浓淡燃烧器在陡河发电厂8号炉上的应用

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:36:57

表9　 NOx排放物试验测定结果<table id="table9" bordercolor="#000000" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%" border="1"><tbody><tr><td align="center" rowspan="2">项目 </td><td align="center" colspan="2">改造前 </td><td align="center" colspan="5">改造后 </td></tr><tr><td align="center">工况1 </td><td align="center">工况2 </td><td align="center">工况1 </td><td align="center">工况2 </td><td align="center">工况3 </td><td align="center">工况4 </td><td align="center">工况5 </td></tr><tr><td align="center">电负荷/MW </td><td align="center">200 </td><td align="center">160 </td><td align="center">181.6 </td><td align="center">180 </td><td align="center">199.8 </td><td align="center">181.6 </td><td align="center">161.5 </td></tr><tr><td align="center">转向室氧量/% </td><td align="center">4.3 </td><td align="center">4.4 </td><td align="center">4.3 </td><td align="center">4.8 </td><td align="center">4.4 </td><td align="center">4.4 </td><td align="center">4.4 </td></tr><tr><td align="center">空气预热器出口氧量/% </td><td align="center">7.1 </td><td align="center">6.94 </td><td align="center">7.6 </td><td align="center">7.75 </td><td align="center">7.2 </td><td align="center">7.75 </td><td align="center">7.8 </td></tr><tr><td align="center">空预器出口NOx排放浓度/mg·m-3
</td><td align="center">736 </td><td align="center">690.1 </td><td align="center">671 </td><td align="center">683 </td><td align="center">694 </td><td align="center">683 </td><td align="center">649 </td></tr><tr><td align="center">空预器出口NOx平均排放浓度/mg·m-3
</td><td align="center" colspan="2">713.05 </td><td colspan="5">676</td></tr></tbody></table>　　由表10可以看出： 　　① 通过燃烧器改造，在同样负荷下，NOx平均排放浓度由改造前的713.05 mg/m3下降至676 mg/m3，下降了37.05 mg/m3。 　　② 180 MW负荷下，随着入炉总风量的增加，即转向室中的烟气氧量从4.3%增加到4.8%，NOx排放量呈增加趋势，NOx排放量由671 mg/m3增加到683 mg/m3，增加了12 mg/m3。③ 随负荷降低，NOx排放量由694 mg/m3降低到649 mg/m3，降低了45 mg/m3。 4.2　锅炉效率 　　锅炉效率试验是在转向室的烟气氧量4.4%，侧边风挡板开度为30%～40%，二次风为均匀配风、试验负荷分别为200、180、160 MW的负荷下进行。试验结果见表10。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:37:27

表10 　锅炉效率试验测定结果<table id="table10" bordercolor="#000000" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%" border="1"><tbody><tr><td align="center">项　目 </td><td align="center">工况1 </td><td align="center">工况2 </td><td align="center">工况3 </td><td align="center">工况4 </td><td align="center">工况5 </td></tr><tr><td align="center">锅炉蒸发量/t·h-1
</td><td align="center">515.0 </td><td align="center">514.1 </td><td align="center">555.6 </td><td align="center">515.0 </td><td align="center">459.3 </td></tr><tr><td align="center">电负荷/MW </td><td align="center">181.6 </td><td align="center">180 </td><td align="center">199.8 </td><td align="center">181.6 </td><td align="center">161.5 </td></tr><tr><td align="center">转向室氧量/% </td><td align="center">4.3 </td><td align="center">4.8 </td><td align="center">4.4 </td><td align="center">4.4 </td><td align="center">4.4 </td></tr><tr><td align="center">飞灰可燃物含量/% </td><td align="center">1.18 </td><td align="center">1.11 </td><td align="center">1.43 </td><td align="center">1.11 </td><td align="center">1.16 </td></tr><tr><td align="center">排烟温度/℃ </td><td align="center">137 </td><td align="center">137 </td><td align="center">140 </td><td align="center">137 </td><td align="center">132 </td></tr><tr><td align="center">固体未完全燃烧热损失/% </td><td align="center">1.58 </td><td align="center">0.72 </td><td align="center">0.93 </td><td align="center">0.72 </td><td align="center">1.53 </td></tr><tr><td align="center">锅炉效率/% </td><td align="center">90.80 </td><td align="center">91.71 </td><td align="center">91.7 </td><td align="center">91.71 </td><td align="center">91.1</td></tr></tbody></table>　　1) 在额定负荷下，锅炉热效率达91.71%。? 　　2) 随着入炉总风量增加，飞灰含碳量减少，固体未完全燃烧热损失减少。当转向室氧量为4.3%时，固体未完全燃烧热损失为1.58%，锅炉效率为90.80%。当转向室氧量为4.8%时，固体未完全燃烧热损失为0.72%，锅炉效率为91.71%。? 4.3　40%ECR稳定燃烧试验? 　　低负荷稳定燃烧试验时的煤质为：水分Mar=7.2%，灰分Aar=6.41%，挥发分Vdaf=37.1%，热值Qnet.ar=17 040 kJ/kg。具体试验情况如下： 　　① 试验初始负荷为120 MW，测定投粉的四角燃烧器出口火焰温度为850～950 ℃，火焰中心温度为1 380～1 450 ℃。 　　② 从120 MW负荷开始，以1.5%ECR/min降负荷率降低机组负荷，同时降低下二排给粉机转速。在机组负荷降到100 MW时，侧边风挡板开度关至15%～20%，投粉的燃烧器出口火焰温度800～900 ℃，火焰中心温度为1 320～1 380 ℃。 　　③ 继续降低机组负荷到80 MW时，保留的燃燃器为一层燃烧器两只（船形喷口），二层燃燃器四只（水平浓淡风喷口），稳燃1h。测定此投粉的燃烧器出口火焰温度为700～750 ℃，火焰中心温度为1 200～1 300 ℃。 　　④ 负荷保持不变，将一层的两只燃烧器切换到三层燃燃器，这时投运的6个燃燃器均为水平浓淡风燃烧器，稳定1 h。测定投粉的燃烧器出口火焰温度为700～780 ℃，火焰中心温度为1 220～1 230 ℃。⑤ 同样在80 MW负荷下，将二层的一只燃燃器切换至三层水平浓淡风喷口，一只切换至四层燃燃器，稳定1 h。测定投粉的燃烧器出口火焰温度为700～780 ℃，火焰中心温度为1 240～1 250 ℃。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:37:56

表11　40%ECR稳定燃烧试验<table id="table11" bordercolor="#000000" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%" border="1"><tbody><tr><td align="center">项　目 </td><td align="center">试验值 </td></tr><tr><td align="center">电负荷/MW </td><td align="center">80.2 </td></tr><tr><td align="center">过热蒸汽流量/t·h-1
</td><td align="center">261.3 </td></tr><tr><td align="center">过热蒸汽压力/MPa </td><td align="center">8.47 </td></tr><tr><td align="center">过热蒸汽温度/℃ </td><td align="center">507 </td></tr><tr><td align="center">热风温度/℃ </td><td align="center">262 </td></tr><tr><td align="center">排烟温度/℃ </td><td align="center">103.4 </td></tr><tr><td align="center">稳定时间/min </td><td align="center">180</td></tr></tbody></table>　　试验表明，负荷在40%及以上运行，有部分水平浓淡风燃燃器的情况下，无论投运哪一层燃燃器，炉膛负压稳定，无波动，燃烧稳定，充分说明水平浓淡风煤粉燃烧器具有较强的抗干扰稳燃能力。? 5　改造后运行过程中存在的问题及建议 5.1　停运的燃烧器经常出现烧红迹象 　　在实际运行中发现，停运的上层燃烧器由于炉内高温烟气的辐射热，出现烧红的现象。分析原因为： 　　① 实际燃用煤种偏离设计煤种较大，但在对喷燃器进行改进时，仍延用原假想切圆直径，假想切圆直径偏大。同时，对于多层燃烧器，实际切圆直径可膨胀至假想切圆直径的7～8倍，实际的切圆是一个倒锥形的旋涡核心，即上大下小，因此在燃烧器区域上部，燃烧器区域温度升高。 　　② 煤质及燃烧器结构改变后，着火点提前，使燃烧器区域温度较设计值升高。 　　③ 炉膛外墙大滑板改造后，漏风减少，燃烧器温度较大修前升高。? 　　因此出现实际燃烧器区域烟气温度高，而上层燃烧器停运时又没有侧二次风冷却，从而使停用的燃烧器在高温烟气辐射下，温度过高。建议将假想切圆直径由1 200／600 mm改为600/600 mm。? 5.2　燃烧器开裂 　　浓淡燃烧器前半部为合金钢，后半部为铸钢，两者材料不一样，焊接难度大，在受热时，膨胀系数不一致，导致运行中二层2号角、二层3号角、二层4号角、三层3号角的燃烧器均出现焊口开裂现象。?

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 17:38:22

5.3　浓淡分离挡板耐磨陶瓷脱落 　　为了防止浓淡分离挡板在运行中磨损掉下，影响分离效果，浓淡分离挡板为双层结构，内层为不锈钢，外层为耐磨陶瓷。但在运行过程中，由于两种材料膨胀不均，浓淡分离挡板出现耐磨陶瓷脱落的现象。因此，应对浓淡分离挡板的材料进行改进。另外在浓淡分离挡板转轴处，没有加装防护套。由于一次风粉的磨损，转轴易磨损断裂造成分离挡板掉落，因此应另装防护套，避免此类现象的发生。? 5.4　一次风温度 　　陡河发电厂燃煤的挥发分（Vdaf）多在38%～44%左右，属于着火、燃烧性能较好的烟煤，加之采用了热风送粉系统，应遵循电力工业部的部颁标准DL 435—1991《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》中的规定，对一次风应按如下要求控制： 　　① 对于挥发分≤38.5%的烟煤，在180～200 MW负荷下，一次风总风压控制在3.2 kPa以上，煤粉混合器前的一次风温度控制在250 ℃以下。 　　② 对于挥发分＞38.5%的烟煤，该煤种属于极易燃烧着火的煤种，在180～200 MW负荷下，一次风总风压控制在3.2 kPa以上，煤粉混合器前的一次风温度控制在230 ℃以下。? 　　由于8号炉只将2、3层燃烧器改为浓淡燃烧器，其稳燃能力可进行调整，但1、4层仍为船体燃烧器，没有调节手段。为防止灭火，一次风温需控制在260 ℃左右。尽管浓淡喷燃器提高了稳燃能力，但一次风温未降至设计值，给粉管打炮问题未能彻底解决。建议在今后的改造中，将1、4层燃烧器也进行改造，从而将风温降至设计值，彻底消除给粉管打炮现象。? 6　结论 ?　　(1) 陡河发电厂8号炉采用水平浓淡风煤粉燃烧器对2、3两层火嘴进行改造后，煤粉燃烧器着火稳定、炉膛无结渣，过热蒸汽、再热蒸汽参数稳定，减温水流量在设计范围内。锅炉在额定负荷下，锅炉效率达91.70%。 NOx平均排放量由原来的713.05 mg/m3降为676 mg/m3。? 　　(2) 陡河发电厂8号锅炉采用水平浓淡风煤粉燃烧器改造后，锅炉可在40%ECR下稳定燃烧。? 　　(3) 陡河发电厂8号锅炉采用水平浓淡风煤粉燃烧器后，NOx排放浓度虽比改前有所降低，但NOx排放仍较高，应对1、4层船体燃烧器进行改造。? 　　(4) 对于燃烧器改造后出现的问题，应利用机组检修机会，及时进行改进，提高锅炉运行的安全性。? 7　参考文献 　　［1］岑可法.锅炉燃烧试验研究方法及测量技术.北京：水利电力出版社，1995.?

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