设备管理_某热电公司锅炉检修前性能试验报告

2210MW#7机组SY-PDRD-JN-012 平顶山平东热电有限责任公司#7锅炉A级检修前性能试验报告中电投河南电力有限公司技术中心二O一一年四月批准：审核：编写: 陈玉良（ 章 ）项目名称：平顶山平东热电有限公司#7锅炉A级检修前性能试验试验时间：2011年4月13日项目负责：陈玉良中电投河南电力有限公司技术中心：陈玉良 郎 勇 冯 坤平顶山平东热电有限公司：李成忠 王 恒 张士豪 戚光宇 郝文辉 王玉盘 杨青春 李丽娅 当值运行人员 等 目 录摘 要31 试验目的62 试验依据63 设备概况74.试验测点布置、主要项目测量方法及试验仪器125 数据处理方法136 试验结果与分析157 结论208 耗差分析20摘 要平顶山平东热电有限公司7锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧一次中间再热、平衡通风、固态排渣、“P”型布置汽包锅炉，型号为HG-670/13.7-YM型，为了获取锅炉在不同负荷下主要经济指标，了解本炉运行状况，分析其存在的问题，并为A级检修前评估提供依据。中电投河南公司技术中心于2011年4月13日对该炉进行性能试验、空预器漏风率试验。试验得到平顶山平东热电有限公司的大力支持，在此表示衷心的感谢！本次机组试验负荷分别为210MW、3VWO 、170MW、130MW，对应锅炉效率依次为87.09%、88.11%、90.71%、91.49%，修正后的锅炉热效率依次为87.09%、88.03%、90.62%、91.49%；机组在210MW工况时，修正后锅炉效率比设计值93.71%降低了6.62%。机组在210MW工况时，A、B侧空预器两侧漏风率分别为7.65%和19.61%，空预器平均漏风率为13.63%。机组在210MW、3VWO工况运行时，锅炉热效率偏低的主要原因：1、 飞灰、炉渣可燃物含量高。机组在210MW、3VWO工况时，飞灰可燃物含量分别为7.48、6.45，炉渣可燃物含量分别为17.78、12.61。2、 空预器漏风率较大，造成排烟热损失增大。3、 由于DCS内空预器入口氧量比实际值偏高，造成实际炉膛出口氧量偏小，使飞灰可燃物含量升高，机械不完全燃烧热损失增大，锅炉效率降低。4、 煤粉细度较高。210MW负荷工况下，A、B、C、D粗粉分离出口煤粉细度分别为27.6%、32%、18%、26.4%，平均煤粉细度为26.00%，比设计值20%偏高6%，造成飞灰、炉渣可燃物含量升高，机械不完全燃烧热损失增大，锅炉效率降低。5、 入炉煤煤质较差。210MW负荷工况下，入炉煤收到基灰分为40.45%，比设计值29.45，偏高11，收到基低位发热量为17.615 MJ/kg，比设计值20.62 MJ/kg偏低3.005MJ/kg，造成机械不完全燃烧热损失升高。6、 一、二次风配风有待完善。存在问题：1、 机组在210MW负荷工况时，DCS内A、B侧空预器入口氧量分别为4.820%、5.13%，比实测值2.680%、4.43%分别偏高2.14%、0.7%。2、 各工况试验期间，煤粉细度均超过设计值。3、 除130MW工况入炉煤煤质较好外，其它3个工况入炉煤煤质均劣于设计煤种和校核煤种，造成炉渣、飞灰可燃物含量升高，锅炉效率降低。4、 空气预热器漏风率超过设计值。5、 130MW负荷时再热汽温偏低，且两侧汽温偏差大。其中左再热汽温为480.59比设计值535偏低54.41。右再热汽温为503.66比设计值535偏低31.34，左右再热汽温偏差23.07，左右再热汽温过低。6、 高负荷运行期间，过热器减温水量过大，4个减温水流量示值有的已接近或达满量程。建议：1、 建议A级检修期间对空预器密封间隙进行检查，并对尾部水平烟道进行检查，从某电厂漏风检查情况发现，由于机组长时间低负荷运行，会使尾部水平烟道腐蚀严重，造成外部空气漏入烟道内。2、 建议加强粗粉分离器的定期清理工作。3、 建议对空预器入口氧量进行校验。4、 进一步完善一、二次风配风：210MW工况时各二次风门开度见下表，从表中可见，运行人员采取上大下小的配风方式，使火焰中心下移，从而来降低飞灰可燃物含量，但因煤粉较粗，且过热器减温水流量过大，建议运行人员进一步加大上大下小的配风力度，如开大各角#8、9二次风门开度，使火焰中心下移，延长煤粉在炉内的停留时间，从而降低炉膛出口温度，降低飞灰可燃物含量，减少过热器减温水量，提高锅炉效率。210MW工况时，各二次风门开度序号名称单位#1角#2角#3角#4角1#11二次风%9810098982#10二次风%868588883#4周界风%66654#9二次风%49.6051.3450.2149.485#8二次风%68.2268.8971.1871.316#3周界风%89977#7二次风%68.9664.8766.1865.088#6二次风%9.839.807.549.559#5二次风%69.2968.9369.2368.6210#2周界风%879511#4二次风%64.9964.7764.5066.3312#3二次风%91.8891.0989.9090.8113#1周界风%888714#2二次风%63.9864.0762.8563.4315#1二次风%15.8716.3616.5116.541 试验目的本试验旨在获取锅炉在不同负荷下主要经济指标，了解本炉运行状况，分析其存在的问题，并为A级检修前评估提供依据。2 试验依据2.1火电机组启动验收性能试验导则（原电力工业部 1998年版）；2.2 GB10184-88电站锅炉性能试验规程；2.3 有关制造厂、设计院的技术资料。3 设备概况 锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧一次中间再热、平衡通风、固态排渣、“P”型布置汽包锅炉，型号为HG-670/13.7-YM型。锅炉炉膛截面尺寸为1238011660mm（宽深）。炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过热器，折焰角上部布置末级过热器。在水平烟道布置了末级再热器。尾部竖井分为前、后两烟道，前烟道布置低温再热器，后烟道布置低温过热器，前后烟道下部都布置有省煤器。在前后烟道下部设有烟气挡板调温装置。锅炉尾部布置回转式空气预热器。燃烧器是水平浓淡燃烧器，四角布置，采用的是切圆燃烧方式，燃烧器为固定式。 制粉系统为双进双出钢球磨煤机正压直吹系统，磨煤机每一端出口对一层四只燃烧器，煤粉细度R9020。3.1 锅炉主要设计参数项 目单 位BMCR（VWO）ECR（THA）锅炉蒸发量t/h670621.8过热器出口蒸汽压力MPa.g13.713.55过热器出口蒸汽温度540540再热蒸汽流量t/h550.93513.71再热器进口/出口蒸汽压力MPa.g2.506/2.3262.331/2.172再热器进口/出口蒸汽温度320.6/540314.7/540省煤器进口给水温度255250.6锅炉热效率%93.6393.71锅炉保证效率（按低位发热量计算）92.592.6空气预热器出口热一次风温度326322空气预热器出口热二次风温度335329炉膛出口过剩空气系数/1.21.2省煤器出口过剩空气系数/1.241.24省煤器出口烟气温度349342空气预热器出口烟气修正前温度131.3129.1空气预热器出口烟气修正后温度125.3122.8送风机入口空气温度20203.2 煤质资料煤质资料如下表：序号名 称符号单位设计煤种校核煤种1工业分析收到基水分Mt7.398.44空气干燥基水分Mad2.141.22收到基灰分Aar29.4534.12干燥无灰基挥发分Vdaf35.9029.97收到基低位发热量Qnet.arkJ/kg20620184002元素分析收到基碳Car53.2047.05收到基氢Har3.223.15收到基氧Oar5.515.80收到基氮Nar0.870.95收到基硫Sar0.360.493哈氏可磨指数HGI/74664灰熔点（炉内气氛为弱还原性）变形温度DS14001350软化温度ST14001350熔化温度FT140013503.3 燃烧器特性数据（B-MCR工况）名称风比（）风速（m/s）风温（）一次风22.126.075二次风上二次风72.98.3646.5330中二次风9.35*7下二次风14.11周界风2.43*4油配风器冷却风1.18*24.65漏风5/3.4主要辅机3.4.1磨煤机磨煤机型式：BBD4060B双进双出钢球磨煤机磨煤机数量：2台/炉磨煤机布置型式：从驱动端向非驱动端看，电机在筒体左侧磨煤机铭牌出力：54t/h（HGI=50，H2O=8%，R90=18%）磨煤机主驱动电机功率：1250kW；转速：985r/min慢传电机功率：15kW；转速：1470r/min磨煤机最大电耗：16.7kWh/t磨煤机最大出力：设计煤种为73.8t/h；校核煤种为68.3t/h磨煤机保证出力：设计煤种为65t/h（最佳装球量63t）；校核煤种为60t/h（最佳装球量63t）磨煤机出口最大一次风总流量：99630kg/h磨煤机入口最大一次风流量：95630kg/h磨煤机密封风流量：5600kg/h大齿轮密封风流量：800kg/h清扫风（同时吹扫8根管的量）：97000kg/h旁路风：023176kg/h分离器类型：雷蒙式结构分离器布置型式：分离型布置分离器阻力：700Pa混料箱阻力：300Pa双进双出钢球磨煤机电动机主电动机型号：YTM630-6鼠笼型异步电动机额定功率：1250KW额定电压：6000V额定电流：160A功率因数cos0.85额定转速：985r/min额定频率：50Hz电动机旋转方向：面对主出轴端正视电动机，逆时针旋转每台磨煤机电动机：主电动机、慢传电动机各1台。3.4.2给煤机每台炉布置四台上海大和衡器有限公司生产的型号为GM-BSC22- 26型耐压称重式计量给煤机。单台给煤机设计出力为770t/h。密封风压：高于磨煤机口900Pa密封风风量：10Nm3/min密封风温度：常温称量精度：0.5%3.4.3送引风机设备规范每台炉布置2台上海鼓风机厂有限公司生产的动叶可调轴流式送风机，型号为FAF16-9-1型，风机参数如下表： 项目名称TB工况BMCR工况BECR工况设计煤设计煤校核煤设计煤校核煤风机入口流量（m3/s）87.4777.4076.9971.8971.50风机全压（Pa）41903644355030102920风机进风温度（）2820202020空气密度（kg/m3）1.171.201.201.201.20风机轴功率（kW）439316307250242风机全压效率（%）85.8087.0987.1586.1785.75风机转速（r/min）1470驱动电动机的规范： 型号：YKK450-4额定功率：500KW额定电压：6000V额定电流：58A；功率因数cos：0.9额定转速：1470r/min每台锅炉配置2台成都电力机械厂生产的静叶可调轴流式引风机，型号为AN22e6（13+4）,风机参数如下表： 项目名称TB工况BMCR工况BECR工况设计煤设计煤校核煤设计煤校核煤风机入口流量（m3/s）188.34159.71161.06148.83150.10风机入口烟气温度（）130120120117117烟气含湿量（g/kg）43.6543.6548.1743.6548.17烟气露点（）78.1578.1582.4078.1582.40烟气密度（kg/m3）0.88950.91210.90920.91860.9156 项目名称TB工况BMCR工况BECR工况设计煤设计煤校核煤设计煤校核煤风机入口粉尘含量（mg/Nm3）/128.86165.12128.86165.12风机入口负压（Pa）42963437344433823388风机全压（Pa）47253780379437203738风机轴功率（kW）1016692701643645风机效率（）86.186.086.085.085.9风机转速（r/min）980电动机的规范：型号：YKK560-6额定功率：1120kW额定电压：6000V额定电流：134A功率因数cos：0.86额定转速：980r/min3.4.4冷一次风机每台炉配备2台成都电力机械厂生产的离心式，单吸双支撑冷一次风机，型号为G5-36-1420F，风机参数如下： 项目名称TB工况BMCR工况BECR工况设计煤设计煤校核煤设计煤校核煤风机入口流量（m3/s）38.2427.5730.2027.0429.52风机全压（Pa）13189101451168083309580风机进风温度（）2820202020空气密度（kg/m3）1.16191.19361.19361.19361.1936风机轴功率（kW）565.6430.8464.8394.6424.7风机全压效率（%）85.162.672.455.265.7风机转速（r/min）1480驱动电机的规范：型号：YKK450-4额定功率：630kW额定电压：6000V额定电流：71.5A功率因数cos：0.897额定转速：1480r/min4.试验测点布置、主要项目测量方法及试验仪器4.1 烟气取样及分析在空气预热器进、出口的左、右烟道上按网格法布置烟气取样分析测量孔座（也用于烟气温度测量）。在每个孔座内按网格法（等截面取样）布置取样点抽取烟气样，每孔逐点抽烟气样进行分析，直至试验工况结束；测试结束后取平均值。5.2 烟气温度测量通过上述的测量孔，在空气预热器进、出口的左、右烟道上按网格法布置烟气取样分析测量孔座,每点装设一只K型热电偶，热电偶插入每孔10分钟后记录烟温。试验结束，分侧平均值即为两侧的烟温，此测量与烟气分析工作同步进行。4.3 飞灰取样及分析利用空预器出口烟道上安装的撞击式飞灰采样装置采取飞灰样，试验开始时安装取样罐，试验结束后取样，分析飞灰可燃物含量，作为锅炉热效率计算的依据。4.4 炉渣取样及分析炉渣取样在捞渣机出口进行。试验期间每15分钟采样一次，每次取样1.5kg，试验结束后，进行样品粉碎、混合、缩分，分析可燃物含量，分析化验结果作为锅炉热效率计算的依据。4.5 入炉煤取样及分析试验期间在给煤机上方取样，一次取样约1.0kg，采样间隔15分钟，所采煤样及时放入密封的容器内。试验结束后进行工业分析、发热量测量，分析化验结果作为锅炉热效率计算的依据。4.6 煤粉取样及分析 试验期间在投运的制粉系统上用煤粉取样器进行煤粉取样，每隔半小时取样一次，共取样4次，缩分后进行细度（R90）分析。4.7大气压力、湿度和环境温度测量试验开始后，在送风机入口附近，采用膜盒式大气压计测量大气压力，用热电偶温度计测量环境温度，每30分钟记录一次，直至试验结束，计算平均值。4.8 运行参数记录为方便试验数据测量及整理，需在DCS系统中制作试验专用的趋势组，试验结束后采用刻录光盘将数据取出。4.9试验仪器序号名 称数量1烟气分析仪1台2K型热电偶6支 3盒式大气压力表1块4烟尘采样器2台5 数据处理方法5.1 试验采用反平衡法测试锅炉效率，通过测出锅炉各项热损失q2、q3、q4、q5、q6，然后按公式计算锅炉效率：（1）=100-（q2+q3+q4+q5+q6） （1）其中： （2） （3） （4） （3） （6）式中： ；Vgy-干烟气的体积；CH4-可燃气体中CH4的体积含量百分比；H2-可燃气体中H2的体积含量百分比；CmHn-可燃气体中CmHn的体积含量百分比。5.2 空预器漏风率按下式计算： 空预器漏风率L=注： O21、O22-空预器进、出口测得氧量， %。5.3 试验数据采用算术平均值方法处理。5.4 锅炉输入热量仅考虑燃煤收到基低位发热量。5.5 灰平衡比率：afh：alz=90：10。5.6 锅炉热效率修正仅考虑送风温度的变化，修正依据GB10184-88电站锅炉性能试验规程进行。6 试验结果与分析该试验于4月13日进行，试验前机组负荷调整到试验负荷，稳定1小时后，开始对锅炉进行全面热效率测试。试验期间锅炉主要参数稳定，210MW工况下空预器漏风试验与效率试验同时进行。210MW负荷下锅炉热效率试验；210MW负荷下空预器漏风试验；机组在3VWO工况下锅炉热效率试验；170MW负荷下锅炉热效率试验；130MW负荷下锅炉热效率试验；6.1 主要运行参数（试验期间平均值）项 目单位数据来源210MW3VWO170MW130MW试验日期y-m-d2011-4-132011-4-132011-4-132011-4-13开始时间h:min10:2014:5317:1522:35结束时间h:min13:0016:0318:3023:30机组负荷MWDCS209.65207.79169.83129.72主汽流量t/hDCS613.89601.89493.96443.80主汽温度DCS533.38535.42534.74534.10主汽压力MPaDCS12.86412.85112.95512.428饱和压力MPaDCS14.12013.99813.75413.064过热器I级减温水流量A侧t/hDCS11.57413.2564.0940.361过热器II级减温水流量A侧t/hDCS14.13115.9998.7425.185过热器I级减温水流量B侧t/hDCS30.03329.14025.02216.146过热器II级减温水流量B侧t/hDCS14.55515.99914.7195.289再热器减温水流量t/hDCS0000再热器出口压力MPaDCS2.2972.3031.8991.464再热器出口温度DCS523.22540.89519.02492.13给水压力MPaDCS16.22616.02215.31314.488给水温度DCS249.60249.60240.40232.00给水流量t/hDCS585.00567.34480.80435.68预热器出口氧量（A/B）%实测4.115/7.3954.279/7.3013.848/6.4395.315/6.394送风机入口风温DCS19.6524.4324.9119.80预热器出口烟温DCS119.437126.966118.676108.2556.2 煤质及灰、渣可燃物分析试验中所采煤样及灰样、渣样化学分析见下表：项 目单位210MW3VWO170MW130MW全水分Mt%4.557.305.954.60工业分析内水分Mad%1.601.511.461.05灰分Aar%40.4540.2838.0328.27挥发分Vdaf%36.9237.3936.8235.56固定碳FCar%发热量Qnet,v,arMJ/kg17.61517.10017.79022.110飞灰含碳量7.486.453.905.85炉渣含碳量%17.7812.6115.5214.77煤粉细度R90%26.0024.2032.2032.40从以上煤质分析数据可知，除130MW负荷工况时，入炉煤工业分析指标达设计煤种外，其它3个工况入炉煤工业分析指标均劣于设计煤种和校核煤种，灰分比设计煤种高，发热量比设计煤种低，加之煤粉细度均超过设计值，飞灰、炉渣可燃物含量均较高，造成机械不完全燃烧热损失增加，锅炉热效率下降。机组在210MW、3VWO工况时，飞灰可燃物含量分别为7.48、6.45，炉渣可燃物含量分别为17.78、12.61，建议加强粗粉分离器的定期清理工作。6.3 氧量及烟温测量序号项目单位210MW3VWO170MW130MW1A侧DCS空预器入口氧量%4.8205.151 4.378 4.424 2A侧实测空预器入口氧量%2.680 3B侧DCS空预器入口氧量%5.134.110 3.600 4.353 4B侧实测空预器入口氧量%4.43 由上表可见，210MW负荷工况时，DCS内A、B侧空预器入口氧量分别为4.820%、5.13%，比实测值2.680%、4.43%分别偏高2.14%、0.7%。6.4空预器漏风测试在210MW效率测试进行的同时，对A、B侧空气预热器进、出口烟气同时进行取样，分析其含氧量，所测数据见下表：项 目空预器进口氧量（%）空预器出口氧量（%）A侧2.684.115B侧4.437.3956.5空预器漏风率计算项目漏风率(%)漏风率平均值()A侧7.6513.63B侧19.61由上测试数据可知，试验工况下空预器两侧漏风率分别为7.65%和19.61%，空预器平均漏风率为13.63%。建议A级检修期间对空预器密封间隙进行检查，并对尾部水平烟道进行检查，从某电厂漏风检查情况发现，由于机组长时间低负荷运行，会使尾部水平烟道腐蚀严重，造成外部空气漏入烟道内。6.6 锅炉各项热损失及效率计算结果序号项目单位210MW3VWO170MW130MW1电负荷 MW209.65207.79169.83129.722入炉煤收到基水分%4.557.305.954.603入炉煤收到基灰分%40.4540.2838.0328.274入炉煤干燥无灰基挥发分%36.9237.3936.8235.565入炉煤收到基低位发热量kJ/kg176151710017790221106飞灰可燃物含量%7.486.453.905.857炉渣可燃物含量%17.7812.6115.5214.778主汽流量t/h613.89601.89493.96443.809给水流量t/h585.00567.34480.80435.6810预热器后烟气含氧量%5.7555.795.145.8511空预器进口烟温312.73311.53294.29278.1212预热器入口氧量%3.55513预热器入口过量空气系数1.13914预热器后排烟温度119.437126.966118.676108.25515送风温度19.6524.4324.9119.8016预热器后过剩空气系数1.3781.3811.3241.38617排烟热损失%5.325.484.824.7418修正后排烟温度119.67124.12115.48108.3919修正后排烟热损失%5.315.564.914.7420化学热损失%0.000.000.000.0021机械热损失%7.085.893.833.0622散热损失%0.510.520.640.7123物理热损失%0.000.000.000.0024试验工况下锅炉热效率%87.0988.1190.7191.4925修正后的锅炉热效率%87.0988.0390.6291.49由上表可见，机组在210MW、3VWO、170MW、130MW电负荷工况下，实际锅炉热效率分别为87.09%、88.11%、90.71%、91.49%，修正后锅炉热效率分别为87.09%、88.03%、90.62%、91.49%。机组在210MW工况时，修正后锅炉效率为87.09%，比设计值93.71%降低了6.62%。机组在210MW、3VWO工况时，锅炉热效率过低，分析其原因为：、空预器漏风率较大，造成排烟热损失增大。、由于DCS内空预器入口氧量比实际值偏高，造成实际炉膛出口氧量过小，使飞灰可燃物含量升高，机械不完全燃烧热损失增大，锅炉效率降低。、煤粉细度较高：210MW负荷工况下，A、B、C、D粗粉分离出口煤粉细度分别为27.6%、32%、18%、26.4%，平均煤粉细度为26.00%，比设计值20%偏高6%，造成飞灰、炉渣可燃物含量升高，机械不完全燃烧热损失增大，锅炉效率降低。、入炉煤煤质较差。210MW负荷工况下，入炉煤收到基灰分为40.45%，比设计值29.45，偏高11，收到基低位发热量为17.615 MJ/kg，比设计值20.62 MJ/kg偏低3.005MJ/kg，造成机械不完全燃烧热损失升高。、一、二次风配风方式。210MW工况时各二次风门开度见下表，从表中可见，运行人员采取上大下小的配风方式，使火焰中心下移，从而来降低飞灰可燃物含量，但因煤粉较粗，且过热器减温水流量过大，建议运行人员进一步加大上大下小的配风力度，如开大各角#8、9二次风门开度，使火焰中心下移，延长煤粉在炉内的停留时间，从而降低炉膛出口温度，降低飞灰可燃物含量，减少过热器减温水量，提高锅炉效率。210MW工况时，各二次风门开度序号名称单位#1角#2角#3角#4角1#11二次风%9810098982#10二次风%868588883#4周界风%66654#9二次风%49.6051.3450.2149.485#8二次风%68.2268.8971.1871.316#3周界风%89977#7二次风%68.9664.8766.1865.088#6二次风%9.839.807.549.559#5二次风%69.2968.93