华电潍坊发电有限公司2102t_h超临界锅炉优化改造.docx

华电潍坊发电有限公司2102t/h超临界锅炉优化改造范晓明(华电潍坊发电有限公司，山东潍坊261204)【摘要】华电潍坊发电有限公司#3、#4锅炉自投运以来，存在飞灰、炉渣含碳量偏高，排烟温度偏低，热一、二次风温度偏低，再热汽温偏低等问题。经上海锅炉厂及其技术支持方ALSTOM专家多次现场分析原因与指导运行，均未达到预期效果。结合运行暴露出的问题，经与上海锅炉厂专家讨论，通过对设备进行改造，利用大修机会，完全解决了上述问题。【关键词】超临界锅炉；改造；卫燃带；预热器；浓淡分离器【中图分类号】TK229.2【文献标识码】B【文章编号】1674-4586(2009)08-0042-040前言当没有采用燃烧器上摆和关小偏置风等手段的情况下，满负荷时，汽温只有520~530℃，飞灰含碳量不大，炉渣含碳量较大；后来，采用了上摆燃烧器和一些特殊配风方式，汽温可以到545℃，但飞灰含碳量迅速增加，炉渣含碳量仍旧较大，排烟温度低于设计值约20℃，热一、二次风温也低于设计值20℃左右，600MW负荷时分别为290℃、310℃。#4炉是2007年6月投入商业运行，除了再热汽温比#3炉高10℃，达到550℃，其它现象和#3炉相仿。两台锅炉都有结焦现象，但不严重，目前只是在上2层浓粉燃烧器喷口和6层淡粉燃烧器喷口（D层以上的燃烧器）区域有一些松散的渣块，其它区域较为干净。结合现场情况和几次现场燃烧调整的数据，我们认为存在上述问题是因为：(1)炉膛设计时，热力数据偏于保守，过多地华电潍坊发电有限公司（以下简称潍坊公司）#3、#4锅炉，型号SG2102-25.4/571/569，为上海锅炉厂设计制造的超临界参数变压直流炉，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。1原因分析#3炉2006年10月投入商业运行，投运初期，由于对各设备性能不熟悉，出现过几次熄火，但从后来的运行情况和燃烧器对燃料变化的适应性来看，设计思想是成功的，这一点也可以从潍坊公司运行煤质变化大得到佐证。一段时间运行煤质的挥发份达到或接近无烟煤情况，锅炉及主要辅机运行稳定。但是，2009.8第8期42华电潍坊发电有限公司2102t/h超临界锅炉优化改造设计制造考虑了煤种的沾污特性，使得炉膛出口烟温低于设计值，造成低温再热器出口工质温度低于设计值，600MW负荷时大约450℃，低于设计值约20℃，使得再热汽温低于设计值20℃。(2)炉膛出口烟温低，也是热一、二次风温低于设计值的主要原因，而风温偏低又造成风粉混合温度大大低于设计要求的130℃，这也是炉内燃烧不好，不稳的原因之一，风温偏低也加剧了炉膛出口烟温偏离设计值。(3)燃烧器存在问题，考虑稳燃因素过多，导致局部煤粉浓度过大，且喷口速度低，刚性差。比如：80%的粉量由40%的风携带进入炉膛，设计考虑在风粉混合温度为130℃时风速为20m/s，在实际磨出口温度只有100℃，相同的一次风量的情况下，风速只有18m/s；再加上几次灭火之后，在运行中采用了关闭浓粉喷嘴的周界风，使煤粉气流的易偏转射流短，燃烧工况难以组织；另外这种运行状况也容易造成含粉量大、不均匀且煤粉管道堵塞，所以下排浓粉燃烧器出口风粉速度低、刚性差以及煤粉不均匀是造成煤粉离析，大渣含碳量大的主要原因。(4)在运行中，为了提高再热汽温，尽可能地抬高火焰中心，延迟燃烧和弱化水冷壁吸热，以提高炉膛出口烟温。由于浓粉喷口速度低且周界风关闭，对提高再热汽温效果有限，而淡粉喷口速度为38.5m/s，又是布置在炉膛上部，开大淡粉侧的周界风，其结果就是大量的低温细粉被迅速吹入屏区，无法及时燃烬，从而增加了飞灰损失。(5)受热面结渣过程与多种复杂因素有关，任何原因的结渣都由两个基本条件构成，一是火焰贴近炉墙时烟气中的灰仍呈熔化状态；二是火焰直接冲刷受热面。由于浓粉喷嘴的一次风刚性差，加上燃烧器高宽比大气流容易偏转，同时过度上摆喷燃器也使得炉膛切圆半径变大，容易结渣。另一方面，下部煤粉浓度过大，形成还原性气氛，降低了灰熔点，增加了结渣倾向。吸热大，燃烧不稳定，燃烧经济性差和再热汽温低的问题。潍坊公司锅炉炉膛宽度18816mm，炉膛深度17696mm，燃烧器四周水冷壁，螺旋段水冷壁由326根Φ41.3mm的管子组成，节距为54mm。上升角为13.9498o。326根管子环绕一周上升距离为18.142m；且水冷壁周长为73.024m，相当于326根管子水平环绕一周（73.024/0.054*sin13.9498o=327）。考虑到防结焦和稳燃两方面因素，结合在亚临界600MW锅炉上的经验，我们认为在炉内增设面积为144.m2，加上256.m2，共计卫燃带总面积399m2，接近400m2经验值，具体位置在标高21300mm，4个角喷燃器两侧各敷设宽2000mm（沿管