑎+�−3
式中:�=2.694�st273+�×10
——标准状态下的空气密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
st
�——大气压力,单位为帕(Pa);
𝑎
�——风道内空气静压,单位为帕(Pa);
�——风道内空气温度,单位为摄氏度(℃)。
A.4风�量标定系数计算公式如下:
=(A.4)
��,ac
式中:����,on
-18-
——风量标定系数;
�
�——实测风量,单位为立方米每小时(m3/h);
�,ac
�——在线风量,单位为立方米每小时(m3/h)。
��,on
-19-
附录B
(资料性)
对冲燃烧锅炉省煤器出口烟气氧量及CO浓度分布特性
某1000MW机组前后墙对冲燃烧锅炉,燃烧调整前,省煤器出口烟气氧量及CO浓度分布见图
B.1,燃烧器及燃尽风内、外二次风门拉杆位置见表B.1;燃烧调整后,省煤器出口烟气氧量及CO
浓度分布见图B.2,燃烧器及燃尽风内、外二次风门拉杆位置见表B.2。
图B.1某1000MW机组前后墙对冲燃烧锅炉燃烧调整前省煤器出口烟气氧量及CO浓度分布
表B.1某1000MW机组前后墙对冲燃烧锅炉燃烧调整前燃烧器及燃尽风内、外二次风门拉杆位置
主燃烧器外二次风拉杆位置,%
项目#1#2#3#4#5#6#7#8
A层燃烧器4757495353495554
B层燃烧器7143576363596771
C层燃烧器5448444746444954
D层燃烧器5338364242413952
E层燃烧器7664666260626676
F层燃烧器4935354140353645
1)A、B、C层燃器器位于前墙,F、E、D层燃烧器位于后墙,均自下而上布置,下同;2)#1~#8只
燃烧器编号为锅炉A侧往B侧方向,下同;3)主燃烧器外二次风拉杆最大刻度为100%,挡板开大为
风量增大、旋流减弱方向;关小为风量减小、旋流增强方向。
主燃烧器内二次风拉杆位置,°
项目#1#2#3#4#5#6#7#8
A层燃烧器6060606060606060
B层燃烧器6060606060606060
C层燃烧器
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