由於電廠燃用煤種變化較大,嚴重影響了鍋爐運行的安全性、經濟性和穩定性.在電廠提供5zhongchangyongmeizhongzuhedeqingkuangxia,yunyongzhengjiaoshiyanfangfa,tongguoranshaotiaozhengshiyan,fenliangjieduanduigailujinxinglebianmeizhongjiyanwenpianchashiyan,zhaochulebutongyinsuduizhuqiwendu、再熱蒸汽溫度、鍋爐效率、飛灰含碳量、爐膛出口煙溫偏差、燃燒穩定性等主要性能參數的影響程度.並提出適合鍋爐運行的最佳方式,為保證電廠變煤種的安全、經濟運行提供了有力的依據,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的
生物質顆粒燃料。
1、設備概況
該爐係哈爾濱鍋爐廠采用CE引進技術設計生產的HG-1025/18.2-YM6型亞臨界壓力一次中間再熱控製循環汽包爐。鋼爐架、兀型露天布置,采用平衡通風及直吹、四角切圓燃燒、擺動式燃燒器,配5台ZGM-95G中速磨,每台磨配一層煤粉噴嘴,采用高壓頭冷一次風機使整個製粉係統作正壓運行。
燃燒器為四角布置,采用CE傳統的大風箱結構,由隔板將大風箱分成若幹個風室。一次風采用寬調節比( WRC)燃燒器結構,煤粉濃淡燃燒;二次風及油噴嘴可作上下27。的擺動,頂部燃盡風室噴嘴可作向上25。,向下5。的擺動.鍋爐主要設計參數見表1.
2、試驗原理及方法
本次試驗采用正交法,主要考核參數有:主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、鍋爐效率、飛灰含碳量、爐膛出口煙溫偏差、爐膛出口右側煙溫、燃燒穩定性、製粉電耗。影響指標包括:煤質變化、機組負荷、鍋爐配風、鍋爐氧量、磨煤機出口折向擋板開度、燃盡風開度.youyukaohecanshuheyingxiangyinsudoubijiaoduo,ruguoanzhaochangguidezuhefangfayiwangluofalaijinxing,shiyangongzuoliangjiangfeichangdaernanyizhuazhuwentidegenben,yinci,caiyongzhengjiaoshiyanshejifa。qisilushi:liyongzhengjiaobiaocongsuoyoukenengdedapeishiyanzhongtiaochuruoganbixudeshiyan,zaiyongtongjifenxifangfaduishiyanjieguojinxingzonghechuli,zheyangjinxingkeyijianshaoshiyancishu,youkeyizhaodaoshiyansuoxuyaodejieguo。
影響試驗指標的條件稱為因素(影響因素);考察的各種因素的不同狀態稱為水平,即各種不同的煤種組合、各種不同的機組負荷、各種配風方式、各種氧量和各種磨出口折向擋板開度和各種燃盡風開度等,每種因素不同的狀態(參數值)就定義為水平,本次試驗定義的因素和水平如表2,對應的煤種組合見表3.表中煤種定義如下:優:陝西煤;優一:豐城建新煤;普:萍鄉來煤:無:無煙煤;混:無煙煤和建新煤按1:1配比.
3、試驗結果及分析
根據正交試驗法的試驗步驟,選取主汽溫度、再熱汽溫、鍋爐效率、飛灰含碳量、煙溫偏差、右側煙溫、燃燒穩定性為考核指標,並采用直觀分析法對燃燒調整試驗的結果進行分析,均值為確定同一因素的不同水平對試驗指標的影響程度;極差為確定各因素對試驗指標的影響大小。試驗結果如表4,取各指標下前3種較優工況按從高到低排列,以煤種組合因素為研究側重點,因素水平選擇原則是基於把煙溫偏差、右側煙溫、鍋爐效率和飛灰含碳量作為重要指標考慮的結果,選擇的水平就是校核試驗的主要依據。得出煤種組合四、煤種組合五和煤種組合六為在正交試驗法基礎上優選的煤種組合,推薦在校核試驗中驗證.
3.1對主汽溫度影響的分析
煤種組合、機組負荷、氧量、配風方式、磨折向擋板開度、燃盡風開度對主汽溫度影響的試驗結果如圖l—圖6所示。根據直觀分析法,按照極差法排列出對主汽溫度的影響大小的次序(從影響大至影響小):負荷一氧量一煤種組合一燃盡風一配風方式一磨折向擋板開度,見表4.負荷對主汽溫度的影響最明顯,負荷的變化引起主汽溫波動幅度為13.8℃,而氧量、煤種組合、燃盡風、配風方式和磨折向擋板開度的變動使主汽溫度波動在5.6~5.0℃之zhi間jian,這zhe幾ji項xiang指zhi標biao的de差cha距ju較jiao小xiao,可ke以yi視shi為wei對dui主zhu汽qi溫wen度du的de影ying響xiang程cheng度du相xiang接jie近jin。這zhe與yu鍋guo爐lu運yun行xing規gui律lv相xiang符fu,在zai實shi際ji運yun行xing中zhong,鍋guo爐lu負fu荷he受shou到dao電dian網wang調tiao度du運yun行xing的de限xian製zhi難nan以yi調tiao整zheng。因yin此ci,在zai負fu荷he一yi定ding的de情qing況kuang下xia,如ru果guo考kao慮lv到dao主zhu汽qi溫wen度du的de要yao求qiu,運yun行xing調tiao整zheng中zhong應ying對dui鍋guo爐lu氧yang量liang、燃盡風開度、配風方式及磨折向擋板開度綜合調節方能獲取滿意的效果,單調一種影響因素的調節對汽溫的影響不明顯.
3.2對再熱汽溫影響的分析
由表4可知,再熱汽溫的影響與主汽溫度的影響因素排列類似,但又有不同。負荷對再熱汽溫的影響最明顯:煤種組合對再熱汽溫的影響最小,這與在主汽溫度指標中,煤種組合和其他因素的影響基本類似是不同的.這zhe是shi由you主zhu汽qi溫wen度du和he再zai熱re汽qi溫wen的de受shou熱re特te性xing不bu同tong決jue定ding的de。主zhu汽qi溫wen度du主zhu要yao受shou輻fu射she換huan熱re和he對dui流liu換huan熱re的de影ying響xiang,兩liang者zhe同tong在zai一yi個ge數shu量liang級ji。而er煤mei種zhong的de改gai變bian直zhi接jie影ying響xiang到dao輻fu射she換huan熱re的de能neng力li。相xiang反fan,在zai再zai熱re汽qi溫wen受shou熱re麵mian的de換huan熱re主zhu要yao依yi靠kao對dui流liu換huan熱re,因yin此ci,煤mei種zhong組zu合he的de影ying響xiang較jiao弱ruo.在負荷變化過程中,應注意對鍋爐氧量、燃盡風和配風方式的綜合調節,以維持再熱汽溫。
3.3對鍋爐效率影響的分析
按照極差分析法排列出對鍋爐效率影響的順序為(從影響大至影響小):煤種組合一磨折向擋板開度一氧量一負荷和配風方式一燃盡風,如表4所示。煤種組合的變化引起鍋爐效率的波動幅度最大為5.23%,磨(mo)折(zhe)向(xiang)擋(dang)板(ban)的(de)開(kai)度(du)對(dui)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)影(ying)響(xiang)其(qi)次(ci),這(zhe)說(shuo)明(ming)煤(mei)粉(fen)細(xi)度(du)的(de)變(bian)化(hua)對(dui)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)僅(jin)次(ci)於(yu)煤(mei)種(zhong)變(bian)化(hua)對(dui)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci),鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)不(bu)但(dan)是(shi)要(yao)選(xuan)擇(ze)好(hao)的(de)煤(mei)種(zhong)組(zu)合(he),還(hai)需(xu)要(yao)磨(mo)煤(mei)機(ji)磨(mo)製(zhi)的(de)煤(mei)粉(fen)細(xi)度(du)合(he)適(shi)。在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang),鍋(guo)爐(lu)氧(yang)量(liang)的(de)調(tiao)整(zheng)和(he)配(pei)風(feng)方(fang)式(shi)的(de)改(gai)變(bian)對(dui)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)才(cai)顯(xian)著(zhu)。在(zai)兩(liang)大(da)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)都(dou)不(bu)足(zu)夠(gou)好(hao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),依(yi)靠(kao)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)調(tiao)整(zheng)氧(yang)量(liang)和(he)配(pei)風(feng)方(fang)式(shi)來(lai)提(ti)高(gao)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)並(bing)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)預(yu)期(qi)的(de)效(xiao)果(guo)。
3.4對飛灰含碳量影響的分析
由表4可知,燃盡風開度對飛灰含碳量的影響遠大於其他因素的影響,極差為5.59,zhebiaomingduiyusijiaoqieyuanguolu,lutangzhongshangbudebuyangduifeihuihantanliangdebianhuazuimingxian。yincizaiguoluyunxingzhong,tongguoyangliangdetiaozhenghepeifengfangshidegaibiannengyouxiaodijiangdiguolufeihuihantanliang。
3.5對煙溫偏差和右側煙溫影響的分析
根據表4,負荷的變化引起煙溫偏差波動幅度最大,為190.4℃;煤種組合和磨開度使煙溫偏差波動在45.0—49.6℃之間,這兩項指標對煙溫偏差的影響程度可以視為相同;配風方式和燃盡風開度使煙溫偏差波動在34.6~35.8℃之間,這兩項指標對煙溫偏差的影響程度亦可視為相同;而氧量對煙溫偏差的影響程度最小.由you此ci可ke知zhi,煙yan溫wen偏pian差cha的de決jue定ding性xing因yin素su是shi鍋guo爐lu負fu荷he。由you於yu煙yan溫wen偏pian差cha的de產chan生sheng是shi由you於yu水shui平ping煙yan道dao的de煙yan氣qi流liu速su場chang不bu同tong,而er流liu速su場chang不bu同tong又you導dao致zhi溫wen度du場chang的de不bu均jun,從cong而er產chan生sheng煙yan溫wen偏pian差cha.鍋guo爐lu負fu荷he的de不bu同tong決jue定ding了le煙yan氣qi量liang的de巨ju大da變bian化hua,因yin此ci,煙yan溫wen偏pian差cha在zai不bu同tong負fu荷he下xia變bian化hua非fei常chang大da。另ling外wai,其qi他ta因yin素su對dui煙yan溫wen偏pian差cha的de影ying響xiang顯xian然ran不bu夠gou顯xian著zhu,這zhe充chong分fen說shuo明ming煙yan溫wen偏pian差cha的de產chan生sheng是shi由you於yu物wu性xing因yin素su而er非fei狀zhuang態tai因yin素su.因此,降低煙溫偏差的有效途徑還應從鍋爐設備結構改進入手,
youceyanwenyuyanwenpianchadeyingxiangdaxiaoqushijibenjiejin。ruguokaolvdaoyouceyanwendeyaoqiu,bukaolvfuheyinsu,yunxingtiaozhengzhongshouxianyingkaolvdaopeifengfangshiduiyanwenpianchadeyingxiangzuida.
3.6對燃燒穩定性影響的分析
由表4可知,負荷的變化引起爐膛溫度波動幅度為119.91℃.煤種組合、氧量、磨開度和燃盡風開度使爐膛溫度波動在40.57~46.53℃之間,這四項指標的差距較小,對爐膛溫度的影響程度可以視為相同;配風方式導致爐膛溫度波動的幅度最小,為15.97℃。由此可見,鍋爐燃燒穩定性(爐膛溫度)shoufuheyingxiangzuida,zheyutongchangdeyunxingtiaozhengjingyanyizhi。zaidifuhexia,yaobaochiguoluranshaowendingxing,chuleyoushidangdemeizhongzuhe,yunxingtiaozhenghaiyinggaizhuyiyangliangheranjinfengkaidudebianhua.
4、校核試驗分析
根據正交試驗結果,選取煤種組合四、煤種組合五、煤種組合六進行校核試驗,試驗結果見表5.
4.1煤種組合四對各考核指標的影響
從表5中可知,對於煤種組合四,主汽溫度、再熱汽溫在各個負荷下均在540℃左右,偏差均在2%範圍內;鍋爐效率最低在89.33%,高於燃燒調整試驗中煤種組合四的在300MW、270 MW和240 MW下的效率85.70%、85.85%和85.66%;飛灰含碳量也比燃燒調整試驗中的含碳量下降明顯;在燃燒穩定性方麵,校核試驗爐膛溫度為1147℃、1130℃和1128℃,均比燃燒調整試驗中1121℃、1127℃和1033℃要高,校核試驗結果優於燃燒調整試驗結果。這證明通過正交試驗方法篩選出的煤種組合四的運行方式能優化燃燒,提高鍋爐效率。
4.2煤種組合五對各考核指標的影響
由表5可以看到,在300 MW負荷下,煙溫偏差從203℃下降到179℃,這(zhe)表(biao)明(ming)該(gai)煤(mei)種(zhong)組(zu)合(he)對(dui)煙(yan)溫(wen)偏(pian)差(cha)的(de)下(xia)降(jiang)影(ying)響(xiang)確(que)實(shi)存(cun)在(zai),隻(zhi)是(shi)下(xia)降(jiang)的(de)幅(fu)度(du)偏(pian)小(xiao),而(er)飛(fei)灰(hui)含(han)碳(tan)量(liang)和(he)製(zhi)粉(fen)電(dian)耗(hao)均(jun)上(shang)升(sheng)明(ming)顯(xian)。由(you)於(yu)煤(mei)種(zhong)組(zu)合(he)五(wu)經(jing)過(guo)了(le)正(zheng)交(jiao)試(shi)驗(yan)法(fa)優(you)選(xuan),這(zhe)反(fan)映(ying)出(chu)煤(mei)種(zhong)組(zu)合(he)對(dui)煙(yan)溫(wen)偏(pian)差(cha)和(he)右(you)側(ce)煙(yan)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang)效(xiao)果(guo)非(fei)常(chang)有(you)限(xian).這也與正交試驗法得Hidejielunxiangwenhe,jiyingxiangyanwenpianchaheyouceyanwendezhuyaoyinsushiguolufuhe。kaolvdaomeizhongzuhewuduiyanwenpianchadeyingxiangyouxian,tongshiquezaochenglefeihuihantanlianghezhifendianhaoshangsheng,yinci,zaitongguoxiaoheshiyanyanzhenghou,butuijianmeizhongzuhewuweidianchangranyongmeizhong.
4.3煤種組合六推薦操作卡
煤種組合六為當前電廠運行的主要煤種組合,試驗利用正交試驗法優選的因素水平,進行燃燒調整.推薦運行操作方式如表6。
5、結論及建議
本次研究找出了六大因素水平變動對考核指標的影響規律:並針對不同的考核指標,找到了適當的水平搭配,組成了比較合適的運行方案。
(1)煤種組合四的鍋爐燃燒效率高,飛灰含碳量小,為推薦煤種組合.
(2)煤種組合五控製煙溫偏差效果最好.在額定工況下,能將煙溫偏差控製在180℃以下。
(3)通tong過guo煤mei種zhong組zu合he二er和he煤mei種zhong組zu合he三san試shi驗yan結jie果guo進jin行xing分fen析xi可ke知zhi,在zai需xu對dui無wu煙yan煤mei摻chan燒shao時shi,下xia層ceng燃ran燒shao器qi燒shao無wu煙yan煤mei比bi無wu煙yan煤mei在zai上shang層ceng燃ran燒shao更geng能neng保bao持chi相xiang對dui較jiao高gao的de熱re效xiao率lv。建jian議yi無wu煙yan煤mei應ying盡jin量liang往wangA煤倉上,這樣既可以保證鍋爐效率,也可以在低負荷下確保鍋爐燃燒的穩定。
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