引言

本次試驗(yàn)的目的在于摸清某電廠660Mw超臨界鍋爐的運(yùn)行狀況,查明機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo),特進(jìn)行檢修前鍋爐熱效率及鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整。

1設(shè)備規(guī)范及技術(shù)數(shù)據(jù)

該電廠一期2×660Mw鍋爐為東方鍋爐廠引進(jìn)技術(shù)制造的超臨界參數(shù)、變壓運(yùn)行、螺旋管圈直流爐,是型式為單爐膛、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、緊身封閉、全鋼構(gòu)架的Ⅱ型爐:鍋爐型號:DG2100/25.4-Ⅱ6。

制粉系統(tǒng):中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng),每臺爐配置6臺磨煤機(jī),煤粉細(xì)度R90=20%:燃用設(shè)計煤種時5臺運(yùn)行1臺備用,磨煤機(jī)型號為MPs235。

燃燒設(shè)備:采用HT-NR3旋流燃燒器,前后墻布置、對沖燃燒:每面墻3層,每層6只燃燒器,各燃燒器中心還配置有大出力的啟動油槍(A層燃燒器配置等離子裝置):在三層燃燒器上方,前、后墻各布置了一層燃盡風(fēng)口,以實(shí)現(xiàn)分階段按需送風(fēng),組織合理的爐內(nèi)氣流結(jié)構(gòu),防止火焰貼墻,達(dá)到燃燒完全的目的。

鍋爐設(shè)計燃用山西省梨園河煤礦原煤,在B-MCR工況下,燃用發(fā)熱量0net,ar=20000kJ/kg的設(shè)計煤種,燃料消耗量330t/h。燃煤特性如表1所示。

2試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1鍋爐熱效率

從試驗(yàn)結(jié)果看,機(jī)組負(fù)荷在660Mw、500Mw、400Mw時,修正前鍋爐熱效率分別為93.299%、92.024%、9l.785%,修正后鍋爐熱效率分別為93.2l3%、92.l52%、9l.920%(表2)。三個工況下的鍋爐效率均未達(dá)到設(shè)計值,特別是500Mw和400Mw時,效率較設(shè)計值偏低較多,雖然固體不完全燃燒熱損失較設(shè)計值低0.34%~0.48%,但排煙熱損失卻較設(shè)計值高0.65%~l.86%,導(dǎo)致鍋爐效率偏低。

原因分析如下:

2.1.1煤質(zhì)變化對鍋爐熱效率的影響

入爐煤發(fā)熱量每變化1000kJ/kg,影響鍋爐效率約0.3%。該爐設(shè)計煤種發(fā)熱量為20000kJ/kg,試驗(yàn)中660Mw時,入爐煤發(fā)熱量較設(shè)計煤種低270kJ/kg左右,鍋爐熱效率提高約0.08%。

煤質(zhì)中氫的含量每變化0.1%,影響鍋爐效率約0.03%,水的含量每變化l%,影響鍋爐效率約0.01%。由于入爐煤中氫和水的含量較設(shè)計煤種增加較多,分別比設(shè)計值高約0.45%和4.7%,造成了水分熱損失較大,鍋爐效率降低約0.17%。

2.1.2排煙溫度變化對鍋爐熱效率的影響

排煙溫度每變化10℃,影響鍋爐效率約0.5%。試驗(yàn)中,三個工況下的排煙溫度(修正后)分別為132.6℃、139.4℃、136.7℃,分別比設(shè)計值高6.6℃、14.4℃和18.7℃,導(dǎo)致鍋爐熱效率降低0.33%~0.94%。

2.1.3氧量對鍋爐熱效率的影響

運(yùn)行氧量每變化1%,影響鍋爐效率約0.3%。60%THA工況下該鍋爐空預(yù)器入口氧量設(shè)計為3.2%~4.3%,試驗(yàn)中空預(yù)器入口氧量為2.9%~5.6%,鍋爐熱效率降低最大約0.4%。

2.1.4灰渣可燃物對鍋爐熱效率的影響

飛灰和大渣含碳量每變化1%,分別影響鍋爐效率約0.5%和0.05%。該鍋爐灰渣可燃物設(shè)計分別為1.5%和4%以下,試驗(yàn)中三個工況下,飛灰可燃物分別為1.28%~1.7%,大渣可燃物為0%,鍋爐熱效率提高約0.14%。

2.2空氣預(yù)熱器漏風(fēng)試驗(yàn)

根據(jù)DL/T1052一2007《節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》規(guī)定,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率應(yīng)小于10%,測試結(jié)果表明,A空預(yù)器漏風(fēng)漏風(fēng)率為10.15%,B空預(yù)器漏風(fēng)漏風(fēng)率為10.30%,兩側(cè)平均漏風(fēng)率為10.22%,超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2.3排煙溫度對比

為了使運(yùn)行人員在運(yùn)行調(diào)整過程中有正確的參數(shù)依據(jù),試驗(yàn)中對排煙溫度的實(shí)際測試與表盤顯示結(jié)果進(jìn)行了對比,采用網(wǎng)格法實(shí)測的左右側(cè)排煙溫度與表盤值偏差表盤顯示值偏差基本在6℃以內(nèi),說明表盤值(特別是中間溫度值)較真實(shí)地反映了機(jī)組排煙溫度,可以作為運(yùn)行調(diào)整和參照的依據(jù)。

3結(jié)論及建議

#1機(jī)組優(yōu)化燃燒調(diào)整運(yùn)行方式:

(1)運(yùn)行氧量控制。按照左右側(cè)氧量平均值進(jìn)行控制,通過適當(dāng)偏置燃盡風(fēng)開度,盡可能減少兩側(cè)氧量偏差。

(2)燃盡風(fēng)開度控制。運(yùn)行中若B層氧量出現(xiàn)偏低現(xiàn)象,可將A側(cè)燃盡風(fēng)開度偏低30%左右。

(3)外二次風(fēng)開度。將外二次風(fēng)層操自動退出,開度控制為60%、55%、45%、45%、55%、60%,若遇到煤質(zhì)差,可適當(dāng)關(guān)小。

(4)各層燃燒器總二次風(fēng)門開度。各層燃燒器二次風(fēng)門開度控制采用現(xiàn)有的控制方式,按照磨煤機(jī)煤量進(jìn)行控制。中上層磨停運(yùn)時可將二次風(fēng)門開度開至50%左右。

(5)優(yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式。一是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷、煤量及時停運(yùn)磨煤機(jī),保證運(yùn)行磨煤機(jī)出力維持在45t以上。二是優(yōu)化一次風(fēng)壓,當(dāng)有3~4臺運(yùn)行磨的熱風(fēng)門開度小于50%時,降低一次風(fēng)壓,設(shè)定一次風(fēng)壓0.2~0.3kPa的負(fù)偏置。三是將磨煤機(jī)密封風(fēng)壓由3.5kPa降至3.0kPa,減少密封風(fēng)機(jī)耗電。四是磨煤機(jī)停運(yùn)后,及時關(guān)閉熱風(fēng)隔絕門、磨密封風(fēng)門、給煤機(jī)密封風(fēng)門,減少風(fēng)機(jī)耗電。五是根據(jù)磨煤機(jī)出入口差壓、磨出口溫度、冷風(fēng)門開度,保持合適的一次風(fēng)機(jī)電耗。

(6)根據(jù)出口氮氧化物濃度及時調(diào)整脫硝噴氨量,在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下,出口氮氧化物濃度不得長時間低于40mg/Nm3,盡可能減緩空預(yù)器差壓上漲速度,空預(yù)器差壓大于2.3kPa時,及時進(jìn)行水沖洗。全年引風(fēng)機(jī)電耗降低0.03%。