现代煤粉锅炉燃烧调整试验方法_讲义_20150916

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CO（ppm） 风箱炉膛差压（ kPa）
源自文库
四角切圆燃烧方式
（2）基准工况的选取，主要是确定基准工况下
表盘氧量设定值和风箱炉膛差压设定值。
（3）基准工况的选取方法：在额定负荷下，根 据制粉系统试验结果选定一次风量和磨煤机分离器 挡板开度；设定燃料风门和燃尽风门开度为一定值 （可取40％）；解除风箱炉膛差压和辅助风门的自 动调节关系，辅助风门开度设为定值（可取40％）， 风箱炉膛差压处于跟踪状态，改变氧量记测并求取
273 + t 101325
F = C × ∆P × 273 t/h
273 + t
风量标定
风量标定步骤： • 实测流量； • 记录运行显示的流体温度、压力及流量测量
装置差压； • 求取流量系数； • 用新的流量系数建立新的流量计算公式； • 修改有关参数。
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风量标定
风量测量系统的两种差压／流量转换形式： （1）直接修改流量系数：
0
20
40
60
80
100
给煤机转速（％）
氧量校正曲线 7
6
5
4
3
2
1
0
0
20
40
60
80
100
机组负荷（％）
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燃尽风门开度（％） 总风量（％）
四角切圆燃烧方式
燃尽风门开度控制曲线
120 100
80 60 40 20
0 0
20
40
60
80
100
机组负荷（％）
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
义，再确定修改的内容。
目录
前言 调整内容 风量标定 制粉系统调整 燃烧调整 测点和测试方法 煤和配煤掺烧 需要关注的几个方面
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制粉系统调整
直吹式系统调整内容： 粉管风量平衡； 煤粉细度； 一次风量： 磨辊加载力及磨碗磨盘间隙；
磨出口温度（如果需要）； 一次风母管压力（如果需要）。
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沙角B电厂风量标定
温度修正
一次风温 ℃ 0
80 160 240 320 400
修正系数 -- 1.344 1.182 1.067 0.980 0.912 0.856
k = 273 + 220 273 + t
风量标定
风量标定注意内容
（1）测点位置选择－磨煤机进口较长直管道上。 （2）介质－纯空气。 （3）空气流量选在日常运行范围。 （4）搞清楚热工测量系统的每一个系数的意
一次风量（％）
四角切圆燃烧方式
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
一次风量控制曲线
20
40
60
80
100
给煤机转速（％）
风箱炉膛差压控制曲线 1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80 100
机组负荷（％）
表盘氧量（％）
燃料风门开度（％）
燃料风门开度控制曲线
80 70 60 50 40 30 20 10 0
现代煤粉锅炉燃烧调整试验方法
演讲人：吴生来
西安热工研究院有限公司 二○一五年九月
目录
前言 调整内容 风量标定 制粉系统调整 燃烧调整 测点和测试方法 煤和配煤掺烧 需要关注的几个方面
新老锅炉燃烧调整试验比较
老的煤粉锅炉： 运行方式是手动方式； 被调因素是负荷的函数；
提供运行卡片； 提供典型负荷的燃烧控 制方式。
变氧量
变燃尽风
组合工况2 组合工况2 225MW最佳
组合工况3 组合工况3 150MW最佳
BCDE BCDE BCDE BCDE BCDE BCD BCD BCDE BCDE CD CD BCDE BCD
基准工况
四角切圆燃烧方式
（1）基准工况是同一负荷下所有变因素试验比较 的基准，对于燃烧调整能否顺利进行影响较大，基准 工况选得好，即基准参数（基准工况下的一次风量、 燃料风量、燃尽风量、煤粉细度、表盘氧量）设定值 取得合理，既可保证试验过程中运行参数能在保证范 围内运行，燃烧器不被烧损，变工况有一定的裕度 ； 又可有目标较快地寻找到最佳工况，减少燃烧调整工 作量。
基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 基准工况 组合工况1 组合工况1 300MW最佳
变氧量1 变细度1 变燃尽风1 变一次风1 变燃料风1 变氧量1 变燃尽风1 变一次风1 变燃料风1
变氧量2 变细度2 变燃尽风2 变一次风2 变燃料风2 变氧量2 变燃尽风2 变一次风2 变燃料风2
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热控系统调节方式修改
风量测量系统； 一次风量调节系统； 一次风压控制系统； 磨煤机启停程序； 二次风配风方式：
直流燃烧器： 燃料风
旋流燃烧器： 中心风
辅助风
内二次风
燃尽风
外二次风
风箱炉膛差压
旋流强度
汽温控制曲线； 入炉总风量控制曲线； 氧量校准曲线。
目录
前言 调整内容 风量标定 制粉系统调整 燃烧器简介 直流燃烧器调整 旋流燃烧器调整 测点和测试方法 煤和配煤掺烧 需要关注的几个方面
（1）修改DCS模块f（x）关系式； （2）为SIS提供运行操作指导。
现代煤粉锅炉燃烧调整试验目的
燃烧调整的目的，就是结合具体的燃烧设备 ，建立合理的温度场、速度场、浓度场。 建立合理的温度场、速度场、浓度场也是防 止炉内结渣、高温腐蚀及受热面爆管的关键 环节。
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目录
前言 调整内容 风量标定 制粉系统调整 燃烧调整 测点和测试方法 煤和配煤掺烧 需要关注的几个方面
现代煤粉锅炉： 运行方式是自动方式； 被调因素函数关系由热 控确定； 修改调节方式； 提供连续函数、数组。
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现代煤粉锅炉燃烧调整试验目的
两个提高，两个降低： 提高锅炉运行安全性； 提高锅炉运行经济性； 降低辅机功耗； 降低污染物排放。 提供最佳运行方式。
现代煤粉锅炉燃烧调整试验目的
风量标定
3）风量标定
实测： 流体温度（t）； 流体压力（P）； 流体动压（ΔP）； 大气压力（P）。
记录： 测量装置（t）； 测量装置（P）； 测量装置（ΔP）。
计算： 流量系数。
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风量标定
• 测速管测得流速 w = kd 2∆P
m/s
ρ
• 质量流量 F = 3.6wAρ t/h
直流煤粉燃烧器
燃尽风－在炉内形成分段燃烧，减少NOx生成； 为煤粉颗粒的后期燃尽提供适量的空气。 燃料风、辅助风、燃尽风组成分级送风，分段 燃烧方式。
直流煤粉燃烧器
一次风——给煤机出力的函数； 燃料风——给煤机出力的函数； 燃尽风——锅炉出力的函数； 辅助风——风箱炉膛差压的函数； 风箱炉膛差压——锅炉出力的函数； 总风量——锅炉出力的函数。 氧量增减是通过进入辅助风喷口实现的。
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锅炉燃烧调整
燃烧调整的目的——寻找最佳运行方式: 锅炉运行参数正常； 氧量偏差较小； 汽温偏差较小； 减缓受热面超温倾向； 减缓炉内结渣倾向； 减缓炉内高温腐蚀倾向； 降低NOx排放浓度； 提高运行经济性。
锅炉燃烧调整
锅炉燃烧调整工况设计要点： （1）调什么
即如何确定调整因素，由燃烧系统决定。 （2）怎么调
制粉系统调整
中储式系统调整内容： 风管风量平衡； 煤粉细度； 系统通风量； 钢球装载量；
磨出口温度（如果需要）。
深圳妈湾电厂磨煤机出力试验
锅炉： 哈尔滨锅炉厂1025 t/h锅炉。 磨煤机： 制粉系统采用正压直吹式，配6台RP783型碗式 中速磨煤机；磨煤机设计最大出力30t/h。 磨煤机风温风量控制方式：
以下关系：
▲CO～O2；
▲风箱炉膛差压～O2；
▲蒸汽温度～O2； ▲燃烧器摆角～O2。
四角切圆燃烧方式
CO～O2关系曲线
600
500
400
300
200
100
0
0
1
2
3
4
5
表盘氧量（％）
风箱炉膛差压～O2关系曲线
1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0 012345 表盘氧量（％）
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风箱炉膛差压（kPa）
四角切圆燃烧方式
二次风系统调整因素：
化多变函数为单变函数：寻找合适的风箱炉 膛差压，将燃料风、燃尽风转化为仅受风门 开度控制。
调整因素：总风量（氧量）、燃料风、燃尽 风；
四角切圆燃烧方式
安排试验工况
与机组负荷成函数的因素，可在不同负荷下安排工况， 例如，4台磨煤机带300MW负荷的机组，可在300MW、 225MW、150MW负荷下安排变氧量试验、变燃尽风量试 验；变煤粉细度试验（仅安排在300MW负荷 ）；相应 磨煤机投运方式为4台磨、3台磨、2台磨。 凡是与给煤机转速成函数的因素，可在不同给煤机转 速下安排工况，例如300MW机组，可在300MW、225MW 负荷下安排变一次风量试验、变燃料风量试验；相应 磨煤机投运方式为4台磨。
煤粉锅炉燃烧调整试验内容
风量标定 一次风量（系统通风量等）标定； 二次风量标定； 总风量标定（或计算）。
制粉系统调整 一次风均匀性调整； 一次风量（系统通风量等）调整； 煤粉细度调整； 磨煤机加载力（钢球装载量）调整； 制粉系统出力调整（最大和最小）。
煤粉锅炉燃烧调整试验内容
锅炉燃烧调整 一次风量调整； 二次风配比调整； 总风量调整。
即如何安排试验工况，由热工自动调节系统决定。 （3）调多少
即如何确定各调整因素的变化幅度，由煤质特性 和风门挡板的流量／开度关系决定。
四角切圆燃烧方式
确定调整因素： 一次风系统调整因素：一次风量、煤粉细度。 二次风系统： （1）燃料风＋辅助风＋燃尽风＝总二次风量； （2）燃料风、辅助风、燃尽风既受风箱炉膛差压影 响，又受风门开度影响，为多变函数； （3）风箱炉膛差压由氧量大小和风门开度决定，为 多变函数。
沙角B电厂风量标定
计算机DAS一次风量计算数据
编号
S3 S5 S7 S9 S11 S13
磨煤机A（地址码 S1 636）
流量 % 0 20 40 60 80 100
编号
S2 S4 S6 S8 S10 S12
改前差压 Pa 0 31 82 136 214 330
改后差压 Pa 0 15 59 132 234 366
四角切圆燃烧方式
试验负荷的确定 3台磨煤机带额定负荷：100%、66%； 4台磨煤机带额定负荷：100%、75%、50%； 5台磨煤机带额定负荷：100%、80%、60%。 试验负荷确定的目的：保证每只燃烧器在不同负荷运行 参数的一致性，以便单因素轮换法进行调整。
• 流体密度 ρ = 1.293× 273 × P kg/m3 273 + t 101325
风量标定
• 整理后测速管测得质量流量
F = 3.6 × A × kd × 2 ρ∆P = k × ∆P × 273 × P
t/h
273 + t 101325
• 流量测量装置测得质量流量
F = C × ∆ P × 273 × P t/h
由实测的流量、被标定测量装置的差压和 温度计算出流量系数，并用其代替热工测量系 统的流量系数。
F = C × ∆P × 273 273 + t
风量标定
（2）修改数组： 由实测的流量、被标定测量装置的差压和
温度计算出流量系数，并用其与被标定测量装 置的差压计算流量和差压相应的数组。
F = C × ∆P × 273 273 + t
一次风机
提高一次风母管压力： 一次风母管压力6.0kPa 一次风母管压力8.0kPa
磨煤机出力20t/h 磨煤机出力27t/h
目录
前言 调整内容 风量标定 制粉系统调整 燃烧调整 测点和测试方法 煤和配煤掺烧 需要关注的几个方面
直流煤粉燃烧器
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直流煤粉燃烧器
燃料风－调节着火距离，保护燃烧器不被烧损； 扩大对煤种的适应性；增强一次风射流的刚度， 防止一次风偏斜和煤粉离析；补充燃烧初期氧 量不足。 辅助风－二次风的主体部分，风量大、风速高， 有较强的穿透能力；加强炉内混合、焦炭燃烧 的主要部分；对一次风有较大的引射作用；是 组织切圆燃烧、推动气流旋转的关键所在。
（1）热风门控制风量； （2）冷风门控制风温； （3）一次风机挡板开度控制热风母管压力。 存在问题： （1）磨煤机出力达不到设计值，仅为20t/h 左右； （2）热风门开到100％，一次风量无法增加； （3）一次风机裕度无法利用。
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深圳妈湾电厂磨煤机出力试验
磨煤机
冷风门
热风门
预热器
总风量控制曲线
20
40
60
80
100
机组负荷（％）
300MW机组四角切圆燃烧方式锅炉
日期 试验负荷
试验内容
投运磨
第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 第8天 第9天 第10天 第11天 第12天 第13天 第14天
300MW 300MW 300MW 300MW 300MW 225MW 225MW 225MW 225MW 150MW 150MW 300MW 225MW