300 MW亞臨界機(jī)組制粉及燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究

谷增義

(大唐東北電力試驗(yàn)研究所有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012)

300MW亞臨界機(jī)組制粉及燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究

谷增義

(大唐東北電力試驗(yàn)研究所有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012)

針對(duì)某廠(chǎng)300 MW亞臨界參數(shù)機(jī)組存在飛灰含碳量高，主、再熱汽溫偏差大等情況，開(kāi)展制粉系統(tǒng)和燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，分別對(duì)煤粉細(xì)度、二次風(fēng)配風(fēng)方式、SOFA噴嘴擺角、運(yùn)行氧量等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到降低飛灰含碳量、消除汽溫偏差目的，可為同類(lèi)型機(jī)組提供借鑒。

燃燒調(diào)整；氧量；飛灰；風(fēng)門(mén)

1 設(shè)備概況

某廠(chǎng)鍋爐為1 025 t/h亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包鍋爐，燃用70%陽(yáng)泉煤和30%昔陽(yáng)煤的混煤，采用單爐膛四角切向燃燒方式、半露天布置、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、平衡通風(fēng)、固態(tài)機(jī)械除渣，同步建設(shè)SCR脫硝裝置。鍋爐蒸汽調(diào)溫分為兩大系統(tǒng)，一是過(guò)熱蒸汽調(diào)溫系統(tǒng)，二是再熱蒸汽調(diào)溫系統(tǒng)。過(guò)熱蒸汽調(diào)溫系統(tǒng)采用噴水減溫，再熱蒸汽調(diào)溫系統(tǒng)以煙氣擋板調(diào)溫為主，噴水調(diào)溫為輔。

鍋爐采用冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，磨煤機(jī)為ZGM95N-I型中速磨，配備CS2024 HP型電子稱(chēng)重皮帶式給煤機(jī)。燃燒器的一次風(fēng)噴嘴采用分組布置。一次風(fēng)噴嘴采用水平濃淡強(qiáng)化著火煤粉噴嘴設(shè)計(jì)，在主燃燒器頂部設(shè)置兩層緊湊式燃盡風(fēng)。另外，在主燃燒器與屏底之間設(shè)三層可水平擺動(dòng)的分離式燃盡風(fēng)噴嘴，以控制爐膛出口煙溫偏差。鍋爐主要參數(shù)見(jiàn)表1，設(shè)計(jì)煤質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 鍋爐主要參數(shù)

表2 煤質(zhì)參數(shù)

2 制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)

1號(hào)爐燃用貧瘦煤與神華煤的混煤，采用分磨摻燒的方式，A、B和E磨煤機(jī)為貧瘦煤，C、D磨煤機(jī)為神華煤，煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，其控制參數(shù)也要相應(yīng)調(diào)整，否則將影響機(jī)組安全性和穩(wěn)定性。煤質(zhì)與鍋爐的控制參數(shù)存在對(duì)應(yīng)性[1-2]。

2.1 煤粉細(xì)度確定

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的煤質(zhì)參數(shù)分析，確定煤粉細(xì)度。煤質(zhì)特性與煤粉細(xì)度見(jiàn)表3。

表3 煤質(zhì)特性與煤粉細(xì)度

按照計(jì)算煤粉細(xì)度，通過(guò)對(duì)磨煤機(jī)通風(fēng)量、磨輥加載力和分離器頻率調(diào)整，控制磨煤機(jī)出口粉管的煤粉細(xì)度。

2.2 通風(fēng)量?jī)?yōu)化控制

通過(guò)對(duì)1號(hào)爐制粉系統(tǒng)進(jìn)行熱力校核計(jì)算，得出風(fēng)煤比為1.8～2.0，一次粉管風(fēng)速為26～27 m/s。A、B和E磨煤機(jī)按照計(jì)算的風(fēng)量運(yùn)行，磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，沒(méi)有出現(xiàn)磨煤機(jī)振動(dòng)和堵磨現(xiàn)象，但是由于C、D磨煤機(jī)燃用神華煤水分較高，存在干燥出力不足現(xiàn)象，磨煤機(jī)出口粉管風(fēng)速稍高于計(jì)算風(fēng)速。

2.3 加載力優(yōu)化試驗(yàn)

按照磨煤機(jī)的使用和操作說(shuō)明，磨輥的加載油壓為4.4～14.17 MPa。繪制磨煤機(jī)出力—工作油壓曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。

圖1 磨煤機(jī)出力—工作油壓曲線(xiàn)

2.4 動(dòng)態(tài)分離器優(yōu)化試驗(yàn)

A磨煤機(jī)磨制的為貧瘦煤，對(duì)A磨煤機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，確定其最大出力。由表4可知，通過(guò)A磨煤機(jī)不同調(diào)整工況的煤粉細(xì)度試驗(yàn)，在給煤量30.11 t/h、分離器頻率28.43 Hz和磨輥加載力10.05 MPa等主要參數(shù)運(yùn)行狀況下，磨煤機(jī)出口粉管煤粉細(xì)度為R90=12.30%，滿(mǎn)足A磨煤機(jī)所燃用煤粉細(xì)度要求。

表4 A磨煤機(jī)出力及煤粉細(xì)度試驗(yàn)

D磨煤機(jī)出力及煤粉細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。通過(guò)D磨煤機(jī)不同調(diào)整工況的煤粉細(xì)度試驗(yàn)，在給煤量27.35 t/h、分離器頻率29.02 Hz和磨輥加載力10.19 MPa等主要參數(shù)運(yùn)行狀況下，磨煤機(jī)出口粉管煤粉細(xì)度R90=21.03%，基本滿(mǎn)足D磨煤機(jī)所燃用煤粉細(xì)度要求。

表5 D磨煤機(jī)出力及煤粉細(xì)度試驗(yàn)

3 燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

3.1 不同配風(fēng)方式試驗(yàn)

在不同配風(fēng)方式下進(jìn)行試驗(yàn)，主要包括均等配風(fēng)、束腰配風(fēng)、正塔配風(fēng)和倒塔配風(fēng)等配風(fēng)方式。不同配風(fēng)方式調(diào)整結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 不同配風(fēng)方式調(diào)整結(jié)果

通過(guò)4種不同的配風(fēng)方式對(duì)比試驗(yàn)，正塔配風(fēng)方式優(yōu)于其它3種配風(fēng)方式，正塔配風(fēng)飛灰含碳量5.19%、大渣含碳量3.82%，分別比均等配風(fēng)飛灰含碳量6.04%、大渣含碳量6.7%減小0.85%和2.88%。因此，運(yùn)行過(guò)程中推薦使用正塔配式。

3.2 變氧量運(yùn)行試驗(yàn)

變氧量運(yùn)行調(diào)整結(jié)果見(jiàn)表7。在機(jī)組電負(fù)荷為295.39 MW工況空氣預(yù)熱器入口氧量A、B側(cè)分別為2.73%和3.65%時(shí)，省煤器出口CO含量為0.045 3%，氧量逐漸增至3.99%和3.52%，省煤器出口CO含量降至0.008 2%，相應(yīng)飛灰含碳量減少，NOx排放濃度相應(yīng)增加。推薦使用機(jī)組電負(fù)荷為295.90 MW工況氧量運(yùn)行方式。

表7 變氧量運(yùn)行調(diào)整結(jié)果

3.3 SOFA擺角調(diào)整試驗(yàn)

機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中存在過(guò)熱汽溫和再熱汽溫偏差，為10°～20°，偏差過(guò)大影響機(jī)組安全運(yùn)行[4-5]，對(duì)機(jī)組SOFA擺角進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，SOFA擺角原運(yùn)行調(diào)整方式如下：

1—4號(hào)角：SOFA1左擺15°，SOFA2和 SOFA3處于中間位。

為了消除或者減小汽溫偏差，對(duì)機(jī)組SOFA擺角按照如下方式進(jìn)行調(diào)整：

1—2號(hào)角：SOFA1、SOFA2和 SOFA3處于中間位；

3—4號(hào)角：SOFA1、SOFA2和 SOFA3右擺10° 。

調(diào)整后，過(guò)熱汽溫偏差消除，再熱汽溫偏差控制在5 ℃以?xún)?nèi)。

4 結(jié)論

a. 通過(guò)進(jìn)行制粉系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)，磨制貧瘦煤時(shí)，煤粉細(xì)度R90為12.03%；磨制神華煤時(shí)，煤粉細(xì)度R90為21.03%。

b. 通過(guò)4種不同的配風(fēng)方式對(duì)比試驗(yàn)，正塔配風(fēng)方式優(yōu)于其它3種配風(fēng)方式，因此運(yùn)行過(guò)程中推薦使用正塔配風(fēng)方式。

c. 在機(jī)組電負(fù)荷為295.39 MW省煤器出口CO含量降低，相應(yīng)飛灰含碳量減少，NOx排放濃度相應(yīng)增加。推薦使用機(jī)組電負(fù)荷為295.90 MW工況氧量運(yùn)行方式。

d. 通過(guò)對(duì)機(jī)組SOFA擺角進(jìn)行調(diào)整，過(guò)熱汽溫偏差消除，再熱汽溫偏差控制在5 ℃以?xún)?nèi)。

[1] 沈桂男.煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響[J].華東電力，2005,34(3):171-175.

[2] 白 巖，郭風(fēng)波，汪 偉，等.某電廠(chǎng)鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)問(wèn)題處理[J].東北電力技術(shù)，2013,34(6):38-44.

[3] 張 偉，于麗新.鍋爐燃燒調(diào)整對(duì)NOx排放影響的研究[J].東北電力技術(shù)，2011,32(3):38-40.

[4] 黃新元.電站鍋爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003：21-25.

[5] 李衍平.300 MW煤粉鍋爐結(jié)焦原因分析[J].東北電力技術(shù)，2016,37(9):38-40.

Experimental Study on Optimization of Coal Pulverizing System and Combustion of a 300 MW Subcritical Unit

GU Zengyi

(Datang Northeast Electric Power Test & Research Institute Co.,Ltd., Changchun, Jilin 130012,China)

In a plant of 300 MW subcritical unit, high carbon content in fly ash which the main and reheat steam temperature deviation on both sides are existed. The optimization tests of coal pulverizing system and combustion are carried out.The fineness of pulverized coal, the two air nozzle, SOFA swing angle and the operating oxygen are adjustedt separately. The goal of reducing carbon of fly ash and eliminating steam temperature deviation are achieved.This adjust could guide the adjustment of operating personnel.

combustion optimization; oxygen; carbon of fly ash; swing angle

TM621

A

1004-7913(2017)10-0019-04

谷增義(1985)，男，碩士，工程師，主要從事火力發(fā)電企業(yè)技術(shù)服務(wù)、事故分析及節(jié)能診斷工作。

2017-06-27)

大寫(xiě)外文字母主要用于下列場(chǎng)合

1來(lái)源于人名的單位符合的首字母

例如：Pa(帕)，A(安)，Wb(韋)，Ci(居)等。

在實(shí)踐中，應(yīng)用大寫(xiě)字母的單位符號(hào)錯(cuò)用小寫(xiě)字母的情況并不少見(jiàn)，如：把Pa，V，eV，W，C，Sv，Ci等排成pa，v，ev，w，c，sv，ci等，很多是由于校對(duì)粗疏造成的。

2化學(xué)元素符號(hào)的首字母

例如：O(氧)，Cl(氯)，F(xiàn)e(鐵)，Si(硅)等。

在使用單個(gè)因素符號(hào)時(shí)，出錯(cuò)的情況很少，但是構(gòu)成分子式時(shí)，把O，Cl等排成小寫(xiě)的為數(shù)不少。如將CO2排成Co2或co2；把HCl排成Hcl等。

3人的名字、父名和姓的首字母

4國(guó)家、組織、會(huì)議、文件以及學(xué)校、機(jī)關(guān)、報(bào)刊等名稱(chēng)的每一個(gè)詞(由3個(gè)以下字母組成的前置詞、冠詞、連詞等除外)的首字母

5表示106以上因數(shù)的詞數(shù)符號(hào)

共有M、G、T、P、E、Z和Y等7個(gè)。

6量綱符號(hào)

共有L(長(zhǎng)度)、M(質(zhì)量)、T(時(shí)間)、I(電流)、Θ(熱力學(xué)溫度)、N(物質(zhì)的量)和J(發(fā)光強(qiáng)度)7個(gè)。

7附在中譯名后面的外文專(zhuān)有名詞以及德文名詞的首字母

8科技名詞術(shù)語(yǔ)的縮寫(xiě)詞通常都采用大寫(xiě)體

例如：DNA(脫氧核糖核酸，desoxyribonucleic acid的縮寫(xiě))，F(xiàn)IRD(遠(yuǎn)紅外探測(cè)器，far infrared detector的縮寫(xiě))等。

9月份和星期的首字母

10地質(zhì)時(shí)代及地層單位的首字母

例如：Neogene(晚第三紀(jì))，Holocene(全新世[統(tǒng)])。

11外文標(biāo)題。章節(jié)名等為了突出，有時(shí)采用全大寫(xiě)

摘自《量和單位的使用原則及方法》