2022年大中型锅炉降低锅炉热损失运行及改造实例.docx

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1、精品学习资源降低锅炉热缺失运行措施及改造实例摘要:本文全面论述了影响大中型电站锅炉飞灰含碳量、炉渣含碳量和排烟温度的诸因素,以及降低这些缺失的有效的运行措施及技术改进的实例;关键词: 锅炉节能;飞灰含碳量;排烟温度;运行调整;锅炉改造0前言影响锅炉效率最大的两项缺失是燃烧缺失和排烟缺失;燃烧缺失存在于飞灰可燃物和炉渣可燃物之中,由于煤粉锅炉的飞灰系数都在0.9 以上,因此削减锅炉燃烧缺失的主要努力必定地集中于降低飞灰可燃物含量上;大、中型锅炉的飞灰可燃物在1% 5%,一些燃用较差煤种或燃烧调整不好的锅炉,飞灰可燃物可以超过10% ;飞灰可燃物每增加1% ,影响锅炉效率约0.4% ,影响标准煤耗

2、1.6 g/kwh;影响的程度与煤质有关,运行煤的灰分每增加5% ,对锅炉效率影响追加0.3% ;、热值每降低1MJ/kg ,对锅炉效率影响追加0.07% ;排烟缺失存在于排烟温度和排烟过量空气系数之中;近十几年来,电站锅炉排烟温度的设计值呈降低的趋势,大致在130 135之间;但运行时大都高于设计值,排烟温度高出设计值10 15的锅炉并非少数;排烟温度每上升10 ,影响锅炉效率0.5 0.6% ,影响标准煤耗2g/kwh ;影响的程度与排烟过量空气系数有关,排烟过量空气系数每增加0.1 ,对锅炉效率的影响要追加0.03 0.04% ;表 1 列出了某发电集团公司2007 年 10 月份 30

3、0MW以上锅炉机组飞灰可燃物含量和排烟温度的统计平均数据;正确的燃烧调整对于降低锅炉的燃烧缺失和排烟缺失有重要的作用;例如对于新投运的机组,其飞灰可燃物、大渣可燃物的数值在调试前、后往往可以有很大的差别;排烟缺失也会由于挑选了合宜的过量空气系数而得到减轻;在降低锅炉的上述缺失时,应当留意它对供电煤耗可能发生的其它影响;例如煤粉变细和增加氧量都会在获得低的灰渣可燃物的同时导致厂用电增大, 应权衡比较;除了运行调整之外,对锅炉的设备或辅机进行局部改进或改造通常均可使锅炉的能耗水平产生大的改观,但需要进行投资回报的技术经济比较;WAQ电厂 #1 炉WAQ电厂 #2 炉HEQ电厂 #1 炉HEQ电厂

4、#2 炉DID 电厂 #2 炉DID 电厂 #3 炉电厂、炉号(参数)飞灰含碳量, %排烟温度,4.22107.54.17111.41.84124.51.52123.210.22116.97.91114.5YNH电厂 #5 炉YNH电厂 #6 炉LCH电厂 #7 炉LCH电厂 #8 炉HAI 电厂 #7 炉HAI 电厂 #8 炉电厂、炉号(参数)飞灰含碳量, %排烟温度,表 1 300MW、600MW锅炉机组飞灰含碳量和排烟温度的统计平均数据2007.10( 600MW超临( 600MW超临( 600MW亚临( 600MW亚临( 600MW亚临( 600MW亚临界)界)界)界)界)界)( 30

5、0MW界)亚临( 300MW界)亚临( 300MW界)亚临( 300MW界)亚临( 300MW界)亚临( 300MW亚临界)1.832.355.044.856.879.68133.1129.01441501291401. 飞灰含碳量的影响因素及降低措施影响飞灰可燃物的运行方面的因素,主要包括:煤质、煤粉细度、炉膛氧量、炉膛温度、燃欢迎下载精品学习资源烧器运行方式、炉膛负压等;以下逐一进行分析并给出示例;1.1 煤质煤种对锅炉燃烧的影响是特别大的;煤的各成分中尤以挥发分对飞灰可燃物的影响为最大;当入炉煤的挥发分降低时,飞灰含碳量快速上升;我国部分大中型电站锅炉的飞灰含碳量与挥发分含量的统计关系如

6、图1 所示;煤质变化属于不行控因素;当锅炉燃用差煤时,锅炉燃烧必需作相应的调整,那种不论 煤质如何,锅炉总是按一种不变的运行方式操 作是不行取的;幸运的是,大部分有利于劣质 煤稳燃的调整,通常也都有利于飞灰含碳量的 降低; 例如, 集中火嘴是锅炉稳燃的重要手段, 而一旦集中投运燃烧器,就会使燃烧器区炉温 提高,煤粉即得到快速燃尽的条件;此外,把 煤粉磨得更细一些也是即有利于着火同时也欢迎下载精品学习资源有利于煤粉燃尽的措施;有条件的电厂仍可以通过动力配煤解决图 1 飞灰含碳量与挥发分含量的统计关系欢迎下载精品学习资源燃烧问题;如福建某电厂1 号炉自中修后,飞灰含碳量从4% 上升到9% ,不知何

7、故;后经燃烧调整试验,逐一排除了其它因素,最终发觉是由于近期进了一批挥发分很低的贫煤,并且由于煤质较硬,煤粉也变粗了;措施是 尽量不进该种煤;掺烧时好煤在上层烧,差煤在较底层烧,飞灰含碳量又复原到接近原先水平;1.2 炉膛氧量炉膛氧量是炉膛过量空气系数的函数;也是影响飞灰含碳量的重要条件;表2 列出了山东电力讨论院对两台600MW超临界机组所作变炉膛氧量的试验结果;由表可见,随着氧量的增大,飞灰可燃物降低;表 2 飞灰含碳量、炉渣含碳量与炉膛氧量关系12.53.041.3223.82.470.9834.21.090.7212.53.3323.53.210.5234.51.72电厂机组试验序号炉

8、膛氧量, %飞灰含碳量, %大渣含碳量, %FX 电厂 1 号炉 1WQ电厂 2 号炉 2注: 1R90=21.52%;2 R90=31.53%;随着炉膛氧量增加,排烟过量空气系数增大、q2 缺失变大,因此存在正确值使q2+q4 之和最低,依此为依据,设定运行中的氧量掌握值;应当指出,同一台锅炉的正确氧量(即运行设定的氧量)并不是一成不变的;例如入炉煤的挥发分降低或者煤粉变粗时,着火、燃尽困难,因此需要更多的氧量帮忙燃烧,正确过量空气系数的数值将增大;当锅炉低负荷运行时,炉温降低,也欢迎下载精品学习资源造成燃尽的条件变差,正确过量空气系数的数值亦将增大;上述几种条件下,都应当相应提高炉膛氧量的

9、设定值;对于四角布置切向燃烧的锅炉,低负荷下总风量削减,加之没有投入的喷嘴仍要占用一些冷却喷口的空气,简单造成正在投用的燃烧器空气动力工况变差,因此也需要适当增大空气供应;这种要求恰与正确氧量相吻合;但假如煤的着火性能较差,过分增大氧量会降低炉温,导致熄火;例如四川 CHQ电厂 300MW级锅炉,氧量的设定值随负荷降低而增大,从100%负荷到 65%负荷,氧量从 4.2上升到 5.8 ;但在负荷低于65%后即限制氧量,最大不得超过5.8以防止低负荷下炉温 降低,着火不稳;1.3 煤粉细度随着煤粉细度R90 的减小,煤粉变细,飞灰含碳量降低;与氧量的情形类似,也存在一个最经济的煤粉细度,它是综合

10、考虑燃烧缺失与厂用电(制粉单耗引起)达到最优的结果;经济煤粉细度与煤质有关,对于难磨的煤R90 可大些,着火性能差的煤R90 需要小一些;国内体会,运行中煤粉细度可大致按R90=Var 关系进行掌握;实际运行中,由于煤粉细度很难在线测量,因此要求严格掌握影响煤粉细度的运行条件;这些条件可归结为:粗粉分别器挡板开度或转数;回粉管的工作性能(由分别器压差监督);磨煤机风量或风煤比;磨煤机出口温度(它影响的实质是磨煤机筒体内的平均干燥温度);料位的高低(双进双出磨)或磨煤机压差(单进单出磨);钢球装填量(钢球磨)或加载力(中速磨) ;球径配比;其它;1.3.1 粗粉分别器的分别效率分别器的分别效率取

11、决于其自身结构以及上述第、条;通过改进分别器结构可提高粗煤粉的返回率,从而减小R90;而回粉管的工作是否正常,就由分别器压差监督;例如山东SHLI 电厂 1000t/h煤粉炉, 制粉系统为双进双出磨正压直吹,运行中发觉煤粉逐步变粗,制粉量增大, 飞灰含碳量和大渣含碳量上升,运行和检修均不能说明其缘由;经长期探讨并认真检查,最终才发觉是由于回粉管堵塞、粗粉不能返回磨煤机所致;实际上,之前运行人员已观看到磨煤机两端的分别器压差显现较大的偏差,但始终未引起重视;后疏通粉管后,煤粉粒度和飞灰可燃物含量均复原正常;1.3.2 磨煤机风煤比和料位中速磨实行小的风煤比运行、双进双出磨实行小风量和高料位都可以

12、降低R90,已日益为电厂的锅 炉 运 行 人 员和 工 程 师所 认 知 ; 图 2是 某 电厂RKD420/650双进双出磨煤机的出力特性,图中的欢迎下载精品学习资源b1、b2、b3 分别代表不同的料位;由图可见,当高图 2 磨煤机出力 - 风量 -料位关系曲线欢迎下载精品学习资源料位投入时,筒体内的燃料体积增加、磨制才能提高,在同样制粉出力时(图中虚线),合格细粉只需要较小的携带风量即可带走,因而减小了携带风量;由于风量减小,不仅煤粉变细而且通风单耗降低;如维护煤粉细度不变,就高料位运行可提高磨煤机携带风中的煤粉浓度、提高最大欢迎下载精品学习资源磨煤出力;1.3.3 磨煤机出口温度提高磨煤

13、机出口温度将导致磨煤机进口干燥剂温度增加,从而使整个磨煤机筒体内充有温度更高的干燥剂,因而可磨制出更细的煤粉、也提高了磨煤出力;例如对于某中速磨,当磨煤机出口温度从 70提高到80时,进口干燥剂温度从230 提高到252 ;1.3.4 球径配比球径配比的一般原就是,煤质较软时应加直径较小的钢球,以增加钢球的接触研磨表面积,煤质坚硬时应加直径较大的钢球,以增加钢球的砸击能量;例如山东 LC电厂 600MW机组,对磨煤机运行中补加钢球始终是参考磨煤机电流定期补加,但基本上都是加60mm的球;对此问题技术人 员内部有不同的看法,也曾询问过西安热工讨论院的专家等,但始终未取得一样看法;后来2号炉两台磨

14、先补加了共10吨 40mm的小球, 其后炉渣含碳量略有改善(从长期 45%左右降到 35%左右) ,立即要求物资公司抓紧时间选购了40mm钢球,共向 2号炉磨煤机中加装40mm的小球共 20吨,加后 2号炉渣较好;现确定按60mm和 40mm各 50%的比例添加;1.4 燃烧器运行方式燃烧器的运行方式指燃烧器的负荷安排、投停组合以及燃烧器各参数的调整;它们影响炉膛火焰中心位置、炉膛温度、燃烧器区域温度、风粉的混合等,从而对飞灰可燃物含量发生肯定的影响;燃烧器投下停上或热功率下多上少,有利于延长煤粉在炉内的停留时间,降低可燃物含量; 集中火嘴运行就使燃烧集中、燃烧器区域炉温上升,特别是低负荷、或

15、燃用挥发分低的煤时更是如此;二次风配风采纳倒宝塔方式,有利于低挥发分煤的稳固燃烧,同时兼有压住火球位置、阻挡大颗粒煤一次上行、延长其停留时间等作用;当煤粉颗粒较大时,其作用会更加明显;炉膛 - 风箱差压是近代大型锅炉的重要燃烧调剂参数,在同一负荷下,它的变化并不影响总风量,但会对帮助风、燃料风、过燃风、冷却风等二次风之间的比例发生影响,从而影响燃烧和燃尽;例如广东SJ 电厂 1970t/h锅炉、四角双切圆燃烧方式,在燃烧优化调整试验中,分别在500 、620MW两个负荷下转变二次炉膛- 风箱差压,当炉膛- 风箱差压从 1.11上升到 1.41时,飞灰含碳量减小、炉渣含碳量稍有增加,q4 由 0

16、.93降低到 0.60 ;当然燃尽风门挡板开度由全开到全关时,炉膛 - 风箱差压由0.93提高到 1.05 ,燃料风、帮助风风量相应增加,炉渣含碳量从7.32降低到 5.22 ;磨煤机或燃烧器投停的不同组合方式,对锅炉的安全、经济运行也有影响;由于不同机组的设计特性各不相同,因此不能给出一个统一的模式,最优的组合方式一般要通过燃烧调整试验获得;表 3 列出了某 300MW级锅炉不同燃烧器组合投运方式的一个比较;在60%负荷下,投三层燃烧器比投四层燃烧器更经济,且投三层时,又以投最下三层(1、 2、3 层)燃烧最为稳固;喷燃器的组合及负荷安排呈下多上少的塔形安排时,锅炉效率较高,燃烧也较为稳固;

17、这个结果与该炉设计一、二次风速偏低及磨煤机选型过大有关;表 3 低负荷不同磨(燃烧器)组合方式比较负荷(MW )工程180180180磨组合方式1 、2 、3、 4 (四磨)1、2 、 3(三磨)1 、2、4 (三磨)欢迎下载精品学习资源飞灰含碳量, %15.610.89.5锅炉效率,%86 088 789 2燃烧稳固性差较好好2. 排烟温度的影响因素及降低措施影响锅炉排烟温度的运行方面的因素,主要包括:受热面积灰、炉膛、制粉系统漏风、一次风率、磨煤机出口温度、空预器进口风温、磨煤机投停等、以下逐一进行分析并给出示例;欢迎下载精品学习资源2.1 炉膛、制粉系统漏风炉膛、制粉系统漏风会使排烟温度

18、上升;经过空气预图 3锅炉的风欢迎下载精品学习资源热器的风量称有组织风量 zz ,它与炉膛漏风 l 、制粉系统漏风 zf 一起 , 合成炉膛出口过量空气系数 l ;(如图 3);其间关系为: l = zz + l + zf对于正压直吹制粉系统,密封风量 mf 进入制粉系统相当于 zf;在运行中掌握 l 不变情形下,当 l + zf 增大时,通过空气预热器流淌的有组织风量削减;空预器的风量、风速降低使传热系数下降,空气流量的削减又会使出口风温上升,从而降低空气预热器的传热温压;二者作用的结果都会削减空气预热器的吸热量,因此引起排烟温度的上升;例如江苏JB 电厂 3 号炉( 1025t/h煤粉炉,

19、中储式制粉系统),设计排烟温度134 ,实际运行排烟温度高达158 ,超出设计值24 ,经节能分析,发觉该炉漏风严峻,炉膛漏风率设计为 0.05,实测为 0.08,制粉系统漏风率设计为0.07,实测为 0.12 ,两项相加漏风率增加了0.08,经运算影响排烟温度8-9 ,进行锅炉改造后(包括排除漏风)排烟温度降低了20,扣除其余改造措施的节能量,仅堵塞漏风一项,即降低排烟温度8左右,与运算值接近;炉膛、制粉系统漏风对排烟温度的定量影响与预热器的进出口参数有关,大致的关系是,炉膛、制粉系统漏风每增加0.01影响排烟温度1.2 左右,具体的运算可参见文献1 ;2.2 制粉系统掺冷风制粉系统掺冷风对

20、排烟温度的影响与炉膛漏风完全一样;同一锅炉负荷下,运行总风量受炉膛出口氧量掌握为肯定值,因此当大量掺冷风时就会导致空气预热器风量削减,预热器传热量降低、排烟温度 上升;山东ZX 电厂 3 号炉掺冷风率与排烟温度的关系曲线如图 4 所示;锅炉运行掺冷风率的行为往往是被动的、无意识的;以下情形都会导致掺冷风量的增大;2.2.1 一次风率锅炉的制粉系统尽管不同,但只要一次风率增大, 通常都会以不同的方式,导致制粉系统掺冷风的增加,从而导致排烟温度上升;山东ZX电厂 1、2 号炉,额定欢迎下载精品学习资源蒸发量 1000t/h,乏气送粉, 煤的挥发分较高vdaf=40% ,图 4 掺冷风率对排烟温度欢

21、迎下载精品学习资源运行人员怕烧坏燃烧器,运行中就提高一次风率以维护高的一次风速,一次风率达到40% 45%, 而为限制磨出口温度(65),只能大量掺冷风,使排烟温度上升;后在排烟温度专项治理时将一次风率压低到30% 以下,降低排烟温度78 ;实际上,该炉的一次风口设计偏小,如能改进燃烧器结构、减小一次风口截面积,就一次风率仍可进一步压低;降低一次风率的措施有多种多样,比如减小一次风喷口总截面积、提高磨煤机出口温度、给粉机增大出力(削减一次风口的投用只数) 、增大磨煤机再循环风率等,都可取的良好的成效;2.2.2 煤质变化煤质变化特别是煤中水分变化时,可以导致一次风率增大;例如,山东沿海某电厂6

22、70t/h 锅炉,采纳风扇磨直吹式制粉系统,进口干燥剂采纳热风+高温炉烟 +冷风;原设计燃用褐煤,近年逐步改烧烟煤,煤的水分由22%降低到10%,由于磨煤机风量由制粉出力打算不能减小,因而磨煤机进口温度相对水分而言偏高,导致磨煤机出口温度大幅上升,为降低磨的出口温度,不得不大量掺冷风,加之给煤机后的输煤通道人孔门不严漏风,致使排烟温度上升接近10;运行中的措施一是在煤质答应的前提下,尽可能提高磨煤机的出口温度定值,二是将干燥热风门全开以减小抽取高温炉烟的份额;2.2.3 磨煤机出口温度适当提高磨煤机出口温度可以提高磨煤机进口干燥剂的风温,从而降低制粉系统掺冷风率;例如,山东 HT 电厂 7 号

23、炉,额定蒸发量1025t/h,制粉系统为中速磨直吹式系统,由于使用年限较久,磨煤机出力不足,为保证锅炉负荷只能采纳大的风煤比以提高磨煤出力;这一方面增大了煤粉细度( R90 最高达到50% 以上),另一方面也使得磨煤机进口掺冷风量增加、排烟温度上升;为此,进行了提高磨煤机出口温度的试验,在加强监督的情形下,将磨煤机出口温度逐步由90 上升到 110以上;与此同时,观看排烟温度的变化,发觉排烟温度较明显地降低了5 6,同时看到,由于预热器的风量随磨煤机出口温度的上升而减小,所以在排烟温度降低的同时,预热器出口的热空气温度并无明显变化;出口温度提高后,磨煤机出力和煤粉细度也相应改善;2.3 炉膛最

24、高火焰中心温度炉膛最高火焰中心温度对排烟温度的影响主要是通过炉膛出口烟温顺省煤器水流量两个途径实现的; 当着炉膛最高火焰中心温度上升时,炉膛出口烟温及其后各级受热面的出口烟温上升, 排烟温度也会有所上升,另一方面,炉膛出口烟温上升后,高负荷时会增加过热器、再热器的减温水量,引起省煤器的过水流量削减,省煤器传热系数、传热温差同时降低,因而传热量减小, 出口烟温上升;引起炉膛最高火焰中心温度变化的运行因素较多,例如煤质、煤粉细度、燃烧器的运行方式、炉底漏风等等;2.3.1 煤质和煤粉细度燃用挥发分低、水分、灰份大的煤时,煤粉的着火推迟、燃尽困难,火焰中心温度上升;当煤的可磨性降低时,煤粉细度增大,

25、燃尽不易,也使炉膛出口温度上升;2.3.2 煤粉细度煤粉细度变大,燃尽推迟,不但影响炉膛出口烟温,也会使q4 缺失增大;实际运行中煤粉细度的掌握是很应当讲究的;它与制粉出力、汽温调整、厂用电量等都有亲密的联系;例如,某锅炉因煤质变硬制粉出力降低,限制锅炉达不到额定出力;为此,期望能适当增大煤粉细度以提高磨煤出力,但本炉同时仍存在过热汽温偏高问题,假如提高R90, 势必进一步使汽温超温;因此欢迎下载精品学习资源这个问题的解决有待于从降低汽温方面实行一些措施,如降低火焰中心、燃烧器二次风配风采纳倒宝塔方式等;2.3.4燃烧器运行方式燃烧器投下停上或热功率下多上少有利于降低火焰中心;最上层二次风增加

26、风量可以压住火焰中心,降低炉膛出口烟温;保持足够的二、一次风动量比可以扩大燃烧切圆,有利于着火、燃尽和增加煤粉在炉内的停留时间;燃烧器增大过燃风的比例可以使燃烧中心上移,对于热风送粉的系统,考虑到乏气中的细煤粉燃烧会提高火焰中心位置,应掌握三次风率不使过大;2.3.4磨煤机投停对于直吹式的系统,磨煤机的投停主要是影响在运燃烧器的位置,投上停下就排烟温度上升; 对于中间储仓式(热风送粉)的系统,磨煤机的投停主要影响的是三次风的投切,全投磨煤机与部分投入相比,排烟温度有较明显的上升;细粉分别器的效率越低,三次风中的细粉量越多,这个影响就越大;而对于中间储仓式(乏气送粉)的系统,对排烟温度的影响就并

27、不确定,要看制粉系统漏风和近路风掺入量的比例,前者大的锅炉,投入磨煤机后排烟温度上升,后者大的锅炉, 投入磨煤机后排烟温度就下降;例如,山东SLQ电厂 1 号炉和 ZX 电厂 2 号炉同为乏气送粉系统, 但投入磨煤机后,前者上升排烟温度约7 8,后者就降低3 4;就是由于SLQ 电厂 1 号炉的制粉系统漏风率很小的缘故;2.4 高压加热器投停锅炉在高压加热器切除工况下运行时,在定功率情形下,汽机热耗变大使锅炉燃烧率增大, 燃料量的增加使省煤器入口烟温顺烟气量增加,这倾向于使省煤器出口烟温上升;但给水温度的降低又使省煤器的传热温差及传热量增大,又倾向于使省煤器出口烟温降低;因此,省煤器出口烟温顺

28、排烟温度到底如何变化,取决于整个受热面布置及热量安排;有的锅炉排烟温度降低,有的锅炉排烟温度就上升,不能一概而论;对于排烟温度降低的情形,锅炉效率的上升会削减定功率时燃料量增加的程度;2.5 受热面积灰受热面积灰对排烟温度的影响是不言而喻的;最有效的手段就是安装和坚持使用蒸汽吹灰器;山东 ZX 电厂 1 4 号炉均为 300MW级煤粉炉,锅炉排烟温度年平均达165;为解决排烟温度偏高问题,该厂就影响排烟温度的诸因素,依据影响数值的大小进行了排序,认定第一位的因素是蒸汽吹灰,其次位的因素是一次风率,第三位的因素是锅炉漏风;进行了停蒸汽吹灰24 小时试验, 在这 24 小时内, 排烟温度上升10

29、15,这说明蒸汽吹灰至少可降低排烟温度10 15;又对本厂的另一台炉子,停声波吹灰48 小时,排烟温度仅上升2 3;该炉为乏气送粉系统,一次风率较高,适当降低一次风率后也能使排烟温度降低7 10;大中型锅炉的吹灰普遍使用蒸汽吹灰器;吹灰系统的投入是以肯定的蒸汽消耗来换取受热面的清洁;准时吹灰虽可降低排烟温度、提高锅炉效率,但假如吹灰过于频繁,不仅会使吹灰器消耗能量大大增加, 也将使吹灰器邻近的管子磨损加快;因此吹灰器的运行应有一个经济性平稳点;锅炉优化吹灰的主要任务就是使吹灰所带来的效益与吹灰的缺失之和达到正确;实际上, 在炉膛、尾部烟道各受热面的不同部位,吹灰装置对锅炉安全、经济运行所起的作

30、用是不一样的;而对于不需要吹灰的受热面,吹灰更是一种铺张;欢迎下载精品学习资源近年来大型锅炉的吹灰优化系统是在实时检测沾污参数的基础上,对各受热面的沾灰程度作出判定,何时吹扫、吹扫哪个受热面、投运几组吹灰器等均由运算机依据吹灰费用效益比的运算结果作出打算,用不定时的动态调度代替体会性的定时吹灰,以达到在安全性前提下的最经济运行;图 5 是华北电力高校与山东LL 电厂联合开发的智能吹灰系统的的一个运行操作画面;由画面看,出随着行时间的延长,受热面污染逐步加重,污染率数值就越大(由相应的棒图长度、颜色反映) ;当系统认为某个受热面需要吹灰,该棒图下的文字变红(如图中的末级再热器),提图 5LL 电

31、厂 2 号炉优化吹灰系统实时曲线示运行人员需要进行吹灰操作;2.6 环境温度2锅炉在冬季和夏季运行,其排烟温度往往相差达到10以上; 这是由于空气预热器进风温度上升,引起预热器吸热量削减的缘故;一般以为,夏季排烟温度上升时,排烟缺失增加、锅炉效率降低;但是这种熟悉并不正确;依据排烟热缺失q2 的运算公式:当着式中环境温度t0上升时,排烟温度 py 相应上升,但差值( py- t0)却是减小的, 这说明如排烟温度的上升是由于环境温度的上升而引起,那么q2 缺失不但不上升反而降低,锅炉效率稍有上升;这是由于锅炉效率运算时,环境带入的热量并未作为输入热量之故;实际上当进风温度引起排烟温度上升时,入炉

32、热风温度都是上升的,就是说,对于1kg 入炉煤而言,工质吸取的总热量是增加而不是减小的;锅炉效率并不降低;因此,当环境温度不同时,应将排烟温度修正到同一环境温度下数值,这样就可以比较锅炉效率的大小了;其修正的方法,可以参见文献2 ;3. 锅炉降低热缺失的改造工程实例3.1 山东 LC 电厂 1 、 2 号炉降低飞灰含碳量的综合技术改造3.1.1 简况山东 LC 电厂一期工程1 、2 号炉系英巴生产的配600MW机组的“ W”火焰锅炉,燃用80%的无烟煤 20%的贫瘦煤;锅炉制粉系统配备6 台双进双出滚筒式磨煤机,正压直吹式燃烧;在设计风煤比下,磨煤机最大出力51.3t/h ,燃煤的 HGI 为

33、 67 5,煤粉细度为R75=9%;当 燃 用 设 计 煤种 阳 泉 煤 时 ,锅 炉 的 灰 渣 可 燃 物 非 常 之 低 ,但掺烧可磨性较差的无烟煤时,煤粉细度不合格, 有时 R75 达到 30%以上,使得灰渣可燃物大幅提高,最高时达到20%,炉渣可燃物达到30%;欢迎下载精品学习资源为解决上述问题,进行了立题攻关;经分析影响飞灰可燃物的因素主要有两大方面:一是入炉总风量不足、习惯性低氧量运行;二是煤粉 细 度 达 不 到 要 求 , 尤 其 当 磨 制 硬 的 无烟 煤 时 , 煤 粉 细 度 偏 大 ;3.1.2 主 要 技 术 改 进 措 施1) 加高送风机进口截面,提高炉膛氧量改

34、造前,锅炉满负荷送风机动叶全开工况下,省煤器出口氧量不足,只能达到3.0 左右;影响送风机出力的缘由是送风机吸入口通道高度尺寸偏小,导致风机入口阻力大,限制了送风机出力;针对这一问题,将送风机入口通流截面积增加到原设计值的190% ,改进后锅炉的氧量充分, 在 634MW运行时,省煤器出口氧量能够达到5.0 以上,满意了锅炉燃烧的需要;图6 为该厂锅炉送风机进口截面改进后的示意;2) 通过磨煤机结构改进提高煤粉细度 分 离 器 结 构 改 进粗粉分别器的工作性能对煤粉细度的影响是最大的, 第一考虑通过改进分别器的结构获得小的R90和较低的阻力;在数值模拟的基础上,对分别器进 行了结构优化改进;

35、其中最主要的改进有两处,一 是在内锥与外锥之间的腰部加装了预旋导流板,以 此减小流阻和增加入口切向速度;二是在内锥顶部 增加了一宽度为20cm 的环形顶板,目的是削减分别器挡板上下间隙之间的漏流;这两项改进均提高了分别成效,改造后煤粉细度R75 由 13.1提高到5.3 ;分别器压降就由1.91kpa减小到 1.72kpa ;分别器改造的结构示看法图7;调剂分别器折向挡板角度欢迎下载精品学习资源运行中的煤粉细度可以通过调剂分别器入口叶片的角度,转变气粉混合物的旋转强度而调剂,图 6送风机进风口高度外形欢迎下载精品学习资源挡板的调剂特性除受到结构尺寸的影响外,仍与其上、下的间隙有关,间隙越小分别

36、成效越好;但由于制造、安装等方面的缘由,往往存在较大的间隙,导致部分风粉气流短路、挡板关到最小煤粉细度未必最好,因此需要通过调试确定分别器的挡板特性,依此指导运行;挡板开度试验如下:在每个分别器挡板开度下取煤粉化验 10 次以上,取 10 次化验的平均值作为该挡板开度下的煤粉细度;以相邻两挡板之间的垂直距离作为挡板开度的真实角度指示,作出煤粉细度与挡板开度关系曲线如图 8 所示;由趋势图可见,挡板间距在 21 22cm 之间煤粉细度较好;由此确定了运行中的掌握的最优挡板开度;改进分别器回粉阀原 设 计 回粉阀为挡板式结构,用气缸定时打开挡板,时间间隔设定为 5min ;这样分别器的回粉只能定期

37、排放;但实际的回粉量随磨煤机的出力不同而随时变化,磨煤机出力大回粉量大时,会导致回粉管堵塞无法回粉,煤粉细度超标;低负荷回粉量较少时,回粉阀仍会定期打开,形成一次风短路窜回分别器,同样使得煤粉细度超标;而气缸动作间隔无法依据磨煤机出力随时动态调整,因此回粉阀的适应性差;为此将回粉阀由挡板式结构改造为重锤式结构,依靠重锤的重量掌握回粉阀的启闭;适当调整重锤重量,保持挡板上部有肯定量煤粉起到放粉封气的作用;3) 磨煤机料位的优化调整该厂磨煤机的料位由电耳掌握,但电耳掌握料位的精确性受到装球量、大罐风量、回粉阀动欢迎下载精品学习资源作等因素的影响,在料位测量系统无法正确反映磨煤机内料位变化情形下,简

38、单导致煤粉细度变差;该厂在运行中实行的措施是:在磨煤机的正常运行过程中,通过随时测量磨煤机的有关数据, 验证磨煤机是否处在正确料位(此时的煤粉细度也是最好),指导运行人员操作;改前改后图 7 双进双出磨煤机分别器结构改进示意图试验方法如下:第一减小给煤机煤量,降低料位,待料位降低,显现电流最大值之后,重新增加给煤机煤量提升料位,电流会重新越过峰值,待料位上升至磨煤机两端压差上升,显现堵磨特点后,降低给煤机煤量,复原磨煤机正常运行;图9 为 E 磨煤机的正确料位运行测试的记录;图 8 挡板特性曲线的绘制图 9 运行中确定正确料位示图3.1.3 改造后的成效 .经系统的改造和调整,该厂飞灰可燃物和

39、大渣可燃物明显降低,当燃用较难磨的混合煤种时, 煤粉细度 R75 为 6.8%,飞灰可燃物为6.3%,渣中可燃物含量不超过10% ;欢迎下载精品学习资源3.2 山东 HT 电厂 7 号炉降低排烟温度的综合技术改造3.2.1 简况山东 HT 电厂 7 号炉是由日本三菱重工制造的300MWCE 型掌握循环汽包炉; 五层浓淡 PM 型直流燃烧器四角布置切向燃烧;制粉系统为正压直吹式,配五台RP 型中速碗磨;采纳三分仓式回转空气预热器;锅炉主要存在以下问题:由于煤质变差,燃烧的稳固性、经济性恶化、磨煤出力略显紧急;最低不投油稳燃负荷只有170MW;受热面积灰严峻、回转式预热器漏风、一次风率偏高等导致排

40、烟温度上升,一般情形下排烟温度达到160 , 夏季满负荷时可达170 以上, 锅炉效率明显下降;由于电厂已支配了增加脱硫装置的方案,为此也必需限制排烟温度在145 以下;从 2004 年 9 月开头,进行了以降低锅炉排烟温度为中心的综合技术改造,主要内容包括燃烧器改造、省煤器增加受热面、预热器密封结构和换热面改进以及燃烧参数的调整等;3.2.2 主要改造工程1) PM型浓淡分别燃烧器的结构改进山东 HT 电厂 7 号炉的燃烧器是日本三菱公司设计制造的PM 型燃烧器,燃烧器借助一煤粉浓缩器(见图10)进行煤粉的上下浓淡分别;煤粉浓缩器器利用一次风粉在进入炉膛之前的弯头的离心作用和分别块的导向,将

41、一次风粉分成浓相和淡相两股,分别从上、 下两个一次风口喷出,浓相为贫风富燃料,利于着火稳燃,淡相气流就靠已着火燃烧的浓粉火焰支持燃烧;原 设 计 煤 粉 燃 烧 器 是 针 对 燃 用 挥 发 分 较 高( Vad14 )的贫煤,但近年来常常燃用挥发分很低的劣质贫煤,燃烧稳固性变差,锅炉灭火的次数增加;为此,对燃烧器进行了结构优化改进;在模型试验的基础上,主要是对煤粉浓缩器中段、下段的两个分别块(图 9 中的阴影部分)作了结构改进,通过变动下活块的角度掌握煤粉浓缩的比例,通过转变上活块的插入深度抑制上喷口通道的一次风比例,这样,在提高浓喷口煤粉浓度的同时,保持了较匀称的风量比 例;安装实施后,

42、着火稳固性和燃尽性能提高,最低不 投 油 稳 燃 负 荷由 改 造 前 的 170 MW 降 低 到 改 后 的145MW,同时由于燃烧提前,对于降低炉膛出口烟温顺排烟温度也起到肯定的作用;2)省煤器的优化改进欢迎下载精品学习资源图 10 燃烧器结构改进示意三菱 7 号炉的省煤器原设计就是螺旋肋片管省煤器,至2004 年 1 月,已超过十万小时设计寿命,现欢迎下载精品学习资源场检查省煤器积灰特别严峻,影响了省煤器的传热;经实测,在省煤器进水温度低于设计进水温度 7情形下,省煤器的吸热削减20%左右;这也是导致排烟温度上升的重要缘由;鉴于此种情形打算将原省煤器全部更换;新改装省煤器仍采纳螺旋肋片

43、管束,其主要技术特点是: 将原顺列管束改为错列管束,以增强烟气的自吹灰性能,维护长期运行稳固较低的沾污欢迎下载精品学习资源系数; 肋片净间距由原设计11.2mm 减小到 10mm,以尽可能增加空间换热面密度;纵向排数由原16 排增加为 20 排;光管传热面积增加23%,肋片传热面积增加40%,烟侧管束总面积增加37%,管束重量增加 30%;改造后的省煤器烟温降由改前的不到90提高到100 以上, 提高近 20 , 积灰稳固后即不再进展,至今排烟温度仍稳固在130 左右;省煤器改造前、后的技术数据和试验结果列于表4供参考;表 47 号炉省煤器改造前后的主要技术数据和试验结果欢迎下载精品学习资源序

44、号项 目单位数值原设计值改前试验值改后试验值欢迎下载精品学习资源1光管管径mm45 3.845 3.845 42横 / 纵向节距mm130.5 / 115130.5 / 115261/1153肋片高度mm18.518.518.54肋片节距mm11.211.2105肋片厚度mm1.31.31.3STB42E 相当6材质STB42E20G,高温钎焊20G7换热面积m285208520116008省煤器进 / 出口烟温480/370482/3969省煤器进 / 出口水温263/296256/284264/29510省煤器吸热量kJ/kg1172.16932.91219.63)空气预热器改进空气预热器常见的问题是积灰和漏风,

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