4号炉燃烧调整小结 2013-9-17

1 潍坊潍坊 4 号炉燃烧调整小结号炉燃烧调整小结 一 概述 华电国际技术服务中心针对潍坊公司 4 号锅炉飞灰炉渣可燃物偏高 的问题 进行了燃烧调整试验 为查找影响飞灰炉渣可燃物含量高的主 要原因 先后对调整煤粉细度 一二次风配比 变燃尽风比例 变氧量 变周界风量 变风压等项目试验 每个工况都进行了飞灰取样 根据试 验数据分析 飞灰可燃物高主要是煤质原因 煤粉偏粗和均匀性差也是 原因之一 在进行降低飞灰可燃物燃烧调整时 受 NOx 升高 主再热蒸 汽温度降低等因素影响 很大程度的限制了调整空间 通过一系列的试验调整 在同一负荷段 同一时间段 同一种煤质 采用不同的配风方式 获得了不同的结果 具体数据见下表 表 1 运行方式与优化后方式对比表 负 荷 670MW540MW400MW 序 号 项 目 单 位 运行 原始方 式 增大周 界风 增大喷 燃器区 域二次 风 运行 原始方 式 周界风 30 氧量提 高0 5 周界风 30 氧量4 运行 原始 方式 试验 方式 1 6试验时间 900 11 00 1 00 12 40 14 00 16 009 00 10 3010 50 13 0015 00 16 30 20 30 21 30 21 30 23 00 2 氮氧化物浓 度 305 295351 330403 410575 516580 566500 465 388 390500 495 3 飞灰含碳量 A 5 883 863 774 183 133 18 3 612 7 4 飞灰含碳量 B 4 063 902 555 254 333 33 3 552 67 炉渣含碳量 5 998 319 945 895 713 706 129 19 2 试验中发现 4 号炉有几个显著特点 一是周界风开度对飞灰影响明显 从 10 15 增至 25 30 飞灰含碳量下降明显 二是适当增加燃烧器区 域二次风量 减少 SOFA 风量 飞灰含碳量下降明显 三是偏置风对汽 温影响较大 当将所有偏置风门由 10 开大至 40 主再热汽温分别下 降 10 20 四是高负荷工况下 关小 SOFA F 风门开度 主再热汽 温下降 NOx 含量升高 个别过热器管壁超温 二 预备性工作 1 煤质工业分析及飞灰含碳量统计 煤质工业分析及飞灰含碳量统计 为全面了解 4 号炉飞灰 炉渣可燃物含量偏高的问题 首先对煤场 存煤情况进行了实地调查摸底 宏观上看 目前煤场煤种较多 贫煤所 占比例较大 其余为不同煤种掺配的混煤 煤的空干基挥发份为 8 33 热值 18 23MJ kg 不等 8 9 月份入炉煤质工业分析及飞灰炉渣可燃物 含量统计数据参见下表 2 表 3 表 2 8 月份入炉煤工业分析数据算术平均值 全水分 Mar 空干基水 分 Mad 空干基挥 发分 Vad 低位热值 Qnet ar J g 全硫分 St ad 空干基灰 分 Aad 飞灰可燃 物 炉渣可燃 物 算术平 均值 11 0 1 43 15 63 20192 1 63 29 06 4 51 6 45 最大值13 9 4 42 24 11 23265 2 38 42 33 7 13 9 10 最小值8 1 0 26 8 96 15965 1 00 22 99 2 17 4 34 表 3 9 月份 1 10 日份入炉煤工业分析数据算术平均值 全水分 Mar 空干基水 分 Mad 空干基挥 发分 Vad 低位热值 Qnet ar J g 全硫分 St ad 空干基灰 分 Aad 飞灰可燃 物 炉渣可燃 物 算术平9 5 1 78 17 36 21317 1 65 26 40 4 28 5 54 3 均值 最大值11 4 3 40 25 83 23103 2 11 33 97 5 756 14 最小值8 2 0 76 10 87 19506 1 17 20 94 3 114 6 2 氧量比对测试 氧量比对测试 9 月 12 日 利用 KM9106 烟气分析仪对空预器入口进行烟气过剩氧 量测试 从测量结果看 就地实测氧量与控制室表盘显示氧量数据基本 吻合 结果见表 4 表 4 实测与表盘氧量比对表 项目A 侧 B 侧 测量数据3 63 4 DCS 数据3 43 6 三 燃烧调整 1 分离器挡板与煤粉细度 分离器挡板与煤粉细度 9 月 11 日 12 日 在 670MW 工况下 对 6 台制粉系统煤粉细度全 部取样化验 其中 A F 制粉系统煤粉细度与均匀性良好 其余 4 台 B C D E 挡板角度相差加大 煤粉均匀性较差 其中 C2 侧和 D1 侧煤粉 R200 R90 均较高 C2 侧 R200 4 6 R90 26 84 D1 侧 R200 5 76 R90 23 36 详见调整前分离器挡板与煤粉细度表 5 针对煤粉较粗 均匀性较差的分离器 进行了挡板开度均匀性调整 调 整后的煤粉均匀性和煤粉细度均有较大变化 调整后分离器挡板与煤粉 细度表 6 表 5 调整前分离器挡板与煤粉细度表 制粉系 统 A 制粉系统B 制粉系统C 制粉系统D 制粉系统E 制粉系统F 制粉系统 粉管号 A1A4B1B4C1C4D1D4E1E4F1F4 4 R200 0 520 640 843 724 611 245 760 243 280 520 92 R90 12 8411 28 2815 9626 8413 6420 0423 3613 818 8812 3612 96 表 6 调整后分离器挡板与煤粉细度表 制粉系 统 A 制粉系统B 制粉系统C 制粉系统D 制粉系统E 制粉系统F 制粉系统 粉管号 A1A4B1B4C1C4D1D4E1E4F1F4 R200 0 441 560 640 080 760 840 721 360 60 800 200 92 R90 13 9214 407 205 0414 6814 5610 9215 4413 7210 967 1211 76 2 一次风速调整 一次风速调整 锅炉设计一次风速为 23m s 根据表盘数据统计 当机组负荷 670MW 时 一次风速平均值为 24 5m s 总体均匀性良好 6 根偏差较 大的一次风管经检查 其中 B2 E2 测点信号管堵塞 其余四根一次风 管道经调整无明显变化 但风速均性基本符合运行要求 表 7 一次风速均匀性调整数据表 项目 调整前 m s 调整 内容 调整后 m s 项目 调整前 m s 调整 内容 调整后 m s A126 1 D121 6 开2圈 22 7 A224 1 D227 3 关34圈 A325 5 D326 8 关25圈 25 8 A422 9 D421 9 开8 5圈 22 3 B137 2 吹扫 26 6 E119 0 B236 8 关18圈测量管堵 E229 1 测量管堵 B321 3 E323 8 B424 6 E426 6 C123 3 F124 3 C223 2 F225 6 C324 9 F325 6 C428 0 F421 6 3 燃烧器配风优化调整 燃烧器配风优化调整 5 9 月 13 日 670MW 分别进行了周界风 偏置风 二次风三个工况 的调整试验 正式试验前 对相同负荷下的常规运行方式取飞灰炉渣样 化验结果分别为 4 97 5 99 周界风调整 调前开度 10 15 调后开度 20 30 调整后飞 灰含碳量下降 1 09 证明适当增加周界风量对飞灰含碳量有明显的下 降作用 偏置风调整 保持调后周界风门开度不变的情况下 将偏置风由原 始开度 15 20 增至 30 40 调整后 NOX含量从 350ppm 增至 440ppm 主汽温度由 570 降至 560 再热汽温由 565 降至 545 灰渣含碳量下降 0 73 二次风调整 增加喷燃器区域的二次风和周界风 关闭 SOFA C 层 风门 主再热汽温无明显变化 NOX含量从 430ppm 降至 400ppm 飞灰 含碳量下降 1 81 风量调整结果详见表 8 表 8 670MW 工况试验数据 序号项 目单位原始方式增大周界风增大偏置风 增大喷燃器区域 二次风 5 试验时间 9 00 11 0011 00 12 40 12 40 14 0014 00 16 00 6 发电机功率 MW670667658668 7 总燃料量 t h302299303305 8 主蒸汽压力 MPa24 223 7923 924 4 9 主蒸汽温度 571567558571 10 再热蒸汽温度 564564542553 11 主蒸汽流量 t h2036205120202050 12 省煤器出口氧量 3 5 3 53 48 3 353 6 3 53 5 3 4 13 空预器出口氧量 6 2 6 15 99 5 986 6 15 9 6 1 14 氮氧化物浓度 305 295351 330430 440403 410 6 15 飞灰含碳量 A 5 883 864 163 77 16 飞灰含碳量 B 4 063 904 332 55 17 炉渣含碳量 5 998 313 739 94 4 变氧量试验 变氧量试验 9 月 13 日 计划在 670MW 工况下 以运行氧量为基准 分别升高 和降低 0 5 个氧量进行变氧量试验 但由于在此工况下 送风机挡板开 度开至 95 已无调整空间 因此 670MW 工况下未进行变氧量试验 9 月 14 日 在 540MW 负荷下分别进行了变周界风 变氧量试验 周界风 调前开度 10 15 调后开度 30 调整后飞灰含碳量下降 1 46 见表 9 说明适当开大周界风风门开度对飞灰有明显的下降作 用 变氧量 将烟气过剩氧量由 4 增加至 4 5 飞灰含碳量下降 0 99 将烟气过剩空气氧量由 4 减少至 3 5 飞灰含碳量增加 0 71 说明 改变烟气过剩氧量对飞灰含碳量有较大影响 表 9 540MW 负荷下变周界风 变氧量试验主要数据 序号项 目单位原始方式 周界风开度 30 氧量比 常规提高 0 5 周界风开度 30 氧量比 常规降低 0 5 周界风开度 30 氧量维 持常规工况 1 试验时间 9 00 10 3010 50 13 0013 10 14 5015 00 16 30 2 发电机功率 MW540540542542 3 主蒸汽压力 MPa24 7925 0525 0025 01 4 主蒸汽温度 568569567569 5 再热蒸汽温度 555559558559 6 主蒸汽流量 t h1650165916611650 7 A B 炉膛 风箱差压 KPa0 87 0 840 88 0 840 99 0 971 06 1 04 8 A B NOx 浓度 575 516580 566510 480500 465 9 A B 省煤器出口平均 烟气氧量 4 43 4 094 94 4 434 02 3 914 41 4 11 10 试验飞灰可燃物 A 4 183 134 683 18 11 试验飞灰可燃物 B 5 254 336 183 33 7 12 炉渣可燃物 5 895 715 643 70 5 变炉膛与风箱差压试验 变炉膛与风箱差压试验 9 月 15 日 在 540MW 负荷下 运行 ABCDE 五套制粉系统 检查 并调整分离器挡板均匀 设定周界风开度 30 烟气过剩氧量 4 5 炉 膛与风箱差压 1 05KPa 试验参数调整约半小时后 煤质突然发生改变 出现管壁超温 NOX含量上升 为安全运行期间 由运行自行调整处理 试验终止 6 高温腐蚀区域氧量测量 高温腐蚀区域氧量测量 670MW 工况下 在 CCOFA 层高温腐蚀严重区域 进行了烟气氧 量测量 测量结果 前墙南侧氧量 0 3 0 8 其余测点均未测到过剩氧量 表计显示接近零 将 CCOFA 风开度增加 20 后 重新测量 结果与前 面相同 测试证明该区域严重缺氧燃烧 四 试验小结 通过本次对 4 号炉燃烧调整试验证明 一次风速与均匀性控制在设 计范围 就地观察炉膛火焰充满度好 并且无结焦现象 炉膛出口烟温 偏差不大 主再热汽温 NOx 氧量 排烟温度等主要运行参数可控 该锅炉总体性能情况良好 1 煤质变化对灰渣含碳量的影响 煤质变化对灰渣含碳量的影响 9 月 11 日 12 日 670MW 负荷下 首先对飞灰含碳量影响明显的一 次风速和煤粉细度进行了均匀性调整 调整后的参数达到了预期效果 但是 近两天的飞灰含碳量 4 92 5 0 5 02 高于月度 9 月 1 8 10 日 平均值 4 28 属于非正常状态 按照燃烧理论 煤粉越细越 均匀 燃烧越强烈 燃尽度越好 飞灰含碳量应当越低 出现这种反常 问题的原因是燃料掺配了无烟煤 虽然无烟煤热值高 带负荷能力强 但所需要有较长的燃尽时间 无烟煤燃尽度差 这是飞灰含碳量升高的 主要原因 通过调查了解 目前进煤矿点较多 煤质指标差异较大 空 干基挥发分小到 8 大到 33 以上不等 当掺烧无烟煤时 灰渣含碳 量就会明显升高 2 煤粉细度不合格且均匀性差 煤粉细度不合格且均匀性差 4 号炉共有 6 套制粉系统 12 台分离器 其中有 5 台分离器的煤粉细 度 R90超过 15 有 4 台 R200超过 3 证明煤粉细度与煤粉均匀性较差 煤粉粗和均匀性差是影响飞灰含碳量的重要因素 这是造成目前飞灰含 碳量高的重要原因 当机组负荷高 煤质较差 制粉出力难以满足带负 荷要求时 运行人员经常采用开大分离器挡板角度作为增加负荷的手段 频繁开关的分离器主要集中在 B C D E 四台制粉系统进行 由于运行 人员对分离器挡板开度及均匀性把握不准 分离器挡板开度大小不一 造成煤粉过粗且均匀性差 是影响飞灰含碳量高的重要原因 3 低 低 NOx 运行方式对飞灰含碳量的影响运行方式对飞灰含碳量的影响 根据低氮燃烧器改造掌握的情况 低氮燃烧器改造对燃用烟煤的锅 炉效果比较好 而对燃用贫煤锅炉效果多数不理想 主要受到 NOx 超标 主再热汽温下降幅度较大 过热器再热器管壁超温等因素的制约 整个 燃烧区域既不能大幅度增加下部二次风量 也不能随意改变燃尽风的运 9 行方式 如果按照燃用贫煤的燃烧方式改变配风 烟气中 NOx 含量迅速 升高 主再热汽温度明显下降 因此二次风和 SOFA 风两种配风方式的 调整范围被限制在较小的范围内 低 NOx 配风方式是在主燃烧区域形成 缺氧燃烧状态 从而延长了煤粉的燃尽时间 这是影响飞灰含碳量的原 因之一 4 制粉系统出力不足的原因分析 制粉系统出力不足的原因分析 经初步分析 制粉系统出力主要受到以下因素的影响 一是煤质较 差 设计原煤低位热值 22 03MJ Kg 实际入炉煤化验热值在 18 22MJ Kg 之间 热值较低的煤可磨性系数较低 这是降低制粉系统出 力的主要原因 二是设计原因 磨煤机设计出力只有 50t h 6 台制粉系 统出力只有 300t h 当煤质变差时 影响带负荷能力 三是设备原因 磨煤机入口热风总管风门和弯头处均增加了一层 20mm 厚的防磨层 减 少了流通面积 10 以上 造成磨煤机通风量不足 从而影响磨煤机出力 部分燃烧调整试验数据见附件 1 2 华电国际技术服务中心 二 一三年九月十七日 10 附件 1 670MW 工况试验数据 序号项 目单位原始方式增大周界风增大偏置风 增大喷燃器区域 二次风 试验时间 9 00 11 0011 00 12 40 12 40 14 0014 00 16 00 1 发电机功率 MW670667658668 3 总燃料量 t h302299303305 4 主蒸汽压力 MPa24 223 7923 924 4 5 主蒸汽温度 571567558571 6 再热蒸汽温度 564564542553 7 主蒸汽流量 t h2036205120202050 8 4DCS 过热器减温水 t h70511260 9 4DCS 再热器减温水 t h0000 10 省煤器出口氧量 3 5 3 53 48 3 353 6 3 53 5 3 4 11 空预器出口氧量 6 2 6 15 99 5 986 6 15 9 6 1 12 氮氧化物浓度 305 295351 330430 440403 410 13 炉膛风箱差压 kPa0 97 1 050 85 0 940 87 0 950 88 0 95 16 SOFA F 层二次风门位 置 77788787 17 SOFA E 层二次风门位 置 80807675 11 序号项 目单位原始方式增大周界风增大偏置风 增大喷燃器区域 二次风 18 SOFA D 层二次风门位 置 70706060 19 SOFA C 层二次风门位 置 5050590 20 SOFA B 层二次风门位 置 0000 21 SOFA A 层二次风门位 置 30302030 23 CCOFA B 层二次风门位 置 30386060 24 CCOFA A 层二次风门位 置 40565280 25 FL 层二次风门位置 15151616 26 EL 层二次风门位置 15151414 27 DL 层二次风门位置 15151516 28 CL 层二次风门位置 17171717 29 BCL 层二次风门位置 20202020 30 BL 层二次风门位置 15141414 31 AL 层二次风门位置 25252525 32 FF 层二次风门位置 85828580 33 FR 层二次风门位置 15302930 34 EFF 层二次风门位置 18173030 35 EF 层二次风门位置 84847090 36 ER 层二次风门位置 18302930 37 DEE 层二次风门位置 16163030 38 DE 层二次风门位置 85857090 39 DR 层二次风门位置 20303030 40 CDD 层二次风门位置 17164020 41 CD 层二次风门位置 85857090 42 CR 层二次风门位置 15202020 43 BCC 层二次风门位置 17174020 44 BC 层二次风门位置 85857090 45 BR 层二次风门位置 10202020 46 ABB 层二次风门位置 20204020 47 AB 层二次风门位置 959480100 48 AR 层二次风门位置 20302930 49 AA 层二次风门位置 85857060 50 AAA 层二次风门位置 10096100100 52 飞灰含碳量 A 5 883 864 163 77 12 序号项 目单位原始方式增大周界风增大偏置风 增大喷燃器区域 二次风 53 飞灰含碳量 B 4 063 904 332 55 54 炉渣含碳量 5 998 313 739 94 13 附件 2 540MW 负荷下变周界风 变氧量试验数据 序 号 项 目 单 位 原始方式 周界风开度 30 氧量比常 规提高 0 5 周界风开度 30 氧量比常 规降低 0 5 周界风开度 30 氧量维持 常规工况 13 试验时间 9 00 10 3010 50 13 0013 10 14 5015 00 16 30 14 发电机功率 MW540540542542 15 总燃料量 t h228234212204 16 主蒸汽压力 MPa24 7925 0525 0025 01 17 主蒸汽温度 568569567569 18 再热蒸汽压力 MPa3 773 593 473 73 19 再热蒸汽温度 555559558559 20 主蒸汽流量 t h1650165916611650 21 给水温度 269269269269 22 给水流量 t h1630162516381635 23 过热器一级减温 A 喷水流量 t h38 6631 7140 7139 76 24 过热器一级减温 B 喷水流量 t h0 733 139 604 84 25 过热器二级减温 A 喷水流量 t h10 5915 6213 3616 12 26 过热器二级减温 B 喷水流量 t h12 6515 4118 3219 94 27 再热蒸汽减温器 A 喷水流量 t h0 000 000 000 00 28 SOFA F 层二次风门开度 60507978 29 SOFA E 层二次风门开度 54636666 30 SOFA D 层二次风门开度 55555555 31 SOFA C 层二次风门开度 0000 32 SOFA B 层二次风门开度 0000 33 SOFA A 层二次风门开度 39424020 34 CCOFA B 层二次风门开度 56575757 35 CCOFA A 层二次风门开度 60595959 36 FL 层二次风门开度 11101010 37 EL 层二次风门开度 13121212 38 DL 层二次风门开度 14131313 39 CL 层二次风门开度 15151515 40 BCL 层二次风门开度 16161616 41 BL 层二次风门开度 18181819 42 AL 层二次风门开度 25242424 43 FF 层二次风门开度 3334 44 FR 层二次风门开度 45535352 45 EFF 层二次风门开度 0000 46 EF 层二次风门开度 80808080 47 ER 层二次风门开度 10292929 48 DEE 层二次风门开度 8101010 14 序 号 项 目 单 位 原始方式 周界风开度 30 氧量比常 规提高 0 5 周界风开度 30 氧量比常 规降低 0 5 周界风开度 30 氧量维持 常规工况 49 DE 层二次风门开度 83808080 50 DR 层二次风门开度 15303030 51 CDD 层二次风门开度 9988 52 CD 层二次风门开度 84848484 53 CR 层二次风门开度 10303030 54 BCC 层二次风门开度 101099 55 BC 层二次风门开度 89898990 56 BR 层二次风门开度 9303030 57 ABB 层二次风门开度 11111111 58 AB 层二次风门开度 79797979 59 AR 层二次风门开度 20292929 60 AA 层二次风门开度 80909090 61 AAA 层二次风门开度 89909090 62 A 引风机电流 A257 93271 68249 57255 54 63 B 引风机电流 A259 25274 17250 72259 00 64 A 送风机电流 A98 66108 6693 9798 56 65 B 送风机电流 A99 68108 6594 9499 52 66 A 一次风机电流 A113 32113 13112 60113 25 67 B 一次风机电流 A109 87109 14108 78109 21 68 A B 炉膛 风箱差压 KPa0 87 0 840 88 0 840 99 0 971 06 1 04 69 A B 一次风机出口压力 KPa10 36 10 410 42 10 3910 42 10 3910 42 10 38 70 热一次风 A B 侧出口压力 KPa9 62 9 569 61 9 599 6 9 589 61 9 5 71 A B 侧热一次风压力 KPa9 48 9 519 54 9 489 53 9 489 44 9 44 72 A B 送风机出口压力 KPa2 12 2 12 07 1 962 01 1 862 07 2 18 73 A B 空预器出口二次风压力 KPa0 99 1 030 99 1 031 19 1 151 31 1 22 74 空预器入口一次风温 38 93 38 0141 95 41 5843 25 43 2143 35 43 64 75 A B 空预器出口热一次风温 318 1 323 8319 8 326 8319 5 326 1318 6 325 76 A B 空预器二次风出口风温 299 4 304 7300 9 307 0301 0 307 0300 2 306 5 77 A B 省煤器出口平均烟气氧量 4 43 4 094 94 4 434 12 3 914 41 4 11 78 A B 空预器出口平均烟气氧量 7 05 7 137 07 7 256 45 6 606 55 6 72 79 试验飞灰可燃物 A 4 183 134 683 18 80 试验飞灰可燃物 B 5 254 336 183 33 81 炉渣可燃物 5 895 715 643 70 15 附件 3 锅炉燃烧调整运行工况记录表 序号项 目9