论发电厂燃煤锅炉的典型结构特点与运行性能

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 论发电厂燃煤锅炉的典型结构特点 与运行性能 【摘 要】我国大型电厂锅炉迅 速发展，其可靠性和经济性都达到了较 好的水平。按不同煤种分析现有各类锅 炉的运行状况，切圆燃烧锅炉曾相当突 出的炉膛出口烟气能量不平衡问题已基 本解决，且 NOx 的排放体积质量相对 较低；墙式燃烧锅炉的 NOx 排放较高， 并有一些锅炉存在炉内结渣等问题；低 挥发分煤锅炉运行的可靠性、经济性和 NOx 排放问题较突出。在锅炉的选型设 计中，选用较低的炉膛容积热负荷和较 高的火焰高度是适宜的，磨煤机的选型 也必须留有足够的余量。 中国论文网 /5/view-5005395.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 【关键词】燃煤锅炉；运行性能； 现状分析 按不同煤种分析现有各类锅炉的 运行状况，切圆燃烧锅炉曾相当突出的 炉膛出口烟气能量不平衡问题已基本解 决，且 NOx 的排放体积质量相对较低； 墙式燃烧锅炉的 NOx 排放较高，并有 一些锅炉存在炉内结渣等问题；低挥发 分煤锅炉运行的可靠性、经济性和 NOx 排放问题较突出。下面，针对低挥发分 煤锅炉运行的可靠性、经济性和 NOx 排放问题，谈一下燃煤锅炉的典型结构 特点与运行性能。 1、大型电厂锅炉的发展 我国电厂锅炉已进人大容量、高 参数、多样化、高度自动化的发展新时 期。到目前为止已投运的 500-800MW 机组已有近 40 台；300MW 以上的超临 界压力机组已有 12 台投入正常运行； 900MW 的超临界压力机组也在建设中。 对于炉型，既有通常采用的“”型布置 锅炉，也有大型塔式布置锅炉；既有四 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 角切圆燃烧、墙式燃烧方式，也有“U” 和“W”型下射火焰燃烧方式；既有固态 除渣、液态除渣锅炉，也有倍受关注的 循环流化床锅炉。燃用煤种从褐煤、烟 煤、劣质烟煤、贫煤直到无烟煤一应俱 全。作为煤粉燃烧锅炉机组不可缺少的 磨煤机，特别是中速磨煤机， RP、HP、MPS、MBF 等，均已普遍运 行在锅炉辅机上，双进双出钢球磨煤机 也打破了普通钢球磨煤机一统天下的局 面。所有这些设备中，既有国产的、从 国外直接引进的，也有采用引进国外技 术国内制造的。它们的运行可靠性、经 济性及低污染排放等性能都较以前有了 较大幅度提高。大型锅炉的运行经济性 普遍较高，除一些难燃的无烟煤锅炉外， 锅炉效率基本上都在 90%以上，某些烟 煤锅炉的效率达到 94%。在 NOx 排放 控制方面也取得了进展，国产 600MW 机组锅炉的 NOx 排放质量浓度最低的 在 300mz/m3O2 含量 m（O2）=6%以 下，远低于现行国家标准的规定值。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 但也有一些大型锅炉机组仍不同 程度地存在问题，如锅炉承压部件的 “四管”爆漏时有发生，仍是构成强迫停 运率高的祸首，占机组强迫停运总小时 数的 41.34%；燃烧稳定性欠佳，机组 调峰能力差；锅炉炉膛及对流受热而结 渣；回转式空气预热器漏风大，堵灰严 重；磨煤机出力不足或煤粉达不到要求 的细度；某些 600MW 燃煤机组锅炉存 在严重的过热汽温问题等。这些问题影 响了机组运行的可靠性，导致锅炉出力 不足或经济性下降。这既有设计、制造 与安装质量方面的原因，也有运行管理 方面的问题，甚至有些是因燃用煤质和 设计煤质相差太大（有个别锅炉的设计 煤质和校核煤质选择欠妥） 。 2、典型结构特点与运行性能 2.1 褐煤锅炉 我国褐煤煤矿主要分布在东北和 西南地区。东北主要是水分较低的老年 褐煤，西南地区主要是高水分的褐煤。 元宝山电厂 3 号炉是一个十分成功的范 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 例，通过对元宝山褐煤特性的深入研究， 吸取了斯坦缪勒公司失败的经验和教训， 合理地选取厂较低的炉膛容积热负荷 （qv=60.8kW/m3）等重要参数，获得 了很好的运行可靠性和经济性，唯有该 炉排放的 NOx 质量浓度仍较高 （622mg/m3） 。 2.2 烟煤锅炉 我国东部沿海地区电厂大多燃用 烟煤（不包括贫、瘦煤，尤其是低挥发 分的贫、瘦煤） ，烟煤锅炉的炉型及燃 烧方式相对比较单一，除少数因特殊的 灰渣处理要求采用液态排渣锅炉外，一 般只是由于制造厂的传统习惯不同而分 别采用常规的切圆燃烧和墙式燃烧锅炉， 且各制造厂都力求达到最好的。现代的 墙式燃烧锅炉在我国电厂中的应用相对 于切圆燃烧锅炉较晚，近年来有逐渐增 加的趋势。绝大多数采用旋流燃烧器前 后墙对冲布置方式，个别采用前墙布置 的燃烧方式。 2.3 贫煤、无烟煤锅炉 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 燃烧低挥发分煤的锅炉型式较多， 大多采用“”型布置，仅有蒲城电厂 330MW 机组锅炉为塔式布置。除常规 的切圆和墙式燃烧外，还有“U”、 “W”型 的拱式燃烧方式和循环流化床锅炉。此 类煤的最大特点是着火与燃尽相当困难， 不仅要从炉型设计，而且要从燃烧器及 制粉系统的设计选型方面采取相应技术 措施解决这一问题。由此，出现了一次 风置换（PAX）双调风旋流燃烧器、各 式浓淡分离直流燃烧器等。而且，大多 采用钢球磨煤机储仓式制粉系统，只是 近 20 多年来在一些贫煤锅炉上配用中 速磨煤机直吹系统，同时也出现了双进 双出钢球磨煤机直吹系统和半直吹系统。 在诸多低挥发分煤的锅炉中，华 能南京电厂 300MW 机组的墙式燃烧锅 炉可在 50%BMCR 负荷下稳定燃烧挥发 分 Vdaf=12%的阳泉煤，额定负荷时的 效率为 91%，只是 NOx 排放的质量浓 度高达约 1100mg/m3（未采用低 NOx -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 双调风旋流燃烧器，且单只燃烧器的功 率较大） 。马鞍山电厂 300MW 机组切 圆燃烧锅炉可较好地燃用 Vdaf=11.6%12.5%范围的低挥发分贫 煤，额定负荷时的热效率达到设计值 91.3%，最低不投油稳燃负荷为 60%- 65%BMCR；石门电厂 300MW 机组切 圆燃烧锅炉可较好地燃烧 Vdaf=14.5% 左右的煤，额定负荷时的锅炉效率可达 91%，最低不投油稳燃负荷为 55%BMCR；金沙电厂 125MW 机组的 切圆燃烧锅炉可较好地燃烧 Vdaf=6%的 无烟煤，额定负荷时的效率为 88%- 89%。此外，大港电厂的 328.5MW 机 组的切圆燃烧锅炉采用双进双出磨煤机 半直吹系统，能很好地燃烧阳泉和西山 混煤，Vdaf=12%，额定负荷时的锅炉 效率为 91%-92%，最低不投油稳燃负荷 为 40%BMCR，且这种制粉系统简单可 靠。说明采用常规的燃烧方式可较好地 燃烧低挥发分煤，至少对于 Vdaf10% 的煤来讲是可以的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 近十几年来， “W”型双拱燃烧锅 炉被大量用来燃烧低挥发分煤，目前最 大容量机组为邮峰电厂期 1、2 号 660MW 机组锅炉，燃用邯峰地区万年 尤烟煤以及贫煤的混煤。初步调试运行 表明，虽然在 660MW 负荷时过热器减 温水量比没计值（30.3kg/s）高出约 25kg/s，空气预热器人口烟温比设计值 （396）高出约 15左右，但运行尚 属正常调查研究表明，有相当一部分机 组运行良好，特别是在低负荷稳燃性能 方面要比常规燃烧方式锅炉强些；最低 不投油稳燃负荷一般可较之低约 1O 个 百分点。但在经济性等方面并无突出之 处，飞灰可燃物水平多无明显的建树， 而 NOx 排放的质量浓度（850- 1300111（1/13）却较常规燃烧方式要高。 此外，尚有一些锅炉存在着设备和运行 的问题，如炉膛容积热负荷偏大、燃烧 器设计问题及磨煤机出力不足，满负荷 时煤粉过粗等。 3、结语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 对于现有投运的“W”型锅炉，对 于更难