300 MW CFB鍋爐煤種適應性和節能降耗試驗研究

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(1．廣東粵電云河發電有限公司，廣東 云浮 527300；

2. 北京巴布科克·威爾科克斯有限公司，北京 100043)

0 引 言

廣東粵電云河發電有限公司配套上海鍋爐廠有限公司開發的國產300 MW等級SG-1036/17.5-M4506型循環流化床(CFB)鍋爐。該型鍋爐整體采用M型布置，3臺汽冷式旋風分離器布置在鍋爐爐膛與尾部豎井之間。

1.1 設計參數

鍋爐主要設計參數見表1。

表1 鍋爐主要設計參數

1.2 燃料特性

表2 鍋爐燃料特性數據

續表2

2 鍋爐存在的問題

由于褐煤具有水分高、灰分低等特點，所以當運行參數不合理時，鍋爐難以建立起必要的灰循環，從而導致鍋爐運行過程中出現了一系列的問題。

(1)床溫偏高且爐內溫度偏差大

鍋爐平均床溫為930～970 ℃，最高床溫長期保持在960 ℃左右，且床溫偏差較大。鍋爐存在結焦的危險，尤其是印尼褐煤的灰熔點ST僅為1 080 ～1 100 ℃，結焦的危險很大。同時，爐膛中部溫度約為930 ℃，而爐頂溫度僅為800/737 ℃，爐內溫度偏差大。

(2)一次風量大，風室漏渣

鍋爐設計一次風量為38萬Nm3/h，一、二次風比為6∶4，而實際運行時，滿負荷一次風量達到46萬Nm3/h，風帽及密相區磨損嚴重。風室漏渣，致使床壓與一次風量降不下來，風機電耗大。

(3)燃褐煤成循環灰特性差

燃褐煤滿負荷時爐膛中部壓差約為1.8～2.0 kPa。替換煤種后燃煤成循環灰特性明顯增強，均化爐膛上下床溫的能力提高。

根據鍋爐存在的問題，對鍋爐相關參數進行了優化調整。

3 燃燒調整試驗

3.1 煤種熱重分析結果

可見，褐煤1的反應開始溫度為186 ℃，褐煤2反應開始溫度為205 ℃，反應指數RI褐煤1為184，反應指數RI褐煤2為182，屬于極易著火和燃盡特性煤種。

3.2 燃燒調整試驗及結果分析

燃燒調整試驗在250 MW工況下進行，共進行了5項單項調整，包括：一二次風比例調整、上下二次風比例調整、回料器運行方式調整、床壓調整、給煤方式調整。

3.2.1 試驗工況

一二次風比例調整工況：6∶4、5∶5、4∶6。上下二次風比例調整工況：7∶3、5∶5、3∶7。回料器運行方式調整工況：增加返料風、降低松動風。床壓調整工況：11 kPa、10 kPa、9 kPa。給煤方式調整工況：根據爐內氧量場情況，均化各給煤點的給煤量。

3.2.2 試驗結果

綜合上述單項調整試驗，試驗結果及分析如下：

圖1 床溫變化

試驗過程中，對11個床溫高測點進行了記錄，由圖1可見，調整后11個床溫測點值均較調整前有所降低，降低幅度約為10～15 ℃。且無超過970 ℃的床溫測點。燃燒調整對于降低床溫起到了明顯的效果。

圖2 風機總電流變化

如圖2所示，以其中一點為例，8月21日300 MW工況較調整前風機總電流分別降低了62.9 A和88.9 A，平均比較降低了75.9 A。

其他時間工況與考核工況負荷相同、煤種相同。

調整試驗后，對鍋爐效率進行了計算，表3表明：在鍋爐的各項熱損失中，排煙熱損失是最主要的因素，排煙熱損失約占全部熱損失的90%。

通過燃燒調整，雖然灰渣可燃物含量下降，但由于入爐煤的灰分不高，使得固體未完全燃燒熱損失雖有所下降，但并不顯著。

通過燃燒調整，實現了降低鍋爐床溫，降低風機總電耗的主要目的，但進一步提高鍋爐效率的主要方法應是降低排煙熱損失，回收排煙余熱。

表3 鍋爐效率計算匯總表

4 結 論

(1)床壓降低，一、二次風機電流降低，因此廠用電率下降； 250 MW負荷電耗降低505 kW。

(2)250 MW負荷，在不影響飛灰、底渣燃盡時，氧量調低至2.0%左右，鍋爐效率提高，250 MW時鍋爐效率達到了93.85%，達到同類機組領先水平。

(3)在保證帶負荷能力和床溫的基礎上，采取低床壓運行，節約了電耗，250 MW以上工況床壓不高于9 kPa。

(4)由于床溫降低，NOX排放值較調整前降低。

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