引言

本次試驗的目的在于摸清某電廠660Mw超臨界鍋爐的運行狀況,查明機組的安全經濟運行指標,特進行檢修前鍋爐熱效率及鍋爐燃燒優(yōu)化調整。

1設備規(guī)范及技術數據

該電廠一期2×660Mw鍋爐為東方鍋爐廠引進技術制造的超臨界參數、變壓運行、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、固態(tài)排渣、緊身封閉、全鋼構架的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,煤粉細度R90=20%:燃用設計煤種時5臺運行1臺備用,磨煤機型號為MPs235。

燃燒設備: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口,以實現(xiàn)分階段按需送風,組織合理的爐內氣流結構,防止火焰貼墻,達到燃燒完全的目的。

鍋爐設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的設計煤種,燃料消耗量330t/h。燃煤特性如表1所示。

2試驗結果及分析

2.1鍋爐熱效率

從試驗結果看,機組負荷在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到設計值,特別是500Mw和400Mw時,效率較設計值偏低較多,雖然固體不完全燃燒熱損失較設計值低0.34%~0.48%,但排煙熱損失卻較設計值高0.65%~l.86%,導致鍋爐效率偏低。

原因分析如下:

2.1.1煤質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%。該爐設計煤種發(fā)熱量為20000kJ/kg,試驗中660Mw時,入爐煤發(fā)熱量較設計煤種低270kJ/kg左右,鍋爐熱效率提高約0.08%。

煤質中氫的含量每變化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計煤種增加較多,分別比設計值高約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℃,分別比設計值高6.6℃、14.4℃和18.7℃,導致鍋爐熱效率降低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工況下該鍋爐空預器入口氧量設計為3.2%~4.3%,試驗中空預器入口氧量為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計分別為1.5%和4%以下,試驗中三個工況下,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空氣預熱器漏風試驗

根據DL/T1052一2007《節(jié)能技術監(jiān)督導則》規(guī)定,回轉式空氣預熱器漏風率應小于10%,測試結果表明,A空預器漏風漏風率為10.15%,B空預器漏風漏風率為10.30%,兩側平均漏風率為10.22%,超出標準規(guī)定。

2.3排煙溫度對比

為了使運行人員在運行調整過程中有正確的參數依據,試驗中對排煙溫度的實際測試與表盤顯示結果進行了對比,采用網格法實測的左右側排煙溫度與表盤值偏差表盤顯示值偏差基本在6℃以內,說明表盤值(特別是中間溫度值)較真實地反映了機組排煙溫度,可以作為運行調整和參照的依據。

3結論及建議

#1機組優(yōu)化燃燒調整運行方式:

(1)運行氧量控制。按照左右側氧量平均值進行控制,通過適當偏置燃盡風開度,盡可能減少兩側氧量偏差。

(2)燃盡風開度控制。運行中若B層氧量出現(xiàn)偏低現(xiàn)象,可將A側燃盡風開度偏低30%左右。

(3)外二次風開度。將外二次風層操自動退出,開度控制為60%、55%、45%、45%、55%、60%,若遇到煤質差,可適當關小。

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

(5)優(yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式。一是根據機組負荷、煤量及時停運磨煤機,保證運行磨煤機出力維持在45t以上。二是優(yōu)化一次風壓,當有3~4臺運行磨的熱風門開度小于50%時,降低一次風壓,設定一次風壓0.2~0.3kPa的負偏置。三是將磨煤機密封風壓由3.5kPa降至3.0kPa,減少密封風機耗電。四是磨煤機停運后,及時關閉熱風隔絕門、磨密封風門、給煤機密封風門,減少風機耗電。五是根據磨煤機出入口差壓、磨出口溫度、冷風門開度,保持合適的一次風機電耗。

(6)根據出口氮氧化物濃度及時調整脫硝噴氨量,在保證達標排放的前提下,出口氮氧化物濃度不得長時間低于40mg/Nm3,盡可能減緩空預器差壓上漲速度,空預器差壓大于2.3kPa時,及時進行水沖洗。全年引風機電耗降低0.03%。