锅炉燃烧调整及经济运行分析

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:孙全超 阎海涛
[导读] 摘要:燃烧调整方法要求在锅炉自动控制调节基础上进行人为干预调节,达到精细调节,使锅炉达到安全、稳定、经济运行条件,实现锅炉运行“一高三低一稳定”:燃烧效率高、煤耗低、电耗低、氨耗低(SCR入口NOx低)、汽温汽压达到稳定额定参数的目的。
        (华能吉林发电有限公司九台电厂  吉林长春  130012)
        摘要:燃烧调整方法要求在锅炉自动控制调节基础上进行人为干预调节,达到精细调节,使锅炉达到安全、稳定、经济运行条件,实现锅炉运行“一高三低一稳定”:燃烧效率高、煤耗低、电耗低、氨耗低(SCR入口NOx低)、汽温汽压达到稳定额定参数的目的。
        关键词:燃烧调整;配风
        1、项目概述
        华能九台电厂一期工程2×670MW机组锅炉系哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的HG-2100/25.4-HM11型超临界压力、变压运行、带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉,采用一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态风冷式干除渣、全钢架、全悬吊结构、紧身封闭、塔式布置。锅炉采用低NOX燃烧器系统,40只燃烧器采用八角切圆布置,设计煤种和校核煤种均为扎赉诺尔褐煤(煤质特性见表1,锅炉主要设计技术规范见表2),制粉系统采用8台风扇磨煤机。
        锅炉炉膛为正方形结构,炉膛断面尺寸为21227.3mm×21227.3mm,炉膛截面热负荷为3.893MW/m2,容积热负荷为57.29kW/m3。其燃烧器采用WR-夹心风式低NOx直流煤粉燃烧器,在水冷壁四面墙上八角切向布置(如图1所示)。每角燃烧器分上中下三组,共计40 只,在炉膛中心形成逆时针旋向的假想切圆。
        2、锅炉燃烧调整
        2.1夹心风调节方法
        上层一次风速低,负荷高时需要增加E层夹心风门开度,增加到25~35%,以提高一次风速,避免结焦。其余四层(A-D层)夹心风开度一般在10~20%之间,低负荷时开度在10%,高负荷时开度在20%。对于运行时间长的磨煤机(现在的4号磨),一次风速低,要增加夹心风开度,开到20%以上。在今后实际运行中,若磨煤机累计运行时间超过1000小时,要适当开大夹心风挡板开度,同时最上层夹心风要比下几层多开5~10%,以增加一次风射流刚性,对于新修磨煤机风速高(目前的8号磨),要减少夹心风开度,开度在10%以下。
        2.2燃尽风的调节
        需要根据负荷、风压、磨煤机的组合方式进行调节。为了提高燃尽风的刚性,需要开大燃尽风开度,要开就全开100%,而且八个角全开,不开的要有3~5%的开度,确保风门冷却不超温。不全开的可以用来调节汽温偏差,要根据汽温偏差大小进行适当偏调其它燃尽风门或二次风门,优先采用燃尽风调偏,如果磨煤机运行不合理时,优先切换磨煤机运行方式,其次采用二次风门调偏。
        2.3二次风的调节方法
         为了防止加负荷时风量增加过快,二次风门开大不及时导致风压过高,诱发送风机失速,在加负荷时优先开大辅助风门,时间来不及要先开大燃尽风,之后再进行细调风门,确保风压不超过1.2kPa,以防不安全事件发生。
        2.4引风机调节方法
        引风机需要采用以偏治的方法调节,主要考虑炉内负压、A\B烟气量、A\B汽温偏差、炉内燃烧A\B氧量偏差等调节引风机偏置。
        2.5送风机调节方法
        由于空气预热器漏风量不同,要根据风箱压力、氧量偏差来调节送风机开度,使两侧氧量相同,风箱压力相同,从而使二次风分布均匀,炉内风量不偏,火焰中心不偏。
        2.6氧量调节方法
        送风量是否合理,直接反应在运行参数上,如果风量过大、氧量偏高、SCR入口NOx浓度居高不下(偏大)、对排烟温度和电耗影响很大。但如果风量低,氧量低,CO浓度会增加,燃烧效率降低。因此,要根据不同负荷、不同磨煤机组合、CO浓度、SCR入口NOx浓度调节送风量,保持氧量在合理的范围。
        3、锅炉经济运行
        3.1降低制粉系统电耗
        加强混配煤工作,加强燃煤掺烧管理,保证煤质。根据机组负荷变化情况,分煤斗上不同的煤质,根据煤质情况确定磨煤机最大出力,机组在低负荷阶段(机组负荷≤300MW)至少保证#2或#6(#2和#6原煤斗所有时间段必须上扎赉诺尔褐煤)制粉系统运行,保证锅炉燃烧稳定;在机组中高负荷阶段(机组负荷≥350MW)首先应运行燃用上辅助煤或混煤的原煤斗对应的制粉系统,所有上辅助煤或混煤的原煤斗对应的制粉系统已经全部运行仍然无法满足机组负荷要求时再启动上扎赉诺尔褐煤对应的制粉系统运行,每天应掌握入炉煤质分析报表,及时掌握煤质的变化情况,在煤质发生变化时,及时调整燃烧,当所有制粉系统全部运行、制粉系统检修仍然无法满足机组负荷要求并及时汇报有关领导及燃料部,修改锅炉燃煤掺烧管理规定、混配煤工序,确保进入原煤斗内的煤质满足机组负荷要求,而确保制粉系统在最大出力下运行。
        3.2降低锅炉排烟温度
        我厂设计燃用煤质为扎赉诺尔褐煤,由于燃料供应等原因燃用的煤质并不全部是设计煤种,还有部分挥发份较低、含灰量较高的地煤和其它种劣质褐煤,由于地煤挥发份较低、含碳量较高,劣质褐煤含灰量较高,煤粉找火热升高,导致煤粉着火推迟,燃烧时间过长,导致火焰中心上移,造成排烟温度升高。机组正常运行时,根据煤质情况及时进行燃烧调整,降低火焰中心高度,尽量降低锅炉漏风,降低火焰中心位置,降低锅炉排烟温度。
        3.3调整煤粉细度
        锅炉运行中控制煤粉细度合适,煤粉细度过细排烟温度降低,锅炉燃烧调整试验证明当煤粉细度R90≤45%的前提下,随着煤粉细度的降低排烟温度降低幅度很小,但是煤粉细度过细会导致制粉系统单耗大幅度增加,降低机组效率,因此机组运行中控制煤粉细度R90不超过45%左右即可。
        3.4加强吹灰管理
        保持受热面清洁,提高受热面传热系数,锅炉运行中加强对各级受热面烟气温度的监视,当发现受热面烟气温度超过规定值时及时查找原因,必要时可根据各段受热面烟气温度情况进行选择性吹灰。
        4、小结
        锅炉燃烧调整是锅炉安全的重中之重,是机组稳定运行的基础,通过燃烧调整能保证机组的安全稳定运行,锅炉经济运行是保证机组的稳定运行基础上,采用调整手段,降低制粉单耗,提高锅炉效率,达到机组经济性的目的。
        参考文献:
        [1]华能九台电厂主机、辅机运行规程,华能九台电厂,2017年.
        作者简介
        孙全超,男,1979年10月生,大学本科学历,中级工程师,长期从事大机组生产及管理工作,现任华能九台电厂试验室专工。
        阎海涛,男,1979年2月生,大学本科学历,中级工程师,长期从事大机组生产及管理工作。
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