燃烧调整对锅炉效率的影响研究_张伟

燃烧调整对锅炉效率的影响研究 张伟 赵毓胜 华电潍坊发电有限公司 山东潍坊261204 摘要 随着火电厂燃煤价格的日益增长 提高锅炉效率是发电企业提高竞争力的有效途径 燃烧调整对于提高锅炉效率至 关重要 结合潍坊公司 3 号 4 号超临界压力直流锅炉 从省煤器出口氧量 炉膛风箱压差 SOFA 风投运组合 磨煤机投 运组合 偏置风量变化 煤粉浓淡分配比例变化 一次风压变化等方面研究燃烧调整对锅炉效率的影响 并得出相应结论 为同类型机组的运行人员提供一定的参考 关键词 燃烧调整 锅炉 效率 中图分类号 TK227 1 文献标志码 A 文章编号 1004 7913 2012 05 0042 03 Research on Heat Efficiency of Boiler by Combustion Regulation ZHANG Wei ZHAO Yu sheng Huadian Weifang Power Generation Co Ltd Weifang Shandong 261204 China Abstract A long with the continuous raising of coal price the increase of boiler efficiency is an effective way for tapping potential of coal fired power plant and for increasing enterprise competitiveness Combustion regulation is important for heat efficiency Through the supercritical pressure boiler No 3 4 of the company the article studies of the effects of heat efficiency by combustion regulation of change in oxygen from the economizer exit the change of the furnace bellows pressure SOFA study of air flow and so on It comes to some conclusions which would give some reference value for the same type of Unit operation Key words Combustion regulation Boiler Heat efficiency 燃煤火力发电是我国的主要发电形式 占全国 发电总量的 80 以上 1 随着近年来火电厂新建 项目的不断增多及电煤价格的日益增长 发电企业 面临着巨大的行业竞争压力 燃料成本居高不下导 致企业利润下降甚至经营亏损 发电企业只有通过 设备的优化运行来节能降耗 才能进一步提高企业 的竞争力 2 3 燃烧优化调整的目的是保证锅炉达到额定参数 着火稳定 运行安全 同时具有较高的锅炉效率 4 在燃烧及其它条件一定的情况下 影响锅炉燃烧工 况的因素有 冷热态一次风速的均匀性 制粉系统 优化调整 燃料风 辅助风 周界风 偏置风 各 层燃尽风 煤粉浓淡分配比例的组合等 5 6 为提高锅炉效率 控制锅炉各项热损失 提供 最佳锅炉运行方式 考核锅炉各项经济技术指标 以华电潍坊发电有限公司 3 号 4 号炉为例 从省 煤器出口氧量 炉膛风箱压差 SOFA 风投运组 合 磨煤机投运组合 偏置风量变化 煤粉浓淡分 配比例变化 一次风压变化等方面研究燃烧调整对 锅炉效率的影响 欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍 5结论 a 降压吹管和稳压吹管两种方式都可以在超 超临界锅炉上应用 b 在工程实践中应当根据工期与设备安装进 度 结合除盐水补水能力 成本等多方面因素综合 考虑 合理选择吹管的方式 参考文献 1 宁献武 孙伟 李亚江 超超临界1 000 MW 机组锅炉蒸 汽吹管 J 东北电力技术 2009 30 4 20 22 2 陈恒 张蕾 大容量超临界600 MW 机组蒸汽吹管技术 的探讨 J 广西电力 2006 29 5 33 36 作者简介 陈文林 1977 男 学士 工程师 主要从事工程管理工作 收稿日期2012 02 15 24东北电力技术2012 年第 5 期 1设备简介 华电潍坊发电有限公司二期工程 2 670 MW 机组锅炉是由上海锅炉厂有限公司生产的超临界参 数变压运行直流锅炉 采用单炉膛 一次再热 四 角切圆燃烧 平衡通风 露天布置 固态排渣 全 钢构架 全悬吊 型结构 锅炉型号为 SG 2102 25 4 M954 过热器采用二级喷水调温 再 热汽温采用燃烧器摆动调节 再热器进口连接管道 上设置事故喷水 取自给水泵中间抽头 设计煤种为山西晋中地区贫煤 点火及助燃油 为 0 号柴油 制粉系统为双进双出钢球磨正压直吹 系统 磨煤机为 6 台 B MCR 工况时 5 台运行 1 台备用 每台磨煤机出口由 4 根煤粉管道接至同 一层 4 只煤粉浓淡分离器 锅炉风烟系统配有 2 台动叶调节轴流式送风 机 2 台静叶调节轴流式引风机 2 台离心式一次 风机 2 台三分仓回转式空气预热器 一次风用于 输送和干燥煤粉 由一次风机从大气中抽吸而来 送入三分仓预热器的一次风分隔仓 加热后通过热 一次风道进入磨煤机 在进入预热器前一部分冷风 流经冷一次风道 在进入磨煤机前与热一次风相混 合作磨煤机调温风用 2燃烧调整对锅炉效率的影响 2 1省煤器出口氧量变化 在 500 MW 工况 投运 5 层煤粉喷嘴 B C D E F 磨煤机 的情况下 改变省煤器出口氧 量 并维持其它参数不变 由图 1 可见 当炉膛出 口氧量为 3 8 时 锅炉效率为 93 02 当氧量 增至 4 1 时 锅炉效率下降到 92 98 当氧量 进一步升至 4 4 时 锅炉效率为 92 77 说明 当省煤器出口氧量逐渐增大时 增大的锅炉排烟热 损失已经大于灰渣中碳的不完全燃烧热损失 从而 使锅炉效率下降 通过试验可知 在机组高负荷 时 维持省煤器出口 4 0 4 2 的含氧量可得 到较高的锅炉效率 图 1省煤器出口氧量变化对锅炉效率的影响 2 2炉膛风箱压差变化 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 一次风量 SOFA 风挡板开度 燃料风挡板开度 投运燃烧器及其摆动角度不变 增加炉膛风箱压 差 由图 2 可见 随着炉膛风箱压差逐渐增大 锅 炉灰渣中的未燃尽碳热损失基本不变 对锅炉效率 的影响也不大 2 3SOFA 风量变化 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 一次风量 主燃烧器辅助风不变 改变 SOFA 风挡 板开度 由图 3 可见 随着 SOFA 风挡板平均开度 的增大 主燃烧器区域和上部燃尽区的过量空气系 数比例有所改进 主燃烧器区域的氧量供应水平由 富氧变为缺氧状态 虽然灰渣中未燃尽碳引起的热 损失有所降低 但排烟热损失增加 0 15 左右 使锅炉效率下降约 0 13 2 4不同磨煤机组合方式 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 一次风量 主燃烧器辅助风 SOFA 风挡板开度不 变 改变磨煤机组合方式 对图 4 的 2 种情况比较 分析 A B C D E 磨煤机组合方式下的锅炉 效率比 B C D E F 组合方式高 0 19 2 5偏置风量变化 342012 年第 5 期东北电力技术 图 5偏置风量变化对锅炉效率的影响 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 一次风量 主燃烧器辅助风 SOFA 风挡板开度不 变 改变偏置风挡板开度 由图 5 可见 随着偏置 风挡板开度的增大 锅炉效率有所提高 这是因为 偏置风量的增大加强了主燃烧器区域的气流扰动强 度 强化燃烧 从而使得锅炉效率提高 2 6煤粉浓淡分配比例变化 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 一次风量 主燃烧器辅助风 SOFA 风 偏置风挡 板开度不变 改变浓淡分离器挡板开度 由图 6 可 见 随着浓淡分离器挡板开度的减小 锅炉效率升 高 这是因为上层煤粉浓度增大 风速降低导致锅 炉飞灰可燃物含量减少 使得锅炉效率有所升高 2 7一次风压变化 在 500 MW 工况的试验过程中 维持给煤量 主燃烧器辅助风 SOFA 风 偏置风挡板开度不 变 改变一次风压大小 由图 7 可见 随着一次风 压的增大 锅炉效率降低 但幅度不大 这是因为 图 6煤粉浓淡分配比例变化对锅炉效率的影响 图 7一次风压变化对锅炉效率的影响 增大一次风压 提高了制粉出力 使煤粉变粗 导 致锅炉飞灰可燃物含量增大 即锅炉效率有所降 低 3结束语 通过维持合理的省煤器出口氧量 炉膛风箱压 差 偏置风量 煤粉浓淡分配比例和一次风压 选 用合理的 SOFA 风 磨煤机投运组合方式均能有效 提高锅炉效率 参考文献 1 王学栋 栾涛 成林 等 锅炉燃烧调整对 NOx排放 和锅炉效率影响的试验研究 J 动力工程 2008 28 1 19 23 2 武小东 火电厂制粉系统的优化调整对锅炉效率的影响 J 华电技术 2008 30 11 11 13 3 朱凯春 谭云松 周光宇 锅炉燃烧调整对锅炉热效率的 影响分析 J 电站系统工程 1999 15 5 43 46 4 吴海姬 张蕾 徐治皋 锅炉运行氧量对锅炉效率影响 的定量分析 J 锅炉技术 2009 40 6 17 20 5 肖海平 张千 王磊 等 燃烧调整对 NOx排放及锅 炉效率的影响 J 中国电机工程学报 2011 31 8 1 6 6 梁立刚 孟勇 吴生来 1 004