600MW锅炉优化运行.pdf

第 1期 2 0 1 2年 1 月 锅炉制造 BOI LER MANUFACTURI NG No 1 J a n 2 0 1 2 文章编号 C N 2 3 1 2 4 9 2 0 1 2 0 1 0 0 2 1 0 4 6 0 0 MW 锅炉优化运行 李慧珍 高卫明 董珍柱 1华电青岛发电有限公 司 山东 青岛 2 6 6 0 3 1 2山西华光发电有限责任公司 山西 柳林 0 3 3 3 1 4 摘要 华光 6 0 0 MW 亚临界锅炉运行调整及部分结构优化 调整后锅炉燃烧效率 灰渣损失 厂用电等参数 对比 锅炉经济性明显提高 一次风管及受热面磨损得到有效控制 关键词 6 0 0 M W 锅炉 制粉系统 漏风 锅炉效率 中图分类号 T K 2 2 3 文献标识码 A Op t i ma l Op e r a t i o n o f Hu a g ua n g Ut i l i t y Bo i l e r Li Hu i z h e n Ga o We i mi n g Do n g Zh e n z h u 1 Hu a d i a n Q i n g d a o E l e c t ri c C o m p a n y Q i n g d a o 2 6 6 0 3 1 C h i n a 2 S h a n x i H u a g u a n g E l e c t ri c C o m p a n y L i m i t e d L i u l i n 0 3 3 3 1 4 C h i n a Ab s t r a c t H u a g u a n g 6 0 0 MW s u b c ri t i c a l b o i l e r h a s b e e n r u n n i n g p a r t o f t h e s t ruc t u r e a d j u s t m e n t a n d o p t i mi z a t i o n b y a d j u s t i n g t h e f r o n t and r e a r b o i l e r c o m b u s t i o n e f fi c i e n c y a s h l o s s a u x i l i a r y p o w e r a n d o t he r p ara me t e r s o f c o n t r a s t t h e b o i l e r e c o n o my h a s i mpr o v e d s i g ni fic a n t l y t h e p r i ma r y a i r t u b e a nd t h e h e a t i n g s u r f a c e we ar u n d e r e f f e c t i v e c o n t r o 1 Ke y wo r d s 6 0 0MW b o i l e r e ff i c i e n c y b o i l e r mi l l i n g s y s t e m l e a k a g e 0 引 言 华光电厂锅炉是 由上海锅炉厂生产的亚临界 参数 型汽包炉 采用控制循环 一次 中间再热 单炉膛 四角切 圆燃烧方式 正压直吹式制粉 系 统 燃烧器摆动调温 平衡通风 固态排渣 全钢悬 吊结构 半 紧身封闭布置 的燃煤锅 炉 锅炉 型号 为 S G一 2 0 9 3 1 7 5一M9 1 3 华光锅炉采用 冷一次风 正压直吹式 制粉 系 统 配有六 台上海重型机器厂生产 的 H P 1 0 0 3型 中速磨 煤机布置在炉前 五 台磨煤可带 MC R负 荷 一台备用 燃烧器 四角布置 切向燃烧 每台磨 煤机出口由四根煤粉管接至一层煤粉喷嘴 采用 浓淡分离宽调节 比 WR 煤粉 喷嘴 在一次风 喷 口周 围布置有周界风 在 A B C D E F三层二次风 风室 内设有启动及助燃机械雾化油枪 两层同心 反切加燃尽风 O F A1 O F A 2 和部分消旋二次风 F F 层 使炉内气流的旋转强度具有一定的可 调性 燃烧器沿炉膛高度方向自下而上分别编号 为 A A A A B B B C C C D D D E E E F F F F及 O F A1 0 F A 2 其中 A B C D E F层为煤粉燃烧 器 A A A B B C C D D E E F F F层为辅助风 下部 的启转二次风与一次风喷嘴偏转 4 5 上部消旋 风二次风与一次风喷嘴 向另一方偏转 2 0 燃烧 器一次风喷嘴采用等间距布置 设计 校核煤种 离柳矿区所产的洗中煤及劣 收稿 日期 2 0 1 1 1 1 1 6 作者简介 李慧珍 1 9 7 1 一 女 山西夏县人 毕业于哈尔滨工业大学热能与动力工程专业 统计师 现在华电青岛发电有限公司从事能 源管理 工作 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 2 锅炉制造 总第2 3 1 期 质动力煤 锅炉 尾 部 烟 道 下 方 设 置 两 台 转 子 直 径 1 3 4 9 2 m m三分仓 受热 面旋 转容 克式 空气 预 热 器 转子反转 一次风分隔角度为 5 0 华光电厂 S G一2 0 9 3 1 7 5一M9 1 3型亚临界 汽包炉 自投产以来 存在着炉内燃烧效率偏低 大渣含碳量偏高 水冷壁积渣严重 一次风管和受 热面磨损严重 电除尘输灰困难 厂用电率偏高等 问题 严重制约机组出力 影响锅炉的安全经济运 行 在 2 0 1 1年 4月份委托 山西 电科 院对锅炉燃 烧及运行调整进行优化 1 制粉系统优化 由于煤炭市场原 因 锅炉燃烧煤种采用内蒙 和陕西的劣质烟煤和本地洗中煤混合掺烧 掺烧 热值在 3 3 0 0 k e a l k g左 右 满 负荷 需要 3 6 0 3 9 0 t h煤 实际运行 中六 台磨煤机全 出力运行 一 旦有一台故障就不能满足满负荷要求 设备长 期处于高负荷运转 加上磨损严重 可靠性 经济 性及机组出力都受到很大影响 制粉系统优化采 取的措施主要有 1 1 优化煤场配煤 考虑煤质发热量 全水 硫分 的搭配 同时考 虑负荷调峰变化 采用分煤场存煤 同一煤场混合 调整煤质均匀 两煤场同时上煤调整上煤水分 硫 分的匹配两次混合 按照机组负荷计划调整人炉 煤热值 保证高峰煤质相对较好 1 2 磨煤机风环改造 由于运行 中一次风管和磨煤 机部件磨损严 重 石子煤量大 灰重输灰系统堵管频繁 参照磨 煤机出厂说明书的设计决定进行磨煤机风环间隙 改造 将风环间隙由原来 的 6 5 m m改为 9 0 m m 使风环面积增加3 8 一次风量一定的条件下磨 煤机人 口一次风压降低约 1 k P a 石子煤排放量 由 原来的 2 5 左右增加至 4 左右 输灰空压机 由 原先的六台运行变为 四运两备 设备磨损漏粉情 况明显改善 1 3 优化制粉系统出力 首先在炉四角一次风速调平的基础上 严格控 制一次风速在 3 0 m s以内 保证飞灰炉渣可燃物 的前提下适当放 宽煤粉细度 增加制粉系统出力 同时降低制粉电耗 有关结果见表 1和表 2所示 表 1 磨煤机出口折向挡板开度与煤粉细度对照表 1 4 减少制粉系统冷风掺入 适 当提 高磨 煤 机 出 口温度 至 9 0 设 计 7 7 c C 减少密封风用量 减少冷风掺人 同时降低 排烟损失 同时参照 电站锅炉运行与燃烧调 整 书中指导结合该公司设备情况修改风煤比 曲线 同时在磨煤机大出力时 5 0 6 5 t h 提高 一 次风母管压力 0 0 3 k P a t 使风煤比调节更合 理 调整后的结果见表 3和图 1 所示 表 3 优化调整后风煤比及一次风量情况 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第 1 期 李慧珍 等 6 0 0 MW锅炉优化运行 2 3 1 2 O l 0 o 8 O 6 o 4 0 2 0 O 一 1 I 63 一 7 一 o 6 6 一 I l l 一 次 风 量l l Z 3 4 5 6 7 图 1 优化调整后风 煤比及一次风量 曲线 2 锅炉本体 系统优化 2 1 严格控制燃烧风量 二次风量调整 控制过量空气系数在 1 1 5 1 2 5之间 氧量维持过大 增加受热面磨损 和风 机耗 电 氧量维持太小又会带来高温腐蚀 优化后 控制在 3 0 一 4 2 之间运行 2 2 喷燃器改造减少结渣 喷燃器结构 由垂直浓淡改为水平浓淡方式 5 4 0 5 3 0 5 2 0 51 0 5 o 0 4 9 0 4 8 0 4 7 0 4 6 0 利用炉膛切 圆转 向减少火焰贴墙燃烧 更好地实 现风包粉燃烧 从而有效地减少了水冷壁结渣 提 高 了换热效率 改造后炉膛掉焦明显减少 没有 出 现掉大焦情况 飞灰 炉渣取样化验也得到明显改 善 在不 同负荷下飞灰和大渣含碳量见表 4所示 表4 在不同负荷下飞灰和大渣含碳量 2 3 优化反切燃尽风的调整 通过优化燃尽风的调整 O F A 1 O F A 2两层燃 尽风在设计 随负荷升降开大 关小的基础上 参照 两侧烟温变化和煤质变化调整 低负荷时适当关 高负荷适当增大 煤质变好适当开大 煤质差是根 据炉膛温度适当关小 燃尽风的调整同时使得再 热壁温和过热壁温最大值有不同程度 的减小 见 图 2所示 皇 t 厂 1 ISK 一 一 I 二 1 I 一 一 r r 一 一 一 一 1 c 弋 X 图2 屏再 后屏过管排壁温随消旋风调整变化关系曲线 2 4想尽办法减少锅炉漏风 减小锅炉漏风 主要是定期维护炉底水封和 捞渣机水封的严 密性 保证炉膛 负压不 冒正前提 下适当降低炉膛负压减少漏风 空预漏风通过间 隙调整 密封片修复 降低一次风母管风压 定期 高压水 冲洗空气 预热器 减少 漏风使空预漏风维 持在 6 左右 2 5减少工质损耗 利用机组检修对系统内漏阀门进行研磨和更 换 尽可能减少系统工质损失 运行中根据燃用煤 种 的灰分 结焦性能等情况 以及烟气阻力 减温 水大小 各部积灰情况 将每班多次吹灰次数 减 少吹灰频率 炉膛次数较多 再热器和过热器区域 次数较少 2 6优化机组启停机操作 优化机组启停 减少燃油 除盐水 厂用电 辅 助蒸汽的消耗 主要有 采用辅汽提高启动给水温 度减少启动用油 串联 系统综合冲洗满足水质要 求前提下尽量减少用水 单侧风机 单 台泵启动点 火节约厂用 电 合理安排启动操作缩短启动时间 控制燃烧率 升温升压速度 启动期间合理安排系 统冲洗换水等 一 2 7 开展 日常对标管理 优化机组效率 通过对标管理 查找降低锅炉效率的各种因 素 一一制定措施进行调整 每 日 进行能耗分析 找出不足之处立即加 以改进 如减温水偏大分析 低温过热器受热面吸热太多 准备改造方案 低负 下转第 2 8 页 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 8 锅炉制造 总第 2 3 1期 由于 3 样 4 7 8 梁 中间有 1 2 撑 梁 无法加 载 3 样 4 样 7 8 样 梁有 限元计算与 1 梁 2 梁加 载时3 4 7 8 实测值基本等效 表 3 工况三 5 6 梁应力对照表 单位 M P a 表 4工况四 5 6 梁应力对 照表 单位 MP a 表 5 工况五 9 1 0 梁应 力对照表 单位 M P a 表 6 实测值与理论计算值及有限元计算值比较 注 为梁 中间均布荷载 一 为梁偏置集 中荷载 其中 实测值 铰接计算值x 1 1 实测值 固接计算值x 1 1 实测值 有限元计算值 x 表7 上下层对应梁应力对照表 M P a 3 结 论 实验表明钢结构梁的应力介于简支和固支梁 之间 接近简支梁的应力水平 上层梁应力更接近 简支梁应力水平 参考文献 1 S K i t i p o me h a i a n d S L C h a n N o n l i n e a r fi n i t e e l e m e n t a n a l y s i s o f a n g l e a n d t e e b e a m c o l u m n s J J S t r u c t E n g n g A S C E 1 9 8 7 1 1 3 4 7 2 1 7 3 9 2 陈骥 钢结构稳定理论与应用 M 科学技术文 献 出版社 1 9 4 9 3 沈祖炎 罗永峰 网壳结构分析中节点大位移迭加 平衡路径跟踪技术的修正 A 新型空间结构论文 集 C 浙江大学出版社 1 9 9 4 上接第 2 3页 荷再热汽温偏低 采取停运下层喷燃器调节 厂用 电率偏高采用低负荷单 电泵运行 优化机组负荷 分配等节能降耗 3 结 论 经过一系列 的改造调整 该公司锅炉燃烧效 率明显提高 在实际煤种严重偏离设计煤种的情 况下 飞灰可燃物控制在 0 5 左右 炉渣可燃物 在 1 左右 依据煤炭地质研究所测试报告 锅 炉效率 9 3 5 左右 厂用电率 比调整前降低 0