660MW超超临界锅炉燃烧调整优化分析

1、660MW超超临界锅炉燃烧调整优化王振明胡燕宾吴干要大唐信阳发电有限责任公司,河南 信阳464100摘 要：某厂660MW超超临界锅炉由东方锅炉厂 供货,为表达超超临界机组的低能耗优点.通过对 燃烧调整的优化,使该锅炉效率由原始的92. 32% 提升到93. 31%,超过设计效率93%,到达了平安经 济运行的目的°关键词：超超临界；燃饶调整：优化：锅 炉效率1 前言某厂锅炉为东方锅炉股份生 产的DG2000 / 26. 15-112型一次中间再热、 超超临界参数变压运行,带内巻式启动旁 路系统的本生直流锅炉.型式为单炉膛、 尾部双烟逍结构、采用烟气挡板调右再热 汽温、固态排渣、全钢构

2、架、全悬吊结构、 平衡通风、露天布置、前后墙对冲燃饶方 式.炉膛下部为螺旋水冷壁,上部为垂直 水冷壁.制粉系统采用冷一次风机正压直 吹式制粉系统,配6台ZGM-113G型中速磨, 燃饶器为东锅公司自行开发设汁的外浓内 淡型低NOx旋流燃饶器仿HT-NR3型, 布置于螺旋水冷壁前后墙各3层,每层布 巻6只.在煤粉燃烧器的上方前、后墙各 布置1层6只燃烬风及2只侧燃尽风.机 组配置两台动叶可调轴流送风机、两台动 叶可调轴流一次风机、两台三分仓容克式 空气预热器后,两台双室五电场静电除尘 器,两台动叶可调引风机、脱硫系统.三 大风机均由豪顿华工程生产.该厂设讣煤种为河南平顶山煤矿的混 合煤种：名称符

3、号单位设计煤种试验煤 种收到基水分Mar%8.06. 68收到基灰分Aar%31.5633.91枯燥无灰基挥 发分Vdaf%25. 2326. 69收到基低位发 热量Qnet. arkj/kg20. 0319. 172优化前锅炉参数燃烧调整运行方式优化前测试锅炉经济参数见表1：项目单位优化前空预器出口氧量A/B%5. 64/4. 77排烟温度A/B°C129. 98空预器入口温度 A/B°C357. 03飞灰含碳量A/B%1.42/1.24炉渣含碳量%6. 12排烟热损失q：%6. 19固体未完全燃烧热 损失q：%1.02项目单位优化前修正后锅炉热效率Q%92. 32表1.

4、优化前锅炉参数锅炉在600MW原始工况效率为 92.32%,主要损失项为排烟热损失与 固体不完全燃烧热损失.3燃烧调整优化试验笔者通过对制粉系统加载力、通风量、 风粉温度、煤粉细度等优化调整试验,分 析各参数对能耗的影响,总结岀适合的运 行方式.同时对锅炉进行过剩空气系数、 一次风压、二次风门开度优化调整试验, 从而得岀总体的最优运行方式.3. 1别离器折向挡板调整试验该试验进行4个工况,保持磨煤机岀 力50t/h,风量90t/h,加载压力11.8MP&, 调节磨煤机别离器开度45°、50°、55° 和60° ,获得檐煤机别离器折向挡板角度 变化

5、后煤粉细度R的变化规律(如图1所 示).图1.煤粉细度与折向挡板开度关系曲线对四个工况磨煤机的制粉电耗汁算结挡板 开度煤量 t/h风量 t/h磨煤机 电流A磨煤 机功 率kW制粉单耗kW h/t45度5090.5554889. 7650度5090. 1544859. 6955度5090.7544809. 5960度5090514438.85果如表2所示:表2.不同折向挡板开度下的制粉电耗从以上数据可以看出,随着别离器折 向挡板开度增加,煤粉在磨煤机内的循环 倍率降低,煤粉变粗,磨煤机电流逐渐下 降,制粉电耗逐渐降低.3. 2经济煤粉细度确实定项 目单 位别离器45°别离器50

6、6;别离 器55°别离器60°空预器 出口氧3 (A/B)%1704. 704. 645. 07排烟温 度(A/B)°C123. 40120. 11125.54129. 06空预器 入口温 度(A/B)°C341. 79342. 30343.21343. 89飞灰含 碳量 (A/B)%2. 33/1.661. 60/2.020. 9/1.221. 39/162炉渣含 碳量%1.991.811.061.50排烟热 损失q：%5. 685. 475. 676.01如表4所示.根据之前获得的磨煤机别离器开度对 煤粉细度的影响规律,在550MW负荷下, 调整各台

7、磨别离器开度分別为45°、50°、 55°和60° ,测试锅炉经济性参数,结果099930TOG903劣旳20210122于二0孝妗soto6C项目单 位别离器45°别离器50°别离 器°00别离器60°固体未 完全燃 烧热损 失qi%0. 780. 850. 641.29修正后 锅炉热 效率n%93. 1093. 1893. 1792. 11表4.不同煤粉细度下的锅炉参数从以上数据可以看出,磨煤机别离器 开度从45°调整到60° ,煤粉细度从10% 变化到15%左右,锅炉的灰渣可燃物没有明 显

8、升高,固体未完全燃烧热损失变化不大. 而在此过程中,随着煤粉细度的逐渐提升, 制粉系统电耗逐渐降低.相对而言,别离 器开度45°、50°和55°三个工况下,固 体未完全燃烧热损失相对较低,别离器开 度到达60°时,固态未完全燃烧热损失有 所升高.故确定经济煤粉细度为磨煤机折 向挡板开度为55°时对应的煤粉细度, Rm=14. 17%o3. 3磨煤机通风量调整试验该试验在600MW负荷下,分两个工况 分别限制磨煤机风量90t/h和80t/h,测试 锅炉经济性参数,结果如表5所示：项目单位风量90 t/h风M80 t/h空预器出口氧> (A/

9、B)%1. 104.43排烟温度(A/B)129. 18126. 96空预器入口温 度(A/B)350. 72350. 79项目单位风量90 t/h风虽：80 t/h飞灰含碳量(A/B)%1.7/1. 22. 09/1. 49炉渣含碳量%1.91.65排烟热损失q：°C6.035. 72固体未完全堰 烧热损失q：%1.071.24修正后锅炉热效率n%92. 6392. 56表5.不同通风量下的锅炉参数从上表数据可以看岀,两个试验工况 锅炉其他运行参数根本一致,排烟温度随 磨煤机风量的降低而降低,磨煤机风量每 降低10t/h,排烟温度降低2-3°C,锅炉排 烟热损失也随之降低

10、,故采取适当降低通 风咼的运行方式(如图2所示).廉煤机【GM y仪业关乐曲纽so图2.优化前后的磨煤机风量与给煤量对应关系3. 4磨煤机出口温度调整试验试验通过改变磨煤机出口温度的方 法,改变一次风中冷热风的分配比例,从 而对空预器的换热产生影响,并最终到达 改变锅炉排烟温度的目的.该试验在600MW 负荷下,分两个工况分別限制磨煤机岀口 温度80°C和90C,测试锅炉经济性参数, 结果如表6所示：项目单位磨 90°C磨 80°C空预器岀 口氧量 (A/B)%4.624. 53排烟温度 (A/B)°C125. 52131.07空预器入 口温度 (A/B

11、)°C345. 88350. 16飞灰含碳 M (A/B)%0. 59/0. 850. 76/0. 77炉渣含碳%4. 495. 64排烟热损 失q：%5. 846. 08固体未完 全燃烧热 损失q>%0.710. 77修正后锅 炉热效率n%92. 9692.68图3. 400MW负荷与氧量关系曲线图4. 5OOMW负荷与氧量关系曲线如IT齟酬网軸脚+齟翩恢孵;表6不同磨煤机出口温度下的锅炉参数从上表数据可以看出,排烟温度随磨 煤机出口温度的提升而降低.磨煤机岀口 温度提升10°C,排烟温度降低5.5°C,相 应的锅炉效率提升0.3%左右.因此,将原 磨煤机

12、出口温度限制范用80-85r提髙到 90-95 °C3. 5过剩空气系数调整试验试验分别在400MW、500MW和600MW负 荷下,测试锅炉经济性参数.不同工况下 锅炉效率与氧量的关系结果如图3、图4、 图5所示.图6.负荷与氧量的优化限制曲线从以上图表中可以看岀,400MW负荷下 氧量5%左右,锅炉效率相对较髙；500MW 负荷下氧量3%左右,锅炉效率相对较高： 600MW负荷下氧量2%左右,锅炉效率相对 较高.因此确定负荷与氧虽的优化限制曲 线如图6所示.3. 6 一次风压调整试验试验600MW负荷下,降低一次风压设 左值,使各台磨煤机风门开度到达60$以 上,减少磨煤机风门的

13、肖流损失,得到不同一次风压下的一次风机电流如表7所示.一次风压偏一次风压设泄 值一次风机电 流kPakPaA0.212.2180/180-0.211.8176/178-0.411.6174/175-0.611. 1174/174-0.811. 2171/174-1.011.0168/170-1.210.8165/166-1.510.6164/164-1.710.4161/161表7.不同一次风压偏宜下的一次风机电流从以上数据可以看到,一次风压设泄 值降低2kPa左右,每台一次风机电流降低 20A左右,两台一次风机电流降低接近40A, 一次风机电耗大幅降低.4优化后运行方式4. 1提升磨煤机出口

14、温度至90°C运行. 4.2限制较低的磨煤机风戢运行, 80-90t/he4.3按优化氧量限制曲线调巧锅炉送 风.4.4保持磨煤机别离器开度55度,煤 粉细度R9.限制在14$左右.4.5 次风压限制上,尽量减少磨煤机 风门对一次风机的节流,降低一次风 机电耗,保持磨煤机冷、热风门开度 能够到达60%以上.4. 6保持各层二次风门开度70%-100%, 减少对送风机的节流.5结论根据优化后运行方式进行燃烧调 整,测试锅炉经济性参数,结果如表8 所示：项目单 位优化后空预器岀口氧量A/B%3. 88排烟温度A/B°C115. 66空预器入口温度A/B°C342. 54飞灰含碳量A/B%1.04/1.9炉渣含碳量%2. 93排烟热损失q：%5. 23固体未完全燃烧热损 失qt%1.01修正后锅炉热效率n%93.31表8.优化后锅炉参数燃烧调整优化后,锅炉在600MW 效率为93.31%,相对于原始工况 92.