准大#1炉大修后锅炉热效率试验报告428

1、准大发电2×300MW燃煤机组工程#1炉大修后锅炉热效率试验报告 GL-004-2010 编号：GL-004-2010技 术 报 告准大发电2×300MW直接空冷机组工程#1炉大修后锅炉热效率试验报告内蒙古电力工程技术研究院2010年 4 月12 日内蒙古电力工程技术研究院 试验负责人：张源主要参加人：王鹏辉 张源 张海涛编 写：王鹏辉初 审：审 核：批 准：目 录1系统概述-1 2试验标准-33. 试验目的-34试验时间及人员-3 5试验测试内容-4 6试验条件验证-4 7试验数据汇总及计算-4 8. 试验对环境的影响和结论-8 9. 试验对职业健康造成的影响和结论-81

2、0. 试验在安全方面的结论-811. 试验结论与建议-9锅炉热效率 关键词：1.系统概述本锅炉是由上海锅炉厂有限公司制造的亚临界参数、单汽包自然循环、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧，固态出渣、紧身密闭、全钢架悬吊结构。锅炉燃用烟煤。锅炉制粉系统采用正压直吹式制粉系统，配置五台中速磨煤机。1.1 锅炉技术规范额定工况及BMCR工况主要参数：名 称单位锅炉最大连续出力（MCR）锅炉额定出力（ECR）汽包压力Mpa18.8718.36过热蒸汽蒸汽流量T/h1062933.9出口蒸汽压力Mpa17.517.3出口蒸汽温度540540再热蒸汽蒸汽流量T/h871.3772.3蒸汽压

3、力进口/出口 Mpa3.95/3.743.49/3.31蒸汽温度进口/出口330/540318/540给水温度278270热效率%90.990.9燃料消耗量t/h184.3166.3一次风温进口/出口27.8/326.127.8/319.4二次风温进口/出口22.8/337.222.8/329.4烟气含氧量%65排烟温度139.4137.21.2 燃烧系统锅炉燃烧系统采用摆动式燃烧器，燃烧器为四角布置，共5层分别对应5台磨煤机（由下往上是A,B,C,D,E,）燃烧器四周通有周界风，在AB，BC，DE层布置由三层机械雾化油枪，按锅炉15%BMCR负荷设计。风烟系统由两台三分仓容克式空预器，两台静

4、叶调整轴流式引风机，两台动叶调整轴流式送风机以及两台入口导叶调整离心式一次风机组成。1.3 煤质分析项 目单 位设计煤种校核煤种1校核煤种2收到基低位发热值Qnet.v.arkJ/kg1629414676 17644 （kcal/kg）38793494 4201 工业分析收到基全水份 Mt%10108收到基灰份 Aar%31.736.130.52干燥无灰基挥发份 Vdaf%40.8742.9537.62空气干燥基水份 Mad%2.942.723.34 元素分析接收基碳 Car%43.2139.0745.19接收基氢 Har%3.423.213.24接收基氧 Oar%10.5510.3311.9

5、1接收基氮 Nar%0.690.860.67接收基硫 Star%0.430.430.47接收基黄铁矿硫 Sp.ar%-灰变形温度 DT150015001500灰软化温度 ST150015001500灰熔化温度 FT150015001500灰分析1.4 辅机规范项 目单位送风机引风机一次风机型号FAF20-11.2-1AN262e（V19+4°）L3N 2156.04.04 SBL6T额定风压Pa4609561317358额定风量km3/h139.741043.251281.721介质温度20120202.试验标准本试验依据火电机组启动验收性能试验导则和ASME PTC4.1锅炉机组性

6、能试验规程、ASME PTC6.1电站汽轮机热力性能验收试验规程中的有关内容进行测试。3.试验目的通过试验计算出机组在不同负荷下的锅炉热效率,得出经济的运行工况范围,并比较大修前后锅炉热效率,以作为一项重要指标来衡量和评价大修效果。4.试验时间及人员试验时间：2010年3月3日到3月13日。试验人员：张源 王鹏辉 张海涛5.试验测试内容试验采用反平衡法，所需测试以下主要数据：空预器出口烟气分析、排烟温度、空预器出口飞灰可燃物、炉底灰渣可燃物等，并记录试验期间过热蒸汽流量；取入炉煤样进行元素分析和工业分析。6.试验条件验证6.1 试验前锅炉运行持续时间大于72h，正式试验前的12h中，前9h锅炉

7、负荷不低于试验负荷的75，后3h锅炉应维持预定的试验负荷。6.2 整个试验过程没有排污、吹灰，试验前后汽包水位稳定。6.3 锅炉机组主、辅机能正常运转并满足试验要求。6.4 锅炉烟、风、汽、水、燃料系统没有泄漏。6.5 试验机组连排、定排系统已有效隔离。6.6 对入炉原煤能正常采样并进行元素、工业分析。6.7 风道挡板、导向器等应操作灵活，能全开全关，开关位置与外部指示以及表盘指示的读数都应一致。6.8 锅炉所有受热面的内外表面都应处于清洁状态。7.试验数据汇总及计算本次试验采用反平衡法，测定各项热损失得出锅炉热效率。即：锅炉热效率 （7-1）7.1 锅炉反平衡热效率计算公式7.1.1 输入热

8、量燃料没有外界加热，且燃煤水份满足Mar，则输入热量为：=Qar,net,p7.1.2 机械未完全燃烧热损失 机械未完全燃烧热损失是灰渣中未燃尽的可燃物造成的，用灰渣（飞灰和炉渣）未燃尽碳造成的热量损失与输入热量之比来表示。 （7-2）式中 、飞灰、炉渣中的可燃物含量，%； 、飞灰系数、炉渣比（飞灰、炉渣量占总灰量的重量份额）；本试验飞灰在空预器出口烟道用等速取样装置直接取样，炉渣在捞渣机出口均匀取样。由电厂化学负责化验其可燃物含量，试验数据见表7-1。对于煤粉炉一般近似认为飞灰系数=0.9，炉渣比=0.1。7.1.3 排烟热损失当烟气离开尾部的最后一级受热面时还具有很高的温度，以物理显热的形

9、式排至大气而未被利用，从而形成了排烟热损失。一般用 来表示。而排烟损失热量一般由两部分组成： 干烟气带走的热量；烟气所含水蒸气的显热。 （7-3）式中 排烟焓， （7-4）VRO2三原子气体容积， VRO2=0.01866（+0.375）；VN2理论氮气容积， VN2=0.79+0.8；VH2O理论水蒸气容积，VH2O=0.111+0.0124+0.0161； （cv）RO2、（cv）N2、（cv）H2O分别为各组分平均定压比热容，、燃料收到基元素分析成分，%； 理论空气量，Nm3/kg； =0.0889（+0.375）+0.265-0.0333 排烟过量空气系数，按下式计算： （7-5） 该

10、式在精度要求不高时，可简化为，二者相对误差不超过3%。 冷空气焓， ； 排烟温度，； 风机入口空气温度，；7.2.4化学不完全燃烧热损失 化学不完全燃烧热损失是由于烟气中含有可燃气体，而这部分可燃气体未能释放出其燃烧热所造成的。对于燃煤锅炉，热损失很小，一般不超过0.5%，它与过量空气系数有关，当过量空气系数大于1.2时，可近似认为=0。7.2.5散热损失由于炉墙，金属结构及锅炉范围内的烟风道、汽水管道、联箱等外表面温度高于环境温度，会通过对流和辐射向周围环境散失热量，这部分散失的热量叫散热损失。散热损失可以通过热流计测量各炉墙，金属结构及锅炉范围内的烟风道、汽水管道、联箱等的热流密度算出。没

11、有特别要求的话，可以按照西安热工院的公式计算。 % (7-6) （7-7）式中 额定负荷下的散热损失； 试验负荷下的散热损失； 分别为额定负荷和试验负荷下的蒸发量，t/h；7.2.6灰渣物理热损失灰渣物理热损失是由于炉渣和飞灰排出锅炉时尚具有相当高的温度而引起的热损失。 (7-8)灰渣的平均比热，排渣温度按800计算。7.2 试验数据汇总及计算本试验对3个不同工况分别进行热效率测试。试验数据见下表7-1。 表7-1 试验数据汇总测 试 数 据工况一（机组负荷200MW）工况二（机组负荷270MW）工况三（机组负荷300MW）试验时间2010-3-92010-3-52010-3-12收到基低位发

12、热值 Q.ar net.p （kJ/kg） 170001435017410收到基全水份Mt （%） 8.4421.6810.68收到基灰份Aar （%） 32.2725.5429.66干燥无灰基挥发份Vdaf （%） 43.4740.1842.44空气干燥基水份Mad （%） 2.866.642.54收到基碳Car （%） 44.9839.3944.47收到基氢Har （%） 3.082.532.97收到基氧 Oar （%） 9.719.5710.87收到基氮Nar （%） 0.780.60.77收到基硫 Star （%） 0.740.680.59空预器出口飞灰含碳量Cfh （%）4.834.

13、11.98炉底灰渣可燃物Clz（%）2.681.20.95飞灰系数afh 0.90.90.9炉渣比alz 0.10.10.1空预器出口烟气含氧量（%）4.94.44.8排烟温度 apy （） 128138136环境温度 （）000试验负荷下的蒸发量 （ t/h）617842927.9额定负荷下的蒸发量 （ t/h）933.9933.9933.9机械未完全热损失 q4(%)3.0062.3101.066排烟过量空气系数 apy1.3041.2651.296理论空气量 V0（Nm3/kg）4.5163.8764.398三原子气体容积 VRO2（Nm3/kg）0.8450.7400.834理论氮气容

14、积 VN2（Nm3/kg）3.5743.0673.481理论水蒸气容积 VH2O（Nm3/kg）0.5190.6120.533排烟焓 hpy (kJ/kg)922.921893.135963.653冷空气焓 hlk(kJ/kg)000排烟热损失 q2(%)5.2666.085.476额定负荷下的散热损失 q5e(%)0.4990.4990.499试验负荷下的散热损失 q5(%)0.7550.5530.502灰渣物理热损失 q6(%)0.1500.1380.132化学未完全燃烧热损失 q3(%)000锅炉反平衡热效率 (%)90.8290.9292.82试验期间分别对各工况的入炉原煤进行取样，并

15、由内蒙古煤田地质科研所化验。煤质分析报告见附页。8.试验对环境的影响和结论8.1 在飞灰取样试验中是在负压区域进行的，在试验过程中一定维持炉膛负压运行，防止飞灰飞出。8.2 入炉煤取样过程中按照正常操作步骤进行，防止对环境造成污染。9.试验对试验人员职业健康造成的影响和结论9.1 飞灰取样需要佩戴口罩。9.2 涝渣取样需要佩戴高温防止烫伤手套。10.试验在安全方面的结论10.1 试验期间，测试人员统一听从试验负责人的安排，精心测试。电厂方面派专工进行现场协调，保证试验顺利进行。10.2 试验期间，影响锅炉稳定、安全运行，立即采取措施并终止试验，且及时通知试验负责人。10.3 试验期间，测试人员

16、进入现场测试时必须戴安全帽，注意安全，防止碰伤、摔伤、烫伤等事故的发生。10.4 观察锅炉燃烧情况时，须戴防火眼镜或用有色玻璃遮着眼睛。10.5 在锅炉升火期间或燃烧不稳时，不可站在看火门、检查门或燃烧器检查孔的正对面。10.6 开启锅炉的看火孔、检查门、灰渣门时，须缓慢小心，并看好向两旁躲避的退路。10.7 时刻注意锅炉承压部件的运行状况，发现泄露马上采取措施并及时处理。11.试验结论与建议整个试验过程中，锅炉、汽机运行参数稳定，均在正常允许范围内。试验期间汽水取样分析表明，炉水、蒸汽品质合格。试验测得三个工况的热效率分别为：200MW时，90.82%；270MW时，90.92%；300MW

17、时，92.82%。通过试验证明，准大#1炉大修前额定负荷下测得的锅炉热效率为90.13%，而在修后额定负荷下测得的锅炉热效率为额定负荷下测得的锅炉热效率为92.82%。能够达到设计要求。大修效果明显。由上面图表可知，锅炉热效率随机组负荷增加而呈抛物线型增加，到额定负荷时达到最大值。机组在低负荷运行时，锅炉热效率偏低，未能达到设计要求。影响锅炉热效率的因素很多，也很复杂，可以说几乎所有风、烟、煤、汽水工质参数的扰动都会影响锅炉热效率发生变化。就其主要方面有低负荷时机械未完全热损失和散热损失都将增大；炉膛的过量空气系数、空预器的漏风等也将大大影响热效率。由于电网的因素，往往机组带不到额定负荷。机组应至少带80%的负荷，才能保证锅炉热效率达到设计要求。综上所述，建议在锅炉运行过程中，要根据负荷要求合理的进行燃烧调整。包括以下几点：一、煤粉细度。合适的煤粉细度是提高锅炉燃烧效率，降低飞灰、炉渣可燃物含量的基本条件，也是进行其他运行参数（如氧量、风量等）选择的前提条件。二、 合理的配风。炉膛出口过量空气系数反映入炉空气量对燃烧过程的影响。合适的过量空气系数（炉膛出口氧量）是飞灰和炉渣含碳量、排烟温度、排烟容积等参数保持经济运行状态的保证，即能保证q2、 q3 、q4为最小。三、 排烟温度。是影响q2的重要因素。与空气预热器及烟道漏