02-4华电长沙电厂#2锅炉燃烧器贴壁风改造技术

华北电力大学

锅炉水冷壁高温腐蚀

研究技术服务

委托方：湖南华电长沙发电有限公司

设计方：华北电力大学

一锅炉简介华北电力大学

一锅炉简介湖南华电长沙发电有限公司装设两台600MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，单炉膛，尾部双烟道结构并带有（选择催化还原SCR）脱硫装置，采用平行挡板调节再热气温，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。华北电力大学

一锅炉简介炉膛宽为19419.2mm，深度为15456.8mm，高度为67000mm，整个炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，炉膛由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转换连接，炉膛角部为R150mm圆弧过渡结构。炉膛冷灰斗的倾斜角度为55°，除渣口的喉口宽度为1.2432米。华北电力大学

二锅炉参数

华北电力大学名称单位BMCRTHABRL过热蒸汽流量t/h19031707.71822.8过热器出口蒸汽压力MPa(g)25.425.1625.5过热器出口蒸汽温度℃571571571再热蒸汽流量t/h1511.21402.31481再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.714.264.48再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.514.0794.288再热器进口蒸汽温度℃324314319再热器出口蒸汽温度℃569569569省煤器进口给水温度℃288281284

三煤质参数

华北电力大学3.1设计煤质参数

3.2设计灰成分分析

华北电力大学项目单位设计煤种校核煤种SiO2%51.6245.55Al2O3%33.7535.41Fe2O3%2.744.64CaO%4.016.1K2O%0.591.12Na2O%0.380.44MgO%0.911.96SO3%3.913.05TiO2%1.030.24MnO2%0.040.04其他1.021.45三煤质参数

三煤质参数

华北电力大学项目符号单位分析结果分析结果分析结果分析结果分析结果空气干燥基硫分Ｓt,ad％1.260.241.310.340.89干燥无灰基挥发分Ｖdaf％47.3221.9026.6938.4740.84收到基低位发热量Ｑnet,arMJ/kg20.57023.03820.10618.27419.754干燥基灰分Ad％8.5724.5415.6324.2515.73全水分Mar％22.39.618.921.221.1空气干燥基挥发分Ｖad％39.6616.3620.8027.6732.29收到基挥发分Ｖar％33.6114.9418.2622.9727.29空干基高位发热量Ｑgr,adMJ/kg25.85426.22424.05623.34624.737弹筒发热量Ｑb,adMJ/kg26.01426.28924.20823.40624.856

3.3实际上午煤质参数

三煤质参数

华北电力大学项目符号单位分析结果分析结果分析结果分析结果分析结果空气干燥基硫分Ｓt,ad％1.040.180.760.280.60干燥无灰基挥发分Ｖdaf％47.8522.2030.0645.4544.45收到基低位发热量Ｑnet,arMJ/kg20.10123.39520.30317.03718.601干燥基灰分Ad％6.6026.0414.6918.2513.88全水分Mar％24.76.218.226.624.7空气干燥基挥发分Ｖad％39.1416.2623.2032.2933.64收到基挥发分Ｖar％33.6515.4020.9827.2728.78空干基高位发热量Ｑgr,adMJ/kg25.00025.59523.61521.70623.177弹筒发热量Ｑb,adMJ/kg25.13825.65323.71521.75923.2653.4实际下午煤质参数

三煤质参数

华北电力大学项目符号单位分析结果分析结果分析结果分析结果分析结果空气干燥基硫分Ｓt,ad％1.120.260.611.140.98干燥无灰基挥发分Ｖdaf％46.6221.6927.7947.2042.12收到基低位发热量Ｑnet,arMJ/kg20.47223.17519.55220.80020.880干燥基灰分Ad％8.1026.3213.687.2410.63全水分Mar％23.27.022.022.220.6空气干燥基挥发分Ｖad％39.5815.8721.6137.9034.51收到基挥发分Ｖar％32.9014.8618.7134.0629.87空干基高位发热量Ｑgr,adMJ/kg26.24825.65623.84224.64525.424弹筒发热量Ｑb,adMJ/kg26.39625.72223.92824.78225.553

3.5实际夜间煤质参数

四燃烧器结构燃烧设备系统为前后墙布置，采用对冲燃烧、旋流式燃烧器系统，风、粉气流从投运的煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。前、后墙各布置3层HT－NR3燃烧器，每层4只；同时在前、后墙各布置一层燃尽风喷口，其中每层2只侧燃尽风（SAP）喷口，4只燃尽风（AAP）喷口。华北电力大学四燃烧器结构华北电力大学右侧墙燃烧器布置示意图五

高温腐蚀锅炉在运行过程中发现水冷壁左右墙发生高温腐蚀，影响了锅炉的安全运行。高温腐蚀发生在锅炉左右墙20m到38m之间的中间区域，其宽度大约9m。华北电力大学五

高温腐蚀华北电力大学左右墙水冷壁腐蚀区域图六

贴壁风改造方案华北电力大学华北电力大学锅炉技术研究所根据现场调研和华电长沙发电有限公司提供的资料分析后，采取贴壁风改造技术缓解高温腐蚀问题。根据长沙电厂的实际腐蚀情况，将高温腐蚀区域分中腐蚀严重的部分称为核心腐蚀区域，腐蚀较轻的部分称为外围腐蚀区域。六

贴壁风改造方案华北电力大学贴壁风改造通过在腐蚀区域水冷壁扁钢上开进风孔，提高水冷壁附近的含氧量，以缓解水冷壁的高温腐蚀。再在进风孔外面增设贴壁风风箱，每个贴壁风小风箱通过单独的阀门控制，这样提高了控制的灵活性，腐蚀严重的地方可以适当开大阀门，腐蚀较轻的地方可以适当关小阀门。六

贴壁风改造方案华北电力大学贴壁风进风示意图五

贴壁风改造方案华北电力大学5.1贴壁风流量二次风流量的1%—2%引入左右墙水冷壁，贴壁风流量如表所示。序号名称符号单位公式或数据来源设计煤种校核煤种1贴壁风热态流量V0.01m3/s9.96710.1072单侧墙贴壁风热态流量Vt,0m3/s4.9835.0533核心区风率rin-取值0.750.754环形外围区域风率rout-取值0.250.25六

贴壁风改造方案华北电力大学5.2水冷壁开孔数通过在水冷壁左右墙高温腐蚀区域水冷壁管之间开小孔，将引出的贴壁风送入左右墙高温腐蚀区域，缓解水冷壁的高温腐蚀。名称符号单位设计煤种数值校核煤种数值小孔长度L0mm5050小孔宽度W0mm55单墙开孔数n-44004400核心区单个风箱内开孔数n-415415外围区单个风箱内开孔数n-180180六

贴壁风改造方案华北电力大学1m2侧墙水冷壁贴壁风布置示意图六

贴壁风改造方案华北电力大学右墙贴壁风管道走向示意图六

贴壁风改造方案华北电力大学右墙上面三层贴壁风管道走向示意图六

贴壁风改造方案华北电力大学最下面一层贴壁风管道走向示意图六

贴壁风改造方案华北电力大学贴壁风风箱示意图六

贴壁风改造方案华北电力大学6.3贴壁风管路管径名称符号单位数值数值主管段管径dm0.2190.219外围区支管管径d1m0.1680.168核心区支管管径d2m0.1680.168主管段管内风速wm/s18.518.8外围区支管管内流速w1m/s8.288.38核心区支管管内流速w2m/s26.1826.5六

贴壁风改造方案华北电力大学6.4管路膨胀量名称符号单位数值主管段前后膨胀差ΔL1mm-6.43主管段前后膨胀差Δ