330MW机组低氮改造后再热参数调整与控制ppt课件.ppt

330MW机组低氮改造后再热参数调整与控制 随着国家新环保政策的出台 为达到降低NOx排放物的目的 我公司对 1锅炉进行了低氮燃烧器改造 运行后的主要问题是 变负荷过程中再热汽温波动大 低负荷时汽温低 针对以上问题 我们通过对燃烧工况的分析 进行了一系列调整 使问题得到解决 1 机组简介东北郊电厂2 330MW亚临界燃煤机组工程锅炉由哈尔滨锅炉有限公司供货 型号为HG 1102 17 5 YM33 锅炉为亚临界压力 一次中间再热 自然循环汽包炉 锅炉采用直流燃烧器 四角切向燃烧 单炉膛 型布置 全钢架悬吊结构 平衡通风 固态排渣 本机组制粉系统采用中速磨正压冷一次风直吹式系统 2 低氮燃烧器改造 原燃烧器形式原燃烧器采用了三层燃尽风 左右浓淡型一次风喷口技术 在一定程度上抑制NOx的生成 但是由于空气分级深度不够 其降低幅度有限 同时为了保证煤粉着火和燃尽 二次风采用了均等配风方式 不利于抑制NOx的生成 改造方案一次风喷口全部采用上下浓淡中间带稳燃钝体的燃烧器 取消部分中间空气风室 采用新的二次风室结构 适当减小端部风室 油风室及中间空气风室的面积 新增一层凑燃尽风室 在凑燃尽风室两侧加装贴壁风 采用节点功能区技术 在两层一次风喷口之间增加贴壁风 改变炉内切圆直径 1 3角切圆由原来的864mm增加至1181mm 2 4角切圆维持不变 拆除原来的一层分离燃尽风SOFA 在原主燃烧器上方约6米处重新布置4层分离SOFA喷口 分配足量的SOFA燃尽风量 SOFA喷口可同时做上下左右摆动 改造前后的NOx测试 3 燃烧器改造的后续问题 3 1 再热汽温偏低燃烧器改造后 机组在各负荷阶段均表现出再热汽温偏低现象 再热平均温度由538 降至528 直接影响机组经济指标 3 1 1原因分析经过对燃烧器燃烧原理的分析 以及燃烧调整中对汽温波动的干预 对低氮燃烧器改造后 造成再热汽温偏低原因分析有以下几个方面 a 燃烧器二次燃烧区域温度较低 b 一次风率较高 二次风调整作用弱 c 炉底漏风 3 1 2 调整的方法1 根据双尺度燃烧的特性 在燃尽区还应有一个热负荷中心 从而不会影响辐射受热面的吸热效果 若主燃烧区富氧燃烧 则相对减少了二次燃烧区域的热负荷 从而影响辐射受热面的热量吸收 针对这一情况 依据双尺度燃烧器的原理 如图2 首先从调整二次风配比入手 通过降低主燃烧区域二次助燃风 周界风达到降低燃烧区氧含量的目的 使二次燃烧区热负荷提高 从效果来看 能够提升再热汽温2 左右 但随着下层二次风量的降低 对锅炉压力及飞灰的影响又呈负面增长 因此二次风量的调整是有局限性的 2 我公司制粉系统管道较长 管阻较大 为达到额定的出口风速 一次风风量选择的比较大 一次风煤比控制在2 3 2 5之间 因此要降低主燃烧区域的氧含量 一次风率的降低也是调整手段之一 通过对磨煤机液压加载系统 出口分离器挡板等调整 将一次风率降至2 2 但由于一次风速的降低 火焰中心下移 因此其影响效果在其它边界条件不变的情况下并不明显 通过以上调整后 低负荷阶段再热汽温依然偏低 而调整燃烧器摆角及SOFA风摆角作用不显著 经分析判断 认为炉底漏风可能是造成再热汽温偏低的主要因素 3 一般的炉底漏风会提升火焰中心 从而造成炉膛出口温度升高而使主 再热汽温升高 减温水量增加 但在双尺度燃烧器改造后 炉底漏风的作用起到了补充主燃烧区氧量的作用 而减少了再燃烧区的燃烧份额 使得受热面吸热不足 再热汽温偏低 而漏风对氧量的影响也使二次风的调整作用减弱 特别是燃尽风的调整 上下摆动对再热汽温基本没有影响 我公司采用的是干排渣系统 额定漏风率小于1 通过炉底漏风试验粗略计算 实际漏风达到3 4 经过堵塞漏点 关闭调整风门等手段后 有效地降低了炉底漏风率 在调整过程中 再热汽温即得到了明显提高 平均温度由528 升至537 在炉底漏风治理后 对二次风门的开度也进行了优化 制定了给煤量 风量对应曲线 特别是对周界风的自动增加了微分前馈 起到超调作用 能够提高变负荷工况下的跟踪速率 同时SOFA风的摆动也参与再热汽温的调节 3 2 再热汽温波动大升降负荷时 再热汽温波动较大 尤其负荷下降时 汽温下降更为显著 多次发生下降温度超过40 10min 严重影响机组安全性 经济性 如图 对于负荷升降过程中再热汽温的波动 主要是从风烟系统控制与减温水自动控制方面进行了优化 3 2 1针对降负荷时再热汽温下降块的现象 对二次风门的开度进行了优化 制定了给煤量 风量对应曲线 并在各负荷阶段设定了不同的比例系数 特别是对周界风 A B层 的自动增加了微分前馈 起到超调作用 能够提高变负荷工况下的跟踪速率 使风量调节能够迅速的做出响应 3 2 2 由于我公司再热系统只有一级减温水 布置在墙式再热器入口 而自入口至再热出口整个流程中没有中间点温度测点 因而造成减温水响应时间较长 造成汽温波动 另外由于减温水阀门线性不好 给再热汽温的自动调节带来了困难 在阀门特性无法有效解决的情况下 依据阀门的 流量 开度 曲线 为减温水阀门设计了阶段性调整的方式 即通过设定来实现减温水流量阶段性的投入 将阀门的不利因素充分利用 同时为了减弱减温水的滞后性 利用减温器后温度 增加了一个减温水流量的控制模块 根据减温器后温度下降情况 对减温水量有一个阶梯性的抑制作用 1 增加了温度上升过程迅速开门 温度下降过程迅速关门 a 升温过程分两个阶段进行 温度在第一个高温区 539 开门10 温度在第二个高温区 542 开门15 b 温度下降过程中当温度下降到一定温度 540 以下 阀门迅速关闭5 2 增加了再热事故喷水减温器后出口温度作为前馈当再热事故喷水减温器后出口温度在300 以下时 再热事故喷水减温器后出口温度下降到一定温度时阀门将延迟一定时间迅速关门 直至温度回升至300 以上 3 增加前馈信号 选取后屏再典型壁温测点作为温度调整的前馈信号 能够提前1分钟左右发出调整指令 图5 4 燃烧器改造后的适应性燃烧器改造后 炉内燃烧工况与设计发生了变化 辐射换热与对流换热的分配发生了变化 往往不能全负荷段的适应受热面的要求 以我公司为例 当机组负荷低于200MW 非供热期 时 再热气温较主汽温度低10 左右 主要原因是低负荷时 整个炉膛的氧量较充足 二次燃烧区域的份额减少 造成上部烟气温度较低 受对流换热影响较大的再热器 比热容小 汽温下降较多 往往是二次风已经关得很小了 再热温度仍然提不上来 而降低氧量又要面对总风量低的危险 MFT