華能玉環電廠裝機容量為4×1 000MW機組,鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠引進日本三菱技術生產的超超臨界參數變壓運行垂直水冷壁直流爐,為單爐膛、一次中間再熱、8角雙切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼懸吊JI型鍋爐。4台機組於2007年11月全部投產。近期,機組在某些負荷區間段不時發生兩側主、再熱蒸汽溫度偏差較大的現象,其中1號鍋爐在采用減溫水和燃燒器擺角等調節手段後,偏差最高仍達15℃。這不儀降低了機組的運行經濟性能,也給安全生產帶來了隱患,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓製的
生物質顆粒燃料。
1、燃燒係統及主汽係統特點
電廠鍋爐主燃燒器共分6層,配以6台HP中速磨煤機。爐膛截麵為矩形結構,采用無分隔牆的8角雙切圓燃燒方式,共配以8台全擺動式燃燒器;8隻燃燒器的布置形成反向雙切圓,相互作用,使餘速相互抵消。燃燒器出口射流中心線和前後牆水冷壁中心線的夾角分別為63°和53°。燃燒器上端OFA燃燼風室的布置、PM煤粉燃燒器的使用和主燃燒器上方AA風的設置,能有效降低氮氧化物的排放量。
過熱器為4級結構,再熱器為2級結構。低溫再熱器和低溫過熱器布置於尾部煙道的前、後豎井中,且均為逆流布置;分隔屏過熱器、屏式過熱器、末級過熱器和末級再熱器分別布置於上爐膛、折焰角和水平煙道內。過熱器和再熱器材質為優質高熱強鋼,管壁相對較薄,故采用較大直徑的蛇形管(Ø 51-Ø60)以保證較低的過熱器阻力。4級過熱器係統相互沒有交義和混合,共裝有3級噴水減溫,以消除過熱汽溫的左右偏差;而再熱器主要通過布置於前、後2個分豎井出口的煙氣分配擋板調節流經前、後分豎井的煙氣量來進行汽溫調節。
2、汽溫偏差原因分析
煤種的不同、煤質的改變,都會引起磨煤機磨製煤粉的黏度、密度、硬度等一些物理特性發生改變;一次風粉混合物的濃度、溫度、濕度的改變也會使一次風粉流的物理特性隨之改變。以上這2種因素再加上較複雜的粉管係統阻力特性、一次風壓和爐膛負壓擾動、煤量改變等其他因素的綜合影響,就可能使運行中的某台磨煤機的一次風粉流的狀態產生較大變化。
電廠每台鍋爐設6台磨煤機,每台磨煤機出口設4根一次粉管,每根粉管又在爐前一分為二進入2個相鄰燃燒器,形成八角雙切圓燃燒模式。在某些負荷區間段,煤質變化等外因引起某台磨煤機一次風粉流的物理特性發生改變,致使4genyicifenguanzhijiankenengchanshengleisiyudifuheshishouremianguanpingpingjianmaidongdexianxiang,chixuyiduanshijianhoumaidonghuisuiwaiyindegaibianerjianruohuoxiaochu,zheyangjiushiyicifengfenliuzhongxinfenpei,dadaoyizhongxindepingheng。zhezhongxindepinghengkenengshi4根一次粉管的風粉流量偏離平均值,造成2個切圓的燃料量產生偏差。主、再熱蒸汽受熱麵均沒有進行左右交叉布置,當2個切圓燃料量熱偏差超出減溫水、煙氣分配擋板、燃燒器擺角等調節手段的調節範圍時,兩側入爐熱偏差必然會引起兩側汽溫的較大偏差。
兩側汽溫偏差在暫態平衡中維持一段時間,當再次有外因擾動時,4根一次粉管中的風粉流的暫態平衡分配可能又會被打破,重新回到原設計時的平衡狀態。隨著兩側爐膛入爐熱量的再次均衡,兩側主、再熱汽溫偏差也就會逐漸消除。
另外,部分PM燃燒器變形、jiejiao,shaosundengbuliangyunxinggongkuanghuishiqimeifenqiliugangxingbianruo,juanxigaowenyanqihuiliuyinranbuzu,ranshaoyanchi,jinershiliangcelutangchukouyanwenchanshengpiancha,yinqiliangcezhu,zaireqiwenpiancha。jubulutangloufeng、安裝原因造成的汽水管路阻力特性改變、部分二次風擋板開度偏差等也是造成主、再熱汽溫偏差的重要因素。
3、燃燒偏差的危害
3.1對水冷壁的影響
電dian廠chang鍋guo爐lu水shui冷leng壁bi為wei焊han接jie膜mo式shi水shui冷leng壁bi,分fen為wei上shang下xia兩liang部bu分fen,全quan部bu為wei垂chui直zhi管guan屏ping,采cai用yong改gai進jin型xing四si頭tou內nei螺luo紋wen管guan垂chui直zhi水shui冷leng壁bi,在zai上shang下xia爐lu膛tang之zhi間jian設she計ji了le一yi圈quan中zhong間jian混hun合he集ji箱xiang,以yi減jian少shao水shui冷leng壁bi沿yan各ge牆qiang寬kuan的de工gong質zhi溫wen度du和he管guan子zi壁bi溫wen的de偏pian差cha。水shui冷leng壁bi下xia集ji箱xiang采cai用yong∮216的小直徑集箱,並將節流孔圈移到水冷壁集箱外麵的水冷壁管入口段。入口短管為∮42.7×6的較粗管,其嵌焊入節流孔圈後,再通過二次三叉管過渡與∮28.6×5.8deshuilengbiguanxiangjie。jieliukongquandekongjingcaiyongjiaodadejieliufanwei,anzhaoshuipingfangxianggeqiangderefuhefenpeihejiegoutedian,tiaojiegehuilushuilengbiguanzhongdeliuliang,bimianranshaoqijubugaofuhequfashengpianlihetaifeiteng(DNB),並控製上爐膛低熱負荷、高幹度區出現蒸幹(DRO)時溫度升高。
danglutangliangcedeshuangqieyuanyinyicifengfenliuliangpianchayinqiluneidonglichangfashenggaibianshi,lutangneiderefuhefenpeiyushejizhichanshengpiancha,liyonggudingjieliukongbanlaitiaozhenggongzhiliuliangdeshuilengbixitongbunengshiyingxindelutangrefuhefenbudebianhua,erkenengshijubushuilengbiguandaodeanquanshoudaoyingxiang,youqishizaigaofuhequyuranshaochanshengpianchashi,kenenghuizaochengbufenguanbichaowen,suoyibixujiaqiangduishuilengbiwendudejianshi。
3.2對過、再熱器的影響
短暫爐膛燃燒偏差擾動帶動主、再熱汽溫度產生擾動,良好的汽溫自動調節係統會自動跟蹤汽溫趨勢變化動作,並積極采用減溫水、煙溫擋板和燃燒器擺角的方式進行頻繁調整。當兩側汽溫偏差過大時,會造成大量減溫水的噴入,高負荷、高壓力下的大溫差交錯應力損傷會加大設備壽命損耗,減少鍋爐壽命。同時,主蒸汽溫度的大幅擾動還會對采用昂貴P92材料製作的厚壁主蒸汽管道壽命產生較大損傷。
3.3對汽輪機的影響
汽輪機高壓缸配汽采用2個主調門全周進汽方式,當兩側進汽溫度偏差較大時,會對汽輪機產生較大損傷。當汽溫度偏差超過28℃時,必須要打閘停機。
4、運行調整解決辦法
4.1運行調整分析
兩側汽溫出現較大偏差時,運行人員應及時進行調整,盡量采取各種手段平衡燃燒偏差,減小主、再熱汽溫兩側的偏差,以減少對機組設備的損傷,保持機組高效、經濟、穩定運行。
燃燒偏差的產生主要是一次風粉係統的分配不均造成。一次粉管複雜冗長、彎(wan)頭(tou)較(jiao)多(duo),且(qie)一(yi)次(ci)風(feng)係(xi)統(tong)的(de)標(biao)定(ding)和(he)調(tiao)整(zheng)隻(zhi)有(you)專(zhuan)業(ye)單(dan)位(wei)才(cai)有(you)相(xiang)應(ying)的(de)設(she)備(bei)和(he)能(neng)力(li),運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)所(suo)能(neng)做(zuo)的(de)隻(zhi)是(shi)調(tiao)整(zheng)磨(mo)煤(mei)機(ji)運(yun)行(xing)參(can)數(shu),認(ren)真(zhen)檢(jian)查(zha)就(jiu)地(di)設(she)備(bei)健(jian)康(kang)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),根(gen)據(ju)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)情(qing)況(kuang)調(tiao)整(zheng)鍋(guo)爐(lu)配(pei)風(feng),在(zai)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)的(de)同(tong)時(shi)努(nu)力(li)改(gai)善(shan)燃(ran)燒(shao)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)。
由於鍋爐設計為二次大風箱與爐膛差壓可調、二次小風門開度可調,二次風調節手段較多,在保證鍋爐燃燒穩定、完(wan)全(quan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),可(ke)用(yong)靈(ling)活(huo)的(de)二(er)次(ci)風(feng)調(tiao)節(jie)來(lai)彌(mi)補(bu)一(yi)次(ci)風(feng)係(xi)統(tong)偏(pian)差(cha)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)影(ying)響(xiang)。由(you)於(yu)兩(liang)切(qie)圓(yuan)煤(mei)粉(fen)量(liang)不(bu)同(tong),所(suo)產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang)必(bi)然(ran)不(bu)同(tong),如(ru)果(guo)兩(liang)側(ce)切(qie)圓(yuan)燃(ran)燒(shao)和(he)換(huan)熱(re)完(wan)全(quan)獨(du)立(li)平(ping)行(xing)進(jin)行(xing),所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)兩(liang)側(ce)溫(wen)度(du)偏(pian)差(cha)就(jiu)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)。爐(lu)膛(tang)配(pei)合(he)燃(ran)燒(shao)的(de)多(duo)層(ceng)二(er)次(ci)小(xiao)風(feng)門(men),隻(zhi)能(neng)根(gen)據(ju)負(fu)荷(he)煤(mei)量(liang)每(mei)一(yi)層(ceng)統(tong)一(yi)同(tong)步(bu)調(tiao)整(zheng),不(bu)能(neng)根(gen)據(ju)兩(liang)側(ce)燃(ran)料(liao)量(liang)不(bu)同(tong)而(er)單(dan)獨(du)調(tiao)整(zheng)。事(shi)實(shi)和(he)試(shi)驗(yan)證(zheng)明(ming),調(tiao)整(zheng)AA風門和燃燒器二次風門的開度對消除兩側燃料鼉偏差的效果不明顯;平衡或改變兩側二次風量的任務也隻能由4個二次大風箱與爐膛的差壓來控製。
4.2運行調整方法
正常AGC負荷調整過程中,當監盤發現兩側主蒸汽溫度開始明顯有溫度偏差並有增大的趨勢時,說明溫度走低的左側(假設)爐膛燃料量偏少。這時將爐膛大風箱的4個(ge)控(kong)製(zhi)調(tiao)門(men)轉(zhuan)為(wei)手(shou)動(dong),關(guan)小(xiao)汽(qi)溫(wen)走(zou)低(di)側(ce)的(de)二(er)次(ci)大(da)風(feng)箱(xiang)調(tiao)節(jie)擋(dang)板(ban),降(jiang)低(di)該(gai)側(ce)爐(lu)膛(tang)二(er)次(ci)風(feng)量(liang),同(tong)時(shi)開(kai)大(da)右(you)側(ce)爐(lu)膛(tang)的(de)二(er)次(ci)大(da)風(feng)箱(xiang)調(tiao)節(jie)擋(dang)板(ban)開(kai)度(du),保(bao)證(zheng)二(er)次(ci)風(feng)的(de)總(zong)量(liang)不(bu)變(bian)。此(ci)時(shi),左(zuo)側(ce)爐(lu)膛(tang)一(yi)次(ci)風(feng)量(liang)較(jiao)少(shao),進(jin)入(ru)左(zuo)側(ce)的(de)二(er)次(ci)風(feng)量(liang)也(ye)較(jiao)少(shao),在(zai)爐(lu)膛(tang)內(nei)左(zuo)側(ce)的(de)煙(yan)氣(qi)壓(ya)力(li)就(jiu)會(hui)低(di)於(yu)右(you)側(ce)爐(lu)膛(tang),右(you)側(ce)爐(lu)膛(tang)較(jiao)多(duo)的(de)燃(ran)料(liao)在(zai)較(jiao)多(duo)的(de)二(er)次(ci)風(feng)量(liang)的(de)保(bao)障(zhang)下(xia)仍(reng)可(ke)有(you)效(xiao)充(chong)分(fen)燃(ran)燒(shao),並(bing)產(chan)生(sheng)高(gao)於(yu)左(zuo)側(ce)爐(lu)膛(tang)的(de)煙(yan)氣(qi)壓(ya)力(li)。在(zai)左(zuo)右(you)兩(liang)側(ce)壓(ya)力(li)差(cha)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),右(you)側(ce)切(qie)圓(yuan)體(ti)積(ji)會(hui)膨(peng)脹(zhang),擠(ji)占(zhan)左(zuo)側(ce)爐(lu)膛(tang)空(kong)間(jian),部(bu)分(fen)未(wei)完(wan)全(quan)燃(ran)燒(shao)煤(mei)粉(fen)和(he)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)負(fu)荷(he)也(ye)會(hui)擠(ji)入(ru)左(zuo)側(ce)爐(lu)膛(tang)空(kong)間(jian),產(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)自(zi)然(ran)平(ping)衡(heng),並(bing)將(jiang)這(zhe)種(zhong)平(ping)衡(heng)一(yi)直(zhi)延(yan)續(xu)到(dao)尾(wei)部(bu)煙(yan)道(dao),從(cong)而(er)消(xiao)除(chu)兩(liang)側(ce)汽(qi)溫(wen)偏(pian)差(cha),改(gai)變(bian)由(you)於(yu)燃(ran)料(liao)量(liang)偏(pian)差(cha)所(suo)帶(dai)的(de)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。
經過多次試驗,該方法效果明顯。1號鍋爐某次調整試驗結果如表1所示,在900MW負荷下,主汽左側減溫水全關,右側減溫水開度66%,左側主汽溫仍低於右側9℃;再熱蒸汽溫度左側也低於右側11℃。調整後穩定15 min,兩側溫度偏差消除,主、再熱汽溫均平衡。
4.3運行調整注意事項
(1)平衡配風,避免火焰衝牆。在運行調整過程中,左側爐膛前後牆二次大風箱2個調節擋板應同時調節,開度及其對應爐膛差壓盡量保持一致,右側爐膛前後牆二次大風箱擋板亦然,以避免2個切圓偏離中心,火焰衝刷爐牆。切忌單獨大幅度操作其中一個調節擋板,以避免爐膛某個角二次風剛性變化,使動力場惡化。
(2)refuhefenbugaibian。shejishiqianhouqiangzhongjianweidirefuhequyu。zaitiaozhengguochengzhong,youceqieyuanjizhanlezuocekongjian,qianhouqiangshuilengbizhongjiandedirefuhequyujiuhuixiangyingzuoyi,zhongjianshuilengbiyeanzhuanglexiaokongjingjieliukongquan,zaigaofuheshiyaoyanmiguanzhucibuweishuilengbidejinshuwendu,fangzhijinshuchaowen。
(3)調節緩慢,保證燃燒穩定。參照主、再熱蒸汽溫度變化趨勢,風箱調節擋板要緩慢平衡動作,以調節左右側風箱與爐膛差壓偏差不要過大,同時參照爐後氧量、排煙溫度、風量、金屬溫度等參數,確保鍋爐運行安全、燃燒穩定充分。
5、結論和建議
(1)對於1 000 MW機ji組zu所suo對dui應ying的de超chao超chao臨lin界jie直zhi流liu鍋guo爐lu,尤you其qi是shi在zai其qi配pei備bei了le單dan爐lu膛tang八ba角jiao雙shuang切qie圓yuan鍋guo爐lu燃ran燒shao係xi統tong後hou,若ruo安an裝zhuang調tiao試shi不bu嚴yan格ge,必bi然ran會hui產chan生sheng鍋guo爐lu燃ran燒shao偏pian差cha。因yin此ci,後hou續xu機ji組zu的de安an裝zhuang調tiao試shi必bi須xu要yao認ren真zhen細xi致zhi,並bing進jin行xing嚴yan格ge的de一yi次ci風feng量liang標biao定ding和he空kong氣qi動dong力li場chang試shi驗yan。試shi驗yan調tiao整zheng結jie束shu後hou,一yi次ci粉fen管guan上shang的de月yue牙ya板ban不bu可ke再zai隨sui意yi凋diao節jie。通tong過guo充chong分fen利li用yong理li論lun指zhi導dao實shi踐jian,確que保bao燃ran燒shao安an全quan穩wen定ding。
(2)該(gai)鍋(guo)爐(lu)一(yi)次(ci)粉(fen)管(guan)長(chang),彎(wan)頭(tou)多(duo),爐(lu)膛(tang)觀(guan)火(huo)孔(kong)布(bu)置(zhi)不(bu)甚(shen)合(he)理(li),不(bu)利(li)於(yu)觀(guan)察(cha)燃(ran)燒(shao)狀(zhuang)況(kuang)。建(jian)議(yi)在(zai)大(da)修(xiu)時(shi)對(dui)每(mei)根(gen)一(yi)次(ci)粉(fen)管(guan)加(jia)裝(zhuang)在(zai)線(xian)流(liu)速(su)監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi),並(bing)引(yin)入(ru)DCS係統,以在運行中加強對八角雙切圓燃燒係統的監視和調整。
(3)鍋爐正常運行中,燃料部門要加強配煤、上煤管理,配煤、摻煤要均勻,上煤煤質要連續穩定,以保證製粉係統穩定運行。運行調整中,燃燒係統和製粉係統的調節要緩慢,要統籌考慮、全麵把握,確保各參數調節在正常範圍。
(4)經分別在1,2號鍋爐試驗,對於多種情況(無論暫態和穩態)和多種原因的主、zaireqiwenpiancha,tongguotiaozhengliangcelutangercifengliangdefangfajunnengshiqiwenpingheng,zheshiyizhongjiaofangbianqieyouxiaodeyunxingtiaozhengshouduan。danshi,zhezhongtiaozhengfangfagaibianleguoluyuanshejidekongqidonglichang,zhinengzuoweiyunxingdeyingjitiaozhengshouduanjinxing。richangshengchanguanlizhong,xujiaqiangduiguoluyunxingjijianxiuweihudejishuguanli,jiaqianglutangloufengjianzhachuli,jiaqiangduiercifengdangban、燃燒器擺角等現場設備的實際值與測量值的核對,確保監視及調節手段的準確有效,這才是長效之舉。
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