阳城电厂W火焰锅炉燃烧调整

第2期(总第125期)

2005年4月

山　西　电　力

SHANXI　ELECTRIC　POWER

No12(Ser1125)

Apr12005

阳城电厂W火焰锅炉燃烧调整

王建国1,欧阳力2,石　勇3

(11山西电力科学研究院,山西太原　030001;21国电太原第一热电厂,山西太原　030021;

31山西大学工程学院,山西太原　030005)

摘要:针对阳城电厂W火焰锅炉燃烧调整遇到的燃烧不稳,高负荷灭火,问题,分析其基本原因,提出了解决办法。关键词:燃烧调整;冷态调整;热态调整

中图分类号:TK2271120320(2005)0220053203式,在调试阶段,,。经过燃烧调整后燃烧着火基本稳定,炉膛火焰温度场分布均匀;保持汽温、汽压、蒸发量正常稳定,参数符合汽机要求受热面没有超温现象;锅炉达到较好的经济性。

进入上部的乏气管经过乏气喷口喷入炉内。

来自环行联箱的助燃用二次风分为拱顶风和拱下水冷壁垂直墙面风。拱顶风又分为3股:一股通过与主喷燃器同心的喷口送入炉内;一股通过与乏气同心的喷口送入炉内;还有一股用来助燃点火用油枪。拱下二次风在垂直方向上又分为上、中、下3股。各股二次风流量可以用档板控制。

1　燃烧系统简介

阳城电厂6×350MW汽轮发电机组采用美国福斯特-惠勒锅炉,为拱型炉膛、W火焰燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、亚临界参数、固态排渣、自然循环汽包炉。W型火焰炉是由下部炉膛和上部炉膛组成,燃烧方式为下冲式,前、后拱顶各布置12只具有浓淡分离功能的双旋风式燃烧器,火焰在下炉膛形成W型。

双旋风式燃烧器由1个格条分配箱、2个旋风筒、2个主喷口、2个乏气档板,两个乏气喷口和相应的管道组成。一次风风粉混合物通过管道进入格条分配箱后,被分成两股相等的射流分别沿切线方向进入2个旋风筒。在离心力的作用下,一次风粉混合物中的燃料在这里被分离出来,旋转的煤粉射流通过主喷燃器喷入炉内。其煤粉浓度通过装在乏气管内的乏气档板调整,其旋转强度通过装在主喷燃器内的消旋叶片调整。从旋风筒分离出来的乏气

收稿日期:2005201205,修回日期:2005201212

作者简介:王建国(19692),男,河北沧州人,1991年毕业于太原工

业大学热能动力专业,工程师;

欧阳力(19732),男,重庆人,1996年毕业于山西电力职工大学热能动力专业,助理工程师;

石　勇(19602),男,山西榆社人,1983年毕业于天津纺织工程学院机械系,副教授。

2　燃烧调整的主要项目

包括冷态调整试验、冷态烟风系统所有挡板全面检查、磨煤机一次风标定、辅助风的优化、热态档板调整、乏气档板调整、拱上二次风档板调整、垂直墙二次风档板调整、消旋杆调整、煤粉细度调整、过剩空气系数调整等。

3　档板调整要点

档板调整的正确步骤是首先建立较好的风箱压力。风箱压力保持在800Pa～1200Pa。

着火点离开燃烧器的长度可以通过消旋杆和乏气档板的调整来实现,另外,B档板也会影响着火点位置,D挡板和E档板同样如此。调节F档板开度来平衡省煤器出口烟气中的O2 CO含量,以达到煤粉气流的合理配风,煤粉射流的着火点距拱不超过1m为宜。所有挡板和消旋杆的热态调整,其调节幅度要小量进行,档板开度调整应每次约5%为宜,同时观察炉膛内火焰情况,调整应逐步缓慢进行,必要时可反复操作。无论如何,必须对锅炉的所有燃烧器进行上述调整,以获得满意的燃烧工况。

4　燃烧调整过程

411

　燃烧档板初定位后的调整

山　西　电　力　　　　　　　　　　　　　　2005年第2期

在1号机组启动之前,我们根据FW专家的建议,将燃烧器档板初步定位为:乏气喷口二次风挡板(A挡板)原设计是不可调节的。

主燃烧器二次风挡板(B挡板)25%;垂直墙上二次风挡板(D挡板)10%;垂直墙中二次风挡板(E挡板)25%;垂直墙下二次风挡板(F挡板)30%;

乏气档板开度消旋杆

防焦挡板(G挡板)

50%;6格;50%。

乏气档板开度100%;消旋杆9格(共12格)。经过调整燃烧后燃烧工况明显改善,在250MW时可以完全撤油枪运行。412　满负荷下的燃烧调整

根据试运要求,锅炉负荷逐步提高燃烧工况又出现不稳定情况。曾经出现多次吹灰引起灭火现象。针对锅炉燃烧工况主要进行了调整及测量工作。41211　垂直墙二次风档板开度优化

。在风箱风压,,配。为改善上述情况调整垂直F档板开度见表1。

表1　F挡板前后墙挡板优化开度表

前墙挡板名称

D1A1D1A2D3A3D4A4D5A5D6A6

机组启动后,负荷升至250MW,4台磨煤机运行,炉内燃烧工况良好,逐步撤除油枪。全撤除油枪后,炉内燃烧工况恶化,CRT显示负压摆动达±100Pa。,温计观测着火区处看火孔()度仅900℃～1000。a)增加主燃烧器煤粉浓度,使着火点提前。b)加强主喷燃器旋转强度,减小火焰贯穿力,增加卷吸烟气能力。

c)提高一次风粉混合温度,有利着火。

d)提高着火区温度,即在火焰处于着火初期动力燃烧区时应少送风,分级推迟配风。

在上述思想指导下又根据喷燃器调节原则作了如下调整。

a)开大乏气档板,提高了主喷燃器风粉混合浓度,减小了火焰行程及一次风粉混合物速度,以使着火点提前。

b)向上提消旋杆,提高主喷燃器的旋转作用加强一次风射流的卷吸高温烟气能力。

c)关小D挡板、E档板的开度,减小喷燃器出口区即着火区进风,保证动力燃烧区温度。

d)改变磨煤机出口温度自动设定值,由90℃提高到100℃～105℃,提高了一次风温,有利于着火提前。

e)投运油枪时开对应的二次风挡板(C挡板),当油枪撤出后应关闭相应的二次风挡板,否则在着火区进风过多,影响煤粉的燃烧稳定。

f)考虑到燃煤的挥发分7%左右,保持B挡板25%开度。

调整后的档板开度如下。

主燃烧器二次风挡板(B挡板)25%;垂直墙上二次风挡板(D挡板)5%;垂直墙中二次风挡板(E挡板)10%;垂直墙下二次风挡板(F挡板)30%; 54

档板开度

%151530304545454530301515

后墙挡板名称

C1

B1C1B2C3B3C4

B4C5B5C6B6

档板开度

%151530304545454530301515

　　同理,对D挡板、E挡板也进行了类似的优化,

经过垂直墙档板优化空预器出口氧量分布有了很大改善。氧量测量曲线见图1。

图1　空气预热器出口氧量分布曲线

41212　细度调整和一次风均匀性调整

煤粉细度的大小直接影响煤粉气流着火情况及煤粉的燃烬,因此煤粉的细度调整是燃烧调整的重要手段。燃烧调整初期,煤粉取样表明细度较粗,这主要原因是使用煤种的哈氏可磨性系数为42,设计煤种的哈氏可磨性系数为55,这样势必使磨煤机出力降低,通过加装钢球和开大分离器回粉挡板后磨煤机出力、煤粉细度有了明显改善。一次风管由于

　2005年4月　　　　　　　　　　　　王建国,等:阳城电厂W火焰锅炉燃烧调整

煤粉分配不均,出力相差较大。有的喷燃器明显出力小,煤粉浓度低,燃烧不稳定,如B6喷口正对着火焰监视电视可以明显看出在低负荷下没有形成燃烧火焰,同时煤粉出力大的一次风管可能燃烧不完全。我们对磨出口分配器进行了调整,从取样看出力不平衡有了改善。对燃烧稳定起到一定作用。41213　消旋杆调整

由于从磨煤机出来的煤粉管道长短不同弯头布置不同,因此阻力相差较大,所以各煤粉管道中煤粉细度不一样、出力不均匀。我们在燃烧器平台针对每个喷燃器具体调整。以看火镜着火情况、火检信号强弱变化为依据,调整消旋杆上下格数。消旋杆提起火焰旋转增强火焰贯穿力减小,行程较短。消旋杆放下火焰旋转减弱,,长。因此火焰过短,如果。根据上述原,总长12格,调至5～7格。具体调整情况见表2。

表2　前后墙消旋杆位置表

D1A1D2A2D3A3D4A4D5A5D6A6

气幕阻碍主喷口对高温烟气的卷吸从而使着火变差。乏气适当关小时,则可以避免这种情况。当然乏气的开关也应考虑FW公司提供的调整原则,经过比较乏气档板暂定为30%。

5　结论及建议

经过燃烧调整,炉内燃烧工况基本稳定,受热面不超温能满足机组运行要求。但同时还存在着许多问题,燃烧工况不稳定,着火区温度较低,尤其是高负荷时,、加风就会造成负压波动,。

,使42,设计煤种的哈氏可由于煤质可磨性系数与设计相比较,磨煤机磨煤出力及细度受到了影响,在增加钢球后未能完全改善出力及细度情况,这样要增加出力必须提高一次风风速,而一次风速的提高就会影响着火的稳定。这就造成高负荷时反而燃烧工况恶化。今后运行似应以燃用设计煤种较好,这样可以增加磨煤出力,降低一次风速运行,从而稳定燃烧。

一次风管应加装节流孔板,以便调平一次风速。由于磨煤机出口安装的一次风管长短、弯头等情况不同,各管阻力不同,一次风速存在很大差别。调节磨煤机出口分配器能改善各管煤粉分配,但对风速影响不大。这样各管煤粉出力虽然相同但风速相差较大使得煤粉浓度相差较大,煤粉较稀的必然点燃情况不理想。加装节流孔就可以改善上述情况。

表3　全国W火焰锅炉燃用煤质调查表

设计设计可燃设计低位电厂

基挥灰份发热名称

发份%量%MJ kg珞璜

14125301452116电厂

入炉入炉

入炉

入炉可燃入炉低位煤粉全水

灰份基挥硫份发热细度

份

%发份%量%%

%MJ kg

71028101415419021141～11

231012101110

5～16

消旋杆位置消旋杆位置

后墙消旋杆名称

(格)(格)

555555777777

C1B1C2B2C3B3C4B4C5B5C6B6

555555777777

41214　乏气的调整

岳阳

101001912017139815电厂

上安

161722213021128910电厂

阳泉

91421519423186619

电厂

阳城

71051719925150714

电厂

在做每套喷燃器具体调整时,发现调整乏气档板关小时火检信号变强,开大时火检信号变弱。这与FW公司提供的调整原则是不同的。按照FW公司的乏气调整原则,当燃烧工况不稳时开大乏气可以提高主喷口煤粉浓度,减小一次风贯穿度,可以使着火点离拱顶近些从而使着火稳定;关小乏气增加主喷口风粉混合物速度,煤粉浓度降低,一次风贯穿力加强,但着火点会较远,增加着火点的不稳定性。我们对实际调整情况进行了分析,乏气是主喷口分离出来的较稀煤粉同时与主喷口平行垂直布置在拱顶。由于燃煤的挥发分低,进入炉膛后不能立即燃烧,在乏气挡板开大时,乏气气流形成稀相

221016151100231010～25221013101100221012～141817

715

014525171～22

　　我们查阅了很多资料,全国其他各厂设计及实

际煤质情况调查具体见表3。

从表3可以看出阳城电厂燃用的煤质挥发分是全国同类型电厂中最低的,迄今为全国尚无W型火焰锅炉较长期燃用挥发份小于10的经验,说明阳城电厂锅炉燃煤有一定特殊性,需要多方努力

(下转第68页)试验以达到较好工况。

55

山　西　电　力　　　　　　　　　　　　　　2005年第2期

3　循环流化床锅炉市场前景

煤是中国能源消耗的主要形式,煤电占总发电量的70%以上,还有大量的工业锅炉每年要消耗几亿吨煤炭。从我国目前自然资源的特点看,这种情况在相当长的时间里难以有根本的改变;另一方面,中国是世界上经济发展速度最高的国家之一,随着经济的发展,能源消耗,主要是煤的消耗增加很快,这将带来严重的大气污染问题。由于中国仍然是一个发展中国家,其经济条件决定它不能保证所有电站都能安装占电站总投资的1 5到1 4的昂贵的除硫及除硝设备。由于燃煤生成大量的NOx和SO2直接排入大气,导致严重的大气污染。

在我国除循环流化床锅炉外,。经过10在我国已趋于成熟。在此基础上,循环流化床锅炉的大型化也正在加速进行并取得一定进展。国产对应50MW机组的循环流化床技术已经成熟,自行研制开发的250MW机组的循环流化床高压电站锅炉已有多年的成功运行经验,并将建立更大容量的循环流化床燃煤锅炉。可见,经过早期的快速发展和随后的调整之后,再加之循环流化床技术能较好地适应我国煤炭资源分布和地区特点。随着洁净燃煤联合循环系统技术成熟、投资降低,循环流化。

参考文献:

[]1,2001:

[]1entinFluidixedBedBoilerTechnology

[CompetitivePowerCongress941USA:Pennsylvania,1994:8291[3]

芩可法,倪江明,池涌,等1煤炭洁净综合利用技术的研究和前景[J]1煤炭转化,1994(3):162221

InDevelopmentsandStudyofCirculatingFluidizedBedBoiler

121

ZHANGChan-bao,SHIYong,WUHan

(11ShanxiElectricPowerResearchInstitute,Taiyuan,Shanxi　030001,China;21ShanxiUniversityEngineeringInstitute,Taiyuan,Shanxi　030005,China)

Abstract:Therequestofenergyandenvironmentpromotestherapiddevelopmentofcirculatingfluidizedbedbolier1thispaperintroducesthedevelopmentofcirculatingfluidizedbedboilerbothathomeandabroad,thenpredictsitsdevelopmentprospectpowerindustyinourcountry1

　　Keywords:circulatingfluidizedbed;boiler;developmentprospect

(上接第52页)

6　结论

a)通过改造前的各种试验、分析确定改造方案。b)在改造过程中,应考虑到管间热偏差及管内

介质流程的影响。

c)屏间热偏差及管材最高允许壁温也是应考虑的重要因素。

屏之间的温差,d)通过结构改造,降低管之间、

改善温度分布状态。

AnalysisandReformofHoldsCartridge

ZHANGCong-hui,CHENGuo-sheng

(LiulinElectricPowerCo.,Ltd,Liulin,Shanxi　033314,China)

　　Abstract:Throughcauseanalysingofcartridgesofallkindsoftestmethodsitgivesreasonableimprovemeasure.After

.reform,itoperatedwellandcontinuedtocirculateforover8years

　　Keywords:screenoverheater;analyse;reform

(上接第55页)

CombustionAdjustmentof“W”FlameTypeBoilerofYangchengPowerPlant

WANGJian-guo,OUYang-li,SHIYong

(11ShanxiElectricResearchInstitute,Taiyuan,Shanxi　030001,China;21TaiyuanNO11ThermalPowerPlant,Taiyuan,Shanxi　030021,China;31ShanxiUniversityProjectInstitute,Taiyuan,Shanxi　030005,China)

Abstract:Thisarticlepointsouttheproblemsencounteredinthecombustionadjustmentof“W”flametypeboilerofYangchengpowerplant,thatareunstablecombustion,fireburn

ingoffinhighloadcondition,inhomogeneousoxygendistribu2tionalongwiththewidthofthefurnace,analyzesthebasicreasonswhichresultto,andproposessomesolution1　　Keywords:combustionadjustment;adjustmentincoldaircondition;adjustmentinoperatingcondition

1

2

3

68