300MW锅炉四角切圆燃烧调整优化试验研究
燃尽风竖直摆角对四角切圆锅炉燃烧及排放特性的影响
表2 工况参数Tab.2 Case and parameters工况一次风率/%周界风率/%冷却风率/%燃尽风率/%辅助风率/%漏风风率/%竖直摆角/°工况1 19.1 7.72 9 20 39.18 5 0工况2 19.1 7.72 9 20 39.18 5-5工况3 19.1 7.72 9 20 39.18 5-10
2 数学模型、网格及计算方法
锅炉炉膛内的煤粉燃烧过程主要包含：气固两相流的，煤粉颗粒的热解和燃烧，气相反应物参与的均相燃烧反应，辐射和对流传热过程，氮氧化物等生成和还原过程等。
在本文对该锅炉炉内燃烧的模拟计算中，在模拟气相湍流时采用标准的k-ε湍流模型；采用PDF模型来模拟气相燃烧过程；在模拟煤粉颗粒的运动时采用颗粒的随机轨道模型；采用双方程平行竞争反应模型来模拟煤的热解；在模拟焦炭燃烧时采用动力/扩散控制反应速率模型；用DO法模拟辐射传热计算；离散方法均设置成一阶迎风格式。设定边界条件时，将一次风、二次风以及燃尽风的边界条件均设定为速度入口，并根据锅炉的设计参数来决定其入口的流速和风温；出口处采用的是压力出口的边界条件，根据实际电站锅炉在引风机作用下炉内呈现负压的特点，将其压力参数设置为-50 Pa；将炉膛壁面设置成无滑移的边界条件，并采用标准的壁面方程，壁面的热交换则采用第二类边界条件（温度边界条件），通过给定壁面的温度和辐射率来实现，设置壁面温度为690 K，设置壁面辐射率为0.6，离散相类型为reflect；其中冷灰斗底部壁面温度为473 K，辐射率为1，离散相类型为trap。更多模型及设置见参考文献[7-9]。
华能平凉电厂4X300MW机组火检优化改造
１ 火 力发 电主要使用火焰检测器类型介绍
纵观 现 今 国际上 使 用 的火 检 检 测器 大 体 可 分 为
三种类型：紫外线火检检测器 、可见光火焰检测器
及 红外 线 检 测器 。而根 据 燃 煤火 力 发 电厂 的动 力燃 煤特 性 及 锅炉 燃 烧 特性 ，前 两种 检 测器 类 型 明 显不
并采 用 可摆 动直 流 式燃烧 器 。 初设 ２ ４支 煤 火检 与 １ ２ 支 油火 检 与 ６台磨 煤机 与 ３层 油 的炉 内燃烧 工 况配
运行过程 中的工况调整 、燃料的掺配烧 ，以及炉内
火 焰 中心 随 炉 内风 量 、风 温 、风 速 的变 化 而 变得 极 不 稳 定 ，这 就使 炉 内燃 烧 的监控 不 能 有效 和 准 确 的 反应 出实 际燃 烧 的火焰 状 况 ，对 热 力 电站 锅 炉 的经 济 安全 运 行 埋下 了隐 患 。而 且火 检 系 统本 身 的信 号
２ ． １ ４ ×３ ０ ０ Ｍ Ｗ火检系统改造前锅炉运行中存在如
下 问题
２ 华能平凉 电厂 ４ ×３ ０ ０ Ｍ Ｗ 火 力发 电机组 火
５ ５
蛐 姓
的应 用 使得 在 锅 炉 点火 初 期 及 负荷 变化 时 ，降低 了
火 检 口处烟 气 回流 区对 检测 光感 元件 的干 扰 。
有 一 定 差距 ，这 就 导致 实 际 生产 过程 中燃 用 不 同 的
煤 种 ，伴 随着 燃烧 过 程 产 生 出 的挥 发分 与 水 分形 成
图３ Ａ层煤火检改造示意图
的烟 气 干扰 下 ，不 同煤 种对 应 不 同的 闪烁 频 率而 导 致 的在 燃用 校 核煤种 时， 测频 火检 探 头无法 “ 看到 ” 燃 烧 器 火焰 的 问题 。而 在 有烟 气 干扰 和 燃 料变 化 、 燃 烧 着 火 点后 延 ， 改造 后 的探 头 保证 了火 焰辐 射 能
四角切圆燃烧的改进参考解读
• （1）炉膛受热面局部热负荷过高，易于结渣。 • （2）炉膛受热面局部热负荷过高，易引起水冷壁 的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。 • （3）切换或启停燃烧器对炉内火焰燃烧的稳定性 影响较大。 • （4）切换或启停燃烧器对炉膛出口烟温的影响较 大，影响过热器的安全性和汽温调节。 • （5） 一、二次风的气流太厚，不利风粉混合。 • （6） 燃烧调节不太灵活。
• 从内回流区的内边缘向外传播。与此同时， 在旋转气流的外围也形成回流区，这个回 流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟 气来加热空气和煤粉气流。由于二次风也 形成旋转气流，二次风与一次风的混合比 较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展， 直至燃尽。
• 二．旋流式燃烧器的类型 • 按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为蜗壳式、 轴向叶片式、切向叶片式三大类，常用的有以下 几种： • 单蜗壳式 • 蜗壳式 双蜗壳式 • 三蜗壳式 • 旋流式燃烧器 轴向叶轮式 单调风 • 切向叶片式 双调风
• 五．旋流式燃烧器的布置与供风方式 • 大容量锅炉布置有几十只旋流式燃烧器，虽然单个的燃烧 器形成的火焰可独立燃烧，但各个旋转气流之间仍有相互 作用，对燃烧有一定的影响作用。当两个燃烧器旋转方向 相反时，两个燃烧器之间的切向速度升高，火焰向上。当 两个燃烧器旋转方向相同时，燃烧器之间时切向速度减小， 火焰向下。这样就影响火焰中心位置和燃烧效率，进而影 响到过热器的汽温特性及汽温调节。大容量锅炉上，旋流 式燃烧器通常布置在炉膛的前、后墙上时，风道 系统简单，但单个燃烧器的调节性能比较差。 • 近年来，为了提高锅炉的安全性和经济性，趋向于采用小 功率燃烧器。因为单只燃烧器功率过大，会带来以下问题：
• 这样，单只燃烧器的功率不能太大，因而 燃烧器的数量不能太少。当采用大风箱送 风时，不能准确调节各个燃烧器的风煤比， 也不利于控制NOx。因此趋向于采用分隔 风箱配风。即风箱被分隔成很多小风室， 每个小风室又有独立的风量调节挡板，给 燃烧调节带来灵活、便利的条件。
浅谈锅炉四角切圆燃烧方式
浅谈锅炉四角切圆燃烧方式摘要：煤炭作为我国能源消耗主要方式之一，其在燃煤火力发电机组中占据主力地位。
随着我国环境保护问题的日益突出，节能环保政策的逐渐深化推行，使得研究燃煤锅炉炉膛内部的流动特性、燃烧方式、传热特性等更具工程实际应用价值。
目前，火力发电厂所使用的锅炉类型多，所用的燃煤种类多，使得锅炉容易产生燃烧不稳定、结渣和爆管等问题，直接影响了锅炉的安全与经济运行。
基于此，文章以某火电厂2 350MW超临界机组新建工程锅炉为例，该锅炉为一次中间再热、超临界直流锅炉，锅炉采用单炉膛、燃烧器四角布置、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、型布置，主要针对该350MW四角切圆燃煤锅炉燃烧过程进行仿真研究，定性的分析锅炉的燃烧特性和运行规律，以期对锅炉调整试验和运行优化提供理论参考依据。
关键词：350MW燃煤锅炉；燃烧方式；模型分析1锅炉燃烧机理及数学模型分析1.1煤粉炉燃烧过程机理对于炉内煤粉燃烧过程的物理化学机理主要包括：（1）伴有传热的气相湍流流动机理；（2）气相湍流燃烧：（3）辐射传热；（4）多相湍流机理；（5）颗粒表面的液体蒸发；（6）颗粒挥发份析出；（7）颗粒氧化；（8）烟灰及污染物的形成：（9）积灰结渣。
风粉混合物由一次风携带经燃烧器射入炉膛，经过湍流扩散和回流，可以卷吸周围的高温烟气，另外接受炉内高温火焰的辐射传热，而被迅速加热，煤粉达到着火温度后被点燃。
整个燃烧过程受多方面影响，包括烟气的湍流流动、传热方式和燃烧化学反应等。
炉内化学反应涉及挥发份的燃烧、煤粉颗粒的燃烧以及其他可燃物质燃烧和化学反应。
锅炉内煤粉燃烧过程极其复杂，在剧烈的燃烧化学反应中进行，同时还有流动、传质、动量和能量传递等物理过程。
在此过程中，质量、能量、动量、化学元素等都是守恒的。
1.2煤粉燃烧模型（1）挥发份析出模型有关煤热解过程的试验研究，已经得到了许多实用的热解模型。
本文采用双步竞争（Two-Competing-Rates）模型，虽然该模型不适用于专门研究煤热解反应，但作为描述炉内燃烧过程己足够准确，其反应方程表示为：图1燃烧器布置方式成熟的四角切圆燃烧方式能够保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。
300MW锅炉热态燃烧制粉系统优化调整试验
300MW锅炉热态燃烧及制粉系统优化调整试验研究【摘要】对国内某300mw锅炉进行了热态燃烧及制粉系统优化调整试验，根据试验结果分析了煤粉颗粒偏粗、飞灰偏高的原因并提出解决问题对策，提高了机组运行经济性。
【关键词】电厂锅炉；制粉系统；优化调整；热态燃烧1. 设备概况试验锅炉为上海锅炉厂生产的sg-1025/16.7-m313up 型直流燃煤锅炉，单炉膛燃用烟煤（贫煤），四角切圆燃烧，固态排渣煤粉炉，锅炉本体采用悬吊结构，露天布置采用覆管式轻型炉墙，配上海汽轮机厂n300-165/535/535，300mw汽轮机组。
燃烧器为直流式四角布置切圆燃烧，每组燃烧器设有五层一次风和七层二次风喷嘴，一二次风采用间隔布置。
制粉乏气作为三次风从燃烧器上部分两层八个喷嘴从前后墙送入炉膛。
制粉系统为钢球磨中储式热风送风系统，配四台dtm350/600 型钢球磨煤机。
2. 实验仪器及依据与数据处理方法本次燃烧调整试验采用锅炉性能试验专用仪器和仪表，所有仪表和仪器经过鉴定部门检验，有关需要现场标定的仪表也在现场进行了标定，有效保证了测试数据的真实可靠。
制粉系统试验按照《电站磨煤机及制粉系统性能试验》（dl/t467-2004）[1]进行；燃烧调整试验依据中华人民共和国国家标准《电站锅炉性能试验规程》（gb10184-88）[2]进行，并参照《煤粉锅炉燃烧调整试验方法》。
所有测量数据均以算术平均值引入相关计算，测量结果不考虑测试仪器的系统误差。
3. 制粉系统试验与结果分析3.1 磨煤机钢球装载量试验在磨煤机停运状况下，对磨煤机实际钢球装载量进行测量，各台磨煤机实际钢球装载量与其空载电流的对应关系曲线见图1。
根据磨煤机直径、磨煤机长度、磨煤机体积、磨煤机筒体临界转速、最佳钢球装载系数以及钢球堆积密度计算得到最佳钢球装载量为52.13t。
实际的最佳钢球装载量需要通过试验确定，一般情况下，实际的最佳钢球装载量总在计算的最佳钢球装载量附近。
300MW
中国科技期刊数据库 科研2015年4期 11300MW 机组低氮燃烧器改造后燃烧控制措施浅析冯宪彬大唐信阳华豫发电公司，河南 信阳 464100摘要：某300MW 电厂四角切圆燃烧方式进行烟气脱硝改造后，在控制氮氧化物生成、燃烧稳定与安全性以及汽温偏低等方面以实验数据为依托进行了分析。
结果表明:分级低氮燃烧方式与燃烧的稳定性是相对的；上层SOFA 风的开度对氮氧化物排放的控制及对消除热偏差有显著效果；中低负荷下，低氮燃烧造成炉渣含碳量增加；中低负荷低氮燃烧前屏易超温，主再热汽温偏低，热偏差大。
关键词：低氮；SOFA ；氮氧化物；炉渣含碳量；热偏差 中图分类号：TK227.1 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)04-0011-011 低氮燃烧器改造改造目的:燃烧器及配风方式在改造后，主要是为了实现了炉膛内部真正的浓淡分离和浓相相对集中达到炉内燃烧梯度分级要求，实现最初的降低NOx 和着火稳定性目的。
但改造后存在前屏易超温、热偏差较大、再热汽温偏低以及单C 制粉系统运行主再热汽温均偏低的现象。
且采用的低氧分级燃烧技术对锅炉的稳燃有一定的影响。
2 低氮燃烧器改造后稳定燃烧分析2.1 低氧燃烧控制氮氧化物与稳定燃烧分析根据低氮燃烧的要求，炉膛的主燃烧区域减小过量空气系数，进行贫氧燃烧，降低主燃烧区域的炉温，来抑制氮氧化物的生成。
但过低的氧量控制，使锅炉燃烧的稳定性及安全性大大折扣。
以高负荷300MW 为例，将总风量由改造前的80%降至70%-75%，调整关小主燃烧区域的辅助风挡板，SOFA1-3层采用SOFA1:80%;SOFA2:100% SOFA3:100%配风方式，与之前的大风量，SOFA 风挡板不开或小开度相比，SCR 入口氮氧化物有了显著下降，但此种配风方式下炉膛抗扰能力下降，炉膛风箱差压只能维持在600pa 左右，严重偏离该炉改造前给定的优化值850pa 以上。
在风烟系统主要辅助设备出现故障时及煤质突变时，很可能造成灭火，所以安全起见，只能适当增加氧量或者关小上层SOFA 风挡板。
论300兆瓦机组低氮燃烧调整
论 300兆瓦机组低氮燃烧调整摘要：300兆瓦机组为电厂主要设备，为确保使用符合环保要求，需要控制氮氧化物排放量，对锅炉燃烧加以优化。
低氮燃烧技术的应用能够在确保锅炉运行效率的同时，降低氮氧化物排放量。
本文以300兆瓦机组低氮燃烧调整为题开展讨论。
关键词：电厂；300MW机组；低氮燃烧引言电厂燃烧燃料主要是煤炭，燃烧不充分不仅会导致大量的资源浪费，同时导致氮氧化物排放含量增加，对大气环境造成严重污染，因此，需要加强燃烧器改造，确保电厂经济效益提升。
1低氮燃烧相关概述低氮燃烧技术指的是空气分级燃烧技术，主要原理为分段进行燃料燃烧，能够有效降低燃烧区空气量，提升煤粉浓度，延迟一次、二次风混合时间，当煤粉生成量。
同时炉进入炉膛时形成中心富燃料，在燃烧初期为缺氧燃烧，减少NOX膛的上方设置有燃尽风，大约为总风量的25%，在缺氧燃烧阶段所产生延期和燃尽风充分混合，确保燃料尽可能燃烧。
在大气污染中氮氧化物属于主要组成成分，其中一氧化氮、二氧化氮占比最大，氮氧化物会对大气臭氧保护层造成破坏，形成光化学污染，和大气中水分结合形成酸雨，对机械设备、建筑物造成腐蚀，污染河流，对农作物种植产量也存在影响。
因此，需要加强氮氧化物排放处理，减少生态污染和农业损失。
2现阶段300兆瓦机组低氮燃烧状况大气污染物排放标准规定火电厂NO排放量不可超过100mg/Nm3。
现阶段，发X电站锅炉错通过烟气脱硝配合低氮燃烧技术减少氮氧化物排放，但因为低氮燃烧技术存在一定差异，因为对于氮氧化物排放浓度也存在一定差异[1]。
若机组性能较佳，则能够有效控制氮氧化物排放含量，减轻脱硝装置运行负担，减低发电厂脱硝作业成本，提升企业经济效益。
当前发电厂中300兆瓦机组属于主力机组，通过燃烧试验优化，提升锅炉效率，对改善安全性和经济性发挥着重要作用。
同时煤炭属于一次能源，超过60%的能源消耗是煤炭资源，同时50%煤炭资源用于发电，并且随着人们用电需求的不断提升，煤炭年使用量逐年提升。
300MW燃煤锅炉切圆燃烧配风调整
中 图 分 类 号 ： Ｋ２ ９ ５ Ｔ ２ ． ２
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ３９ （ ０ ６ 增 刊 １０ ６—５ １ ０—１ １ ２ ０ ） ７ －０ ９０
风 喷 口和 ２层 三 次风 喷 口组 成 ， 于 分级 配 风 方 属
式 ， 图 １ 示。 如 所
烧 带 １ ０ｍ 或称 卫燃 带） ５ （ 。
型 、 临界 压力 、 亚 中间过热 、 自然循 环汽 包锅 炉 ， 采 用 钢 球 磨 中 储 式 制 粉 系 统 ， 一 次 风 机 ， 风 送 冷 热 粉 ， 流式 燃烧 器 ， 直 四角布 置 ， 圆燃 烧 ， 切 烟气 挡板 调 温 ， 次 再 热 ， 衡 通 风 ， 分仓 容 克式 空气 预 一 平 三
ａ ｊｓｍｅ ｔ ｄ ｆｂ ｒ ｉｇｈ ｓｇ ｅ ｔｙｃ ａ ｇ ｄ，ｎ ｐ ｃａｌ ｈ ｄｕ ｔ ｎ ｆ ｉ ｄｓｒ ｕｉｎ Ｔｈ ｒ —ｏｅ ｄｕ ｔ ｎ ｍｏ ｅｏ ｕ ｎｎ ａ ｒａ ｌ ｈ ｎ ｅ ａ ｄｓ ｅ ｉｌ ｔ ｅａ ｊｓｍｅ ｔｏ ｒ ｉｔｉ ｔ ． ｅ ｅｆｒ ， ｙ ａ ｂ ｏ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｄｓ ｕ ｓ ｓｔ ｅａ ｊｓｍｅ ｔ ｔｏ ｆ ｉ ｄｓｒｂ ｔ ｎｏ ｈ ａ ｉ ｏ ｏ ｓｄ ｒｎ ｈ ｈ ｒ ｃｅｉｔ ｓ ｈｓ ａ ｅ ｉ ｓｅ ｈ ｄｕ ｔ ｎ ｈ ｄｏ ｒ ｉｔｉｕｉ ｎ ｔｅｂ ｓｓ ｆｃ ｎ ｉｅ ｉｇｔ ｅｃ ａ ａ ｔｉｅ ｔａｒ ｃ ｏ ｉ ｇ ｓ ｍ ｉｄ ｙ ｓ ｆ ｒ ｃ ｐ ｕ ｅ ｕ ｔ Ｔｈ ｓ ｂ ｉ ｒ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｗ ｉｈ ｂ ｎ ａ ｄ ｎ ｓ — ｕｌ ３ ０ Ｍ ｄ ｒ ｃ ｉ ｏ ｌｎ ｅ — ｒ ｕｌｕ ａ ｔ ｒ ｎｉ． ｉ ｏ ｌ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｔ ｉ ｎ ｅ
燃煤锅炉燃烧优化的调整试验研究
燃煤锅炉燃烧优化的调整试验研究发布时间：2021-06-07T15:45:52.307Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：韦海尔[导读] 摘要：本文通过工业试验，找到了锅炉掺烧烟煤时的正确配风方法，使飞灰可燃物大幅降低，找到了烟煤与褐煤煤混合燃烧时的稳燃和燃烬方法，提出了烟煤与褐煤混合燃烧时应注意的事项和应采取的措施。
广西华银铝业有限公司广西百色 533700摘要：本文通过工业试验，找到了锅炉掺烧烟煤时的正确配风方法，使飞灰可燃物大幅降低，找到了烟煤与褐煤煤混合燃烧时的稳燃和燃烬方法，提出了烟煤与褐煤混合燃烧时应注意的事项和应采取的措施。
关键词：燃煤锅炉；掺烧烟煤；燃烧优化；调整试验引言：本单位5台锅炉是CG-220/9.81-M22，一炉配2台滚筒式钢球磨煤机，中间储仓式煤粉炉，采用乏气送粉，双层层火嘴布置。
锅炉大切圆直径792mm，小切圆直径542mm，旋转方向均为逆时针。
整组燃烧器采用"二一二一二、二一二一二三三"布置配风方式，制粉送料系统研磨采用钢球式研磨中间储仓式采用热风系统送料制粉系统，配10台DTM320/470型钢球磨煤机，设计煤种为贵州烟煤和本地褐煤混煤，混合比例1∶1。
由于煤炭供应的变化，许多火电厂用煤较设计煤种有较大差别，而且电煤价格不断上涨，使电力企业的发电成本不断上升。
因此，提高机组效率，节能降耗就成为电厂的一项重要工作。
由于电厂只能根据市场情况购煤，从而使锅炉的燃烧用煤经常变化，一旦调整跟不上煤质的变化，就会导致燃烧不稳，飞灰可燃物含量上升，威胁机组安全、经济运行。
一、燃煤煤质变化所产生的问题由于对入厂煤监督不严，入炉煤煤质较差，煤的可燃物含量较低。
为降低排烟热损失，采取了一些措施降低炉内氧量，在保持灰渣可燃物不变的同时，使排烟热损失降低，有效提高了锅炉效率。
后来该公司加强了对入厂煤的监督检验，使煤质有很大改善。
煤质变好带来了一些新问题，当入炉煤含碳量过高时，如仍按过去燃用劣质煤的燃烧方法，会造成品的煤粉由于燃烧不完全，飞灰尘等可燃物大幅程度上升，导致锅炉效率严重下降，影响机组的经济性。
四角切圆燃烧方式调整心得
四角切圆燃烧方式调整心得影响锅炉飞灰含碳量的因素较多，其中氧量影响较大，氧量过高飞灰含碳量会下降但是排烟损失增加，氧量过低，飞灰含碳量降低。
根据锅炉每个角燃烧火焰的颜色来判断氧量的高低，保证锅炉恰当的氧量，有效降低飞灰含碳量。
标签：锅炉；四角切圆燃烧器；飞灰含碳量；结焦1 概述南京化学工业园热电有限公司一期3台220t/h的锅炉燃烧器采用上下浓淡分离燃烧技术，四角布置，12只燃烧器分三层设置。
下、中层煤粉燃烧器集中布置，在主燃烧器上方增加高位燃尽风，高位燃尽风量在25%左右，距上一次风保持较大的距离，燃尽风喷口设计为可上下左右摆动喷口；更换原燃烧器一次风组件及二次风喷口，一次风喷口采用上下浓淡组合方式，二次风喷口面积也相应调整一二次风率及风速仍与原燃烧器设计参数相近。
燃烧器由下至上依次为下二次风、下一次风（微油燃烧器）、中一次风、中二次风（加装贴壁风）、上一次风、上二次风（加装贴壁风）。
在主燃烧器上部有两层可摆动燃尽风：上燃尽风和下燃尽风。
在水平断面上，一次风射流在炉内形成φ540和φ200的逆时针大小切圆，二次风射流与一次风射流偏置5°，防结渣及降低NOx排放，燃尽风组件布置在两侧墙。
制粉系统：采用中间储仓式乏气送粉系统，每台炉配两台TDM290/410型球磨机2 锅炉运行现状（1）锅炉在正常运行时，由于空预器两侧换热元件、风道阻力不同及每个二次风门线性不同，导致每个角二次风门在开度相同的情况下输出二次风量肯定存在偏差。
（2）制粉系统虽然进行过一次风调平，各一次风风速均匀，但是在实际运行时每一个燃烧器内的给粉量肯定不同，需要的氧量不同，在各个角二次风量相同的情况下，就会存在某个角的氧量富余，飞灰含碳量小，而另一个角氧量不足，飞灰含碳量大的情况出现。
（3）四角切圆燃烧由于烟气处于旋转状态，且四个角二次风速、一次风风速存在偏差，导致炉膛出口两侧烟气量不同，烟温偏差较大，对换热影响较大，容易出现单侧主、再热汽温偏差。
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300MW锅炉四角切圆燃烧调整优化试验研究Ξ齐志红1,耿永明2(1.中海石油天野化工股份有限公司;2.西安交通大学能源与动力工程学院) 摘 要:针对大型电站锅炉存在的水冷壁结渣,底渣量大且可燃物含量高以及主再热蒸汽温度偏低等问题,结合电厂习惯运行方式,进行了一系列的燃烧调整试验。
通过重新布置炉内布风、减小下层给粉机转速的方法对其进行改造。
试验结果表明:不同的配风方式对锅炉燃烧有明显影响;二次风缩腰配风是合适的配风方式。
投用周界风有利于防止水冷壁的结渣和高温腐蚀。
减小下层给粉机转速,火焰中心上移,提高了主再热蒸汽的温度。
改造后锅炉效率有所提高。
关键词:四角切圆;燃烧调整 中图分类号:T K227.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)08—0046—03 四角切圆锅炉是国内电厂使用最为广泛的一种炉型,但是由于其结构复杂,对运行工况的要求比较高,所以在运行的过程中出现的问题也较多[1-3]。
国内某电厂锅炉自2005年投产以来,一直存在着炉渣可燃物含量较高,渣量偏大,炉渣可燃物含量平均在18%以上,并且燃烧器区域存在明显结焦,这严重影响了电厂的经济运行。
为了降低炉渣可燃物含量,提高锅炉运行的经济性,对该炉进行了燃烧调整试验。
试验旨在获得锅炉最佳运行方式,总结锅炉运行规律,探讨制粉系统投运方式、一次风二次风配风方式、周界风燃尽风配风方式以及过量空气系数等因素对炉内燃烧影响的规律。
试验于2007年7月22日开始,2007年8月5日结束。
高负荷试验一共进行了15个工况,经过整理舍弃一部分规律性不强的工况,选用其中10个进行分析;低负荷调整试验共进行了5个工况,选用其中3个进行分析。
通过试验测得了每个工况炉渣和飞灰的可燃物含量等,进而计算出每个工况下的锅炉效率,最终得到了锅炉最佳的运行方式。
比较调整前后的锅炉性能,调整效果良好。
1 试验条件和方法该锅炉型号为D G1025 18.2-II12,一次中间再热的自然循环锅炉,单炉膛II型、四角切圆燃烧、尾部双烟道结构,采用挡板调节再热汽温、固态排渣、全钢架悬吊结构、平衡通风、半露天布置。
整个炉膛四周全为全焊接膜式水冷壁,炉膛截面12.8×12. 8m。
锅炉配固定百叶窗式水平浓淡直流式煤粉燃烧器,假想切圆直径为790mm。
炉膛四角燃烧器自下而上分15层布置喷口。
一次风和三次风喷口均布置有周界风。
顶二次风和CC二次风反切15°,以利于消除烟气残余旋转,减少炉膛出口两侧烟气偏差。
锅炉采用钢球磨煤机、中间储仓、热风送粉系统。
锅炉燃烧调整试验依据中华人民共和国国家标准《电站锅炉性能试验规程》(GB10184-88)进行。
1.1 取样及分析原煤:试验前在投运磨煤机的给煤机处进行连续取样,一次取样约1.0kg,采样间隔15分钟,所采煤样及时放入密封的容器内。
试验结束后,全部样品混合缩分,进行工业分析、发热量测量,分析化验结果作为计算的依据。
各工况下的煤样资料见附录所示。
煤粉:试验开始前2小时在细粉分离器的小筛子处,利用煤粉取样器取样,在运行的每套制粉系统上取样,每30分钟取样一次,持续2小时。
取样缩分后进行R90分析。
燃用煤质如表1.表1 燃用煤种的元素分析和工业分析(%,Q net,ar除外)Car Har O ar N ar Sar A ar M ad V daf Q net,ar 60.402.893.070.870.6824.612.3915.7022.973M J kg 烟气:在空气预热器出口的左、右竖直烟道上按网格法布置烟气取样分析测量孔座(也用于烟气温度测量)。
在每个孔座内按网格法布置取样点抽取烟气样,所抽取的烟气样分别经各烟道装设的烟气混合器混合、除尘、除湿和降温的预处理后送入烟气分析仪,每10分钟测量一次,计算平均值。
通过上述的测量孔,将空气预热器出口的左右竖直烟道按网格法布置烟气温度测点,每点装设一只K型热电偶,每15分钟测量一次各点温度,取平均值作为排烟温度。
64内蒙古石油化工 2010年第8期 Ξ飞灰:在空预器出口烟道水平段上,用烟道上安装的撞击式飞灰采样装置采取飞灰样,试验开始前放空采样装置内存灰,试验开始后连续收集飞灰样直至试验工况结束,对其进行可燃物含量分析,作为计算的依据。
炉渣:炉渣取样在捞渣机出口进行。
试验期间每10分钟采样一次,每次取样1.5kg,试验工况中采样不少于10次,试验结束后,将样品混合缩分,进行炉渣可燃物分析,分析化验结果作为计算的依据。
在燃烧器区域看火孔用光学高温计,每小时测一次测量炉膛温度。
1.2 试验仪器主要试验仪器见表2。
表2 试验仪器仪表序号测量项目型号测量范围测量精度1O2Rosemount N GA20000～21%±0.01%2CO2B I N OS10红外式0～25%±0.01%3CO N GA2000红外式0-1000-10000ppm±0.1%4NO N GA2000紫外式0-500-5000ppm±0.1%5NO2N GA2000紫外式0-50-500ppm±0.1%6SO2N GA2000紫外式0-1000-10000ppm±0.1%7汽水压力11510～40M Pa0.258汽水温度K型热电偶0～800℃0.4级9风烟压力80-W0～3000Pa0.4级10风烟温度K型热电偶0～800℃0.4级11炉膛温度Ranynger3I200～1800℃1℃12炉膛温度W GG1-201500～2500℃1℃1.3 数据处理方法试验采用反平衡法测试锅炉效率。
通过测出锅炉各项热损失q2、q3、q4、q5、q6,然后按下式计算锅炉效率:Γ=100-(q2+q3+q4+q5+q6)试验数据均采用算术平均值方法处理。
锅炉热效率修正仅考虑送风温度的变化;修正依据GB10184—88《电站锅炉性能试验规程》。
2 试验结果与讨论2.1 配风方式试验首先进行了电厂习惯运行方式下的原始工况试验,以便和调整试验进行比较。
逐渐减小下两层给粉机的粉量(A层给粉机转速从450rpm降到350rpm, B层给粉机从420rpm降至380rpm),而且A层给粉机从投运四个角降至投运2个角,二次风均采用缩腰配风方式,该组试验的目的是确定下层给粉机转速对落渣量和底灰含炭量的影响。
试验过程中发现,不管一次风压为4.0kPa或是3.5kPa,减小下层给粉机转速以后,下层给粉量减小,落渣量明显减小,而且随着下层粉量的减小,炉渣可燃物含量是逐渐减小的,锅炉效率逐渐提高,因此减小下层火嘴粉量对提高锅炉运行经济性是有利的。
然后进行了二次风配风方式试验。
试验目的是比较不同二次风配风方式对炉内落渣量和可燃物含量的影响,从而确定最佳的二次风配风方式。
在试验中我们分别采用了二次风倒宝塔、均等、正宝塔和缩腰配风。
一次风风压维持在3.5kPa不变,A层给粉机均只投对角运行。
在试验过程中发现,采用倒宝塔配风以后落渣量大增,说明减小下层二次风,就减弱了托粉作用。
均等配风及正宝塔配风时中间二次风量增大,落渣量仍较为严重;只有缩腰配风方式渣量小且炉内可燃物含量较低。
比较不同配风方式下的锅炉效率,如图1;图中工况4、5、6、7分别代表二次风缩腰配风、倒宝塔配风、均等配风和正宝塔配风。
可以明确看出,缩腰配风效率最高。
因此,运行中二次风的配风方式最好采用缩腰配风。
图1 二次风不同配风方式下的锅炉效率随后进行了二次风不同的缩腰程度的试验。
试验获得了合适的二次风缩腰程度。
满负荷试验工况如表3所示。
表3 调整前后工况(注:工况I电厂习惯运行工况,II III I V改造试验工况,满负荷)工况A层给粉机转速B层给粉机转速二次风配风方式燃尽风开度周界风开度工况I450rpm(四角全投)420rpm缩腰配风00工况II385rpm(四角全投)385rpm缩腰配风00工况III350rpm(四角全投)380rpm缩腰配风5040工况I V350rpm(仅投#1,#3角)380rpm缩腰配风5040 试验发现,投用周界风后,炉内切圆直径有所减小;近壁面风速明显变小;水冷壁表面出现较高的氧化氛围。
周界风的投用不仅起到保护燃烧器喷嘴的作用,还对增强一次风刚性,减小一次风切圆直径,使煤粉集中在炉膛中心燃烧,在水冷壁四周形成较强的氧化氛围,防止水冷壁结渣等有重要影响。
74 2010年第8期 齐志红等 300MW锅炉四角切圆燃烧调整优化试验研究另外发现,反切风即二次风CC 的开度有一合适程度。
当炉内风粉气流受到反切的二次风CC 作用后,气流中煤粉颗粒的旋转运动速度变慢,容易下沉;减小CC 风量,过落渣量明显减少。
但CC 开度也不宜太小,太小使该区域缺风,燃烧温度下降,并影响炉渣及飞灰可燃物含量。
CC 开度建议控制在30%-40%之间较为合适。
2.2 低负荷试验在低负荷情况下进行了二次风缩腰型配风的试验。
试验初期首先采用电厂低负荷下的习惯运行模式,给粉机投ABC 三层,A 层全投且转速为400rpm 。
试验发现,习惯运行方式落渣量仍较大。
化验结果也显示,炉渣可燃物含量非常高。
这进一步验证了高负荷试验得到的规律。
最下层的风量偏小时,不足以托起足够多的煤粉。
很多煤粉尚未充分燃烧就掉入捞渣机,从而造成渣量大且炉渣可燃物含量高。
图2 低负荷试验的锅炉效率低负荷试验开始时,首先停掉A 层给粉机的两个对角,但发现渣量减小不明显。
化验结果也显示炉渣可燃物含量仍然较高。
于是把A 层给粉机全部停掉,投BCD 三层给粉机。
化验结果表明,效果改善明显。
炉渣可燃物含量大幅度下降;同时主、再热气温也能达到要求。
试验中结果比较发现,工况14在低负荷中效果最好,渣量比较小,而且可燃物含量较低,锅炉效率最高。
比较如图2所示。
工况14主要参数是:锅炉出力150MW ;BD 磨运行;B 、C 、D 层给粉机转速分别为360rpm 、340rpm 、200rpm ;一次风压3.3kPa ;二次风缩腰配风;煤粉风和燃尽风全关。
2.3 热损失飞灰、炉渣可燃物含量以及可燃气体含量是评价锅炉性能的一项重要指标。
研究表明,改造前的煤粉燃尽程度要高于改造后工况。
这主要是因为改造前风粉混合比较充分均匀;而改造后加大了上层燃烧器的出力,使煤粉在一定程度上较改造前集中,从而使燃烧所需要的氧气不能及时补充,导致燃尽高度有所升高。
改造后在一定程度上降低了炉内局部煤粉燃烧的强度,造成飞灰可燃物含量较改造前要高;但是减小下层燃烧器出力,增强了底部二次风的托粉能力,炉内落渣量明显较少,炉渣可燃物含量也明显降低。
在现场试验中,逐渐减小下层给粉机的转速,并最终将四角全投变为仅投对角。
试验结果表明改造后,虽然飞灰可燃物含量提高,锅炉落渣量减少,炉渣可燃物的含量也从原来的17.4%下降到工况I V 的3.86%;锅炉的主、再热气温达到了设计要求。