600MW超临界直流锅炉的燃烧优化调整试验(姚孟).doc

600MW超临界直流锅炉的燃烧优化调整试验 万新福 平顶山姚孟发电有限责任公司 467031 摘要：姚电公司600MW超临界锅炉的设计煤种为平顶山烟煤，投产后锅炉炉膛沾污结渣严重，排烟温度偏高，曾发生坠落渣块，砸伤捞渣机事件，严重影响了机组安全经济运行，针对这一课题，姚电公司开展燃烧优化试验，通过制粉系统、燃烧配风等优化调整，使锅炉的安全经济性得以提高。 关键词：锅炉；燃烧；优化 1 600MW超临界直流锅炉简介 姚孟发电公司5号锅炉为为东方锅炉厂引进日本技术制造的国产超临界滑压运行直流锅炉，锅炉型号DG1900/25.4-Ⅱ1型，单炉膛，一次中间再热，尾部双烟道结构。本锅炉为固态排渣，全钢构架，全悬吊露天布置，采用内置式启动分离系统，主要设计参数见表1煤质特性见表2。表1 主要设计规范 负荷 项目 单位 B-MCR BRL 过热器出口蒸汽流量 t/h 1900.0 1807.9 再热器出口蒸汽流量 t/h 1607.6 1525.5 过热器出口压力 MPa 25.50 25.40 再热器出口压力 MPa 4.52 4.29 热器出口温度 ℃ 再热器出口温度 ℃ 569.0 569.0 保证热效率 % --- 93.49 表2 煤质分析表 项 目 单 位 设计煤种 校核煤种 工 业 分 析 收到基低位发热值Qnet.ar kJ/kg 20340 18540 收到基全水分Mt % 7.80 6.50 收到基灰分 Aar % 29.87 36.15 干燥无灰基挥发分Vdaf % 34.91 31.86 空气干燥基水分Mad % 1.07 1.06 元 素 分 析 收到基碳Car % 52.04 47.67 收到基氢Har % 4.04 3.66 收到基氧Oar % 4.95 4.89 收到基氮Nar % 1.01 0.88 收到基全硫St.ar % 0.29 0.25 灰 熔 点 灰变形温度 DT ℃ 1500 1400 灰软化温度 ST ℃ 1500 1400 灰熔化温度 FT ℃ 1500 1400 可磨性系数HGI --- 69 66 优化锅炉运行方式和参数，提高锅炉热效率 制粉系统运行优化 为了掌握磨煤机实际运行状况和解决锅炉结焦，对所有投运的磨煤机进行煤粉取样和一次风速测量及其调平。数据标明，一次风速偏高，通过对一次风速的调平，使得各粉管中一次风速的偏差在带粉状态下，控制在±10%以内，提高煤粉的燃尽程度和避免对受热面的冲刷。 煤粉细度分析结果见下表，试验结果表明，煤粉细度基本在设计范围之内，（即R90 18.4%），同时考虑到之前所作的摸底试验中飞灰可燃物含量较低，在0.36%～2.03 %之间，可以认为煤粉细度在目前状况下比较合理，无须进行调整。 表 磨煤机煤粉细度分析结果 项 目 磨煤机编号 A B C D E F 分离器开度 5/5 5/5 5/5 6/6 5/5 5/5 R90 % 19.4 18.4 17.2 15.8 12.0 20.0 R200 % 2.1 2.8 2.0 1.4 0.8 2.4 燃烧器旋流强度调整 针对5号锅炉燃烧器口附近有挂焦的现象，对所有燃烧器外二次风的旋流角度进行了调整，调后旋流角度规律性强并有针对性，调整记录见表。经过调后多天的观察，渣中掉焦现象明显减少，同时运行氧量和过热器、再热器出口汽温也较前期工况易于调平，这样使得锅炉运行的安全性大大地得到了提高。 表 各燃烧器外二次风调前/调后旋流强度 A F B D E C 1号管 60/55 60/55 50/60 60/60 68/55 70/55 2号管 30/40 40/40 40/40 30/40 45/40 45/40 3号管 45/40 43/40 38/40 40/40 40/40 41/40 4号管 65/55 60/55 70/60 60/60 60/55 65/55 运行氧量调整和二次风配比调整试验 由于该锅炉采用低NOx燃烧方式，燃尽风量过大，燃烧初期缺氧，造成烟气中CO含量较大，锅炉效率偏低；同时，由于还原性气氛的存在，容易造成炉膛高温腐蚀和受热面结焦。 通过三个不同负荷的摸底试验，发现锅炉飞灰可燃物含量已经很小，机械未完全燃烧热损失降低的空间较小。但在高负荷下，虽然运行氧量较高，烟气中仍然存在较大的一氧化碳，所以这两项试验的思路是先将二次风进行合理地配比，消除一氧化碳后，再降低运行氧量，提高锅炉热效率，同时也就降低了风机电耗，从而达到降低供电煤耗的目的，具体试验数据见下表7。 表 5号锅炉运行氧量优化的试验结果负荷 工况 试验 内容 表盘运 行氧量 % 实测 氧量 % 一氧