1000MW火电机组锅炉前后墙对冲燃烧控制系统课题研究技术报告.
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1000MW 超超临界锅炉燃烧调整浅析发布时间:2022-12-25T09:19:48.690Z 来源:《中国电业与能源》2022年16期作者:马琪[导读] 随着中国电力工业的迅速发展马琪山西同赢热电有限责任公司 037003摘要:随着中国电力工业的迅速发展,火电机组装机容量逐年增加,燃煤价格不断上涨,发电成本逐年上升。
锅炉燃烧的优劣和热效率的高低对电厂运行安全性和经济性均有很大的影响。
节能减排、提高电厂运行安全性和经济性已经成为越来越重要的研究课题。
某电厂2×1000MW超超临界机组是上海锅炉厂设计、制造的SG-3150/29.3-M7012型超超临界直流锅炉。
为了提高锅炉热效率,进一步挖掘锅炉节能潜力,降低机组能耗和NOX 排放量,笔者对该锅炉进行了燃烧优化调整试验。
关键词:1000MW超超临界机组;直流锅炉;燃烧调整1设备概述SG-3150/29.3-M7012型锅炉是由上海锅炉厂制造的超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式炉。
设计煤种和校核煤种均为贫煤。
锅炉设计和校核煤种的煤质参数见表1。
制粉系统为中速磨煤机配动态分离器直吹式系统,磨煤机型号为MW28D/L-Dyn Ⅲ。
在实际过程中可在此数值上略作调整。
通过燃烧器静态调试阶段,上层燃尽风为直吹方向,下层燃尽风为反切方向,通过燃烧器区域和燃尽风区域风量配比,可以一定程度上调整燃烧,如NOx含量高可以减少燃烧器区域配风,NOx合适而氧量高则可以减少燃尽风区域配风,若左侧汽温偏高,则可以增加下层燃尽风区域风量,若右侧汽温偏高则可以减小下层燃尽风区域风量,燃烧器摆角向上可以提高汽温,反之能够降低汽温。
燃烧调整的过程,根据不同的燃烧缺陷,调整不同的参数,以期达到最佳效果。
4结论针对 1000MW 机组投产以来,由于煤质变化及锅炉自身特性,运行中出现了一些问题,通过上述方案进行燃烧调整,取得了一定的效果。
技术前沿2020.16 电力系统装备丨191Technology Frontier电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第16期2020 No.161 设备概况某厂1000 MW 机组锅炉为超超临界参数变压运行直流锅炉[1],一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、局部封闭、全钢构架,锅炉采用∏型布置方式,前后墙对冲燃烧方式。
设计煤种为补连塔煤,校核煤种为布尔台煤。
锅炉采用节油点火装置及高能电火花-轻油-煤粉,点火及助燃用燃料采用0号轻柴油。
DG2910/29.15-Ⅱ3型,炉膛宽33.9734 m ,深16.8284 m 。
锅炉顶棚管中心线标高约71.7 m ,炉膛断面积为571.7 m 2,炉膛容积为32957.6 m 3,燃烧器区域壁面面积1487.4 m 2,炉膛有效投影辐射受热面9889.6 m 2。
制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台锅炉配6台ZGM123型中速磨煤机(5台运行,1台备用)。
设计煤种煤粉细度R90=20 %,校核煤种煤粉细度R90=18 %,均匀性系数1.1。
燃烧方式为前后墙对冲燃烧,采用48只新型的HT-NR 3低NO x 燃烧器,风、粉气流从煤粉燃烧器、燃烬风喷进炉膛后各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。
前、后墙各布置3层燃烧器,每层8只;同时在前、后墙各布置一层燃烬风喷口,其中每层2只侧燃烬风(SAP )喷口,8只燃烬风(AAP )喷口。
煤粉燃烧器主要由一次风弯头、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置(含调风器、执行器)及燃烧器壳体等零部件组成。
为了提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣及降低NO x 排放,采用了煤粉浓缩器、火焰稳焰环及稳焰齿。
2 结焦现象综述该厂#3机组C 修启动后初期的炉膛负压、主再热蒸汽温度、受热面壁温等锅炉运行参数及结渣情况均正常。
机组启动后第5日21:30,运行监盘发现捞渣机加载油压由正常运行时的8.5 MPa 上升至14 MPa ,水温由正常运行时的67 ℃上升至80 ℃,水位由正常运行时的2.3 m 上升至2.5 m ,就地检查时首次发现锅炉掉大焦,最大焦块尺寸长200 cm ×宽100 cm ×厚40 cm ,为机组投产近5年的罕见大焦块。
1000MW火电机组可调整热力系统的研究及应用发布时间:2022-08-21T01:39:33.729Z 来源:《当代电力文化》2022年8期作者:袁付中[导读] 本文提出了针对火电汽轮机的一种提高机组部分负荷经济性的可调整热力系统优化措施,袁付中国家电投集团河南公司平顶山发电分公司河南平顶山 467000摘要本文提出了针对火电汽轮机的一种提高机组部分负荷经济性的可调整热力系统优化措施,通过该可调整热力系统的研究和应用,可提高国内目前所有通流改造机组部分负荷的经济性,缓解电厂在部分负荷经济性较差的现象,并有利于电厂在部分负荷下运行时锅炉的脱硫脱硝问题。
关键字汽源切换 1号高加热力系统优1 前言近年来,随着国内火力发电厂产能过剩,再加上国内清洁能源占比逐年加大,燃煤火力发电厂年利用率逐年下降。
同时,随着经济结构优化,居民用电和商业用电的比重逐年增加,导致用电负荷峰谷差激增,使得按照带基本负荷设计的大容量火电机组不得不参与调峰,且通常处于较低负荷运行。
火电汽轮机组长期处于低负荷工况下运行意味着效率偏低,煤耗上升,对电厂的整体经济性造成重大影响。
为缓解这一问题,国家对电厂运行提出了宽负荷率的要求,即保证机组在满负荷下拥有较高经济性的同时,在低负荷下也需拥有较高的经济性。
本次针对通流改造机组利用现有热力系统及辅助设备的基础上,通过1号高加汽源切换的方式提高机组部分负荷的经济性,提高电厂在低负荷下运行的经济性。
2 可调整热力系统优化研究2.1 设计背景该可调整热力系统研究依托于平顶山1000MW机组通流改造项目而来,平顶山1030MW超超临界汽轮机改造后为高效超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、反动式、双背压、凝汽式汽轮机,其主要参数为主汽压力25MPa,主汽温度600℃,再热温度600℃,排汽压力4.9kpa,额定给水温度为300.4℃。
汽轮机改造后在部分负荷工作时,机组的整体热力循环以及主机设备等偏离设计条件运行。
1000MW机组锅炉燃烧优化试验研究摘要:本次1000MW机组锅炉燃烧优化实验主要从制粉系统,氧气含量,边配风等三个方面进行优化,并得出了明显的优化结果。
不仅能够降低NOx的含量,提高热效能和锅炉的运行效率,也能够进一步的保证锅炉在正常运行过程中的安全性和经济性。
关键词:1000MW机组;锅炉燃烧;优化试验引言:NOx会直接危害人体健康,且会对大气层造成污染,因此提高NOx的燃烧率,成为电厂考量的重要因素之一。
目前,NOx的燃烧技术主要使用低温燃烧,但在低温条件下,NOx的燃烧效果必然达不到要求,因此燃烧效率与燃烧技术之间的矛盾导致NOx燃烧一直严重困扰着大部分电厂的正常运行。
有些电厂使用了脱硝反应器,导致NOx长期处于高于设计值的情况,不仅会增加空颈瓶内外的压差,提高成本,还会影响锅炉的安全性。
1机组锅炉燃烧优化试验概述1.1设备准备情况此次的1000MW机组锅炉燃烧优化调整实验中所使用的锅炉为超临界压力直流锅炉,压力参数变压运行,构造为全钢悬吊,排出锅炉的残渣为固态,通风情况较为平衡,使用四角圆切燃烧方式。
采用正压直吹式制粉系统,锅炉内的圆切燃烧可以通过上下摆动调节蒸汽层的温度,有四组独立的燃烧气风箱组成,上面为一组气风箱,下面为三组气风箱,下面的气风箱各自有四层煤粉喷嘴。
每一个煤粉喷嘴都对应两台磨煤机,每相邻的两个磨煤喷嘴上方都会统一布置一个组合喷嘴。
锅炉的风烟系统主要有三个部分组成,分别是一次风系统,二次风系统和对流烟道,再配上两台送风机,两台风机,两台可调轴流式引风机,两台锅炉厂配送的空气预热器等。
1.2试验方法首先,测量烟气温度和烟气氧量;其次,在得到准确的数据后,采集测量所需煤炭的样品,飞灰样品和炉渣样品等;再次,测量实验地区的环境温度,湿度及大气压等数据;最后,在进入实验之后,记录所有的运行数据。
在测定锅炉中氧气含量时采用网格法,主要测定烟气中氧气的含量,选择每十分钟测试一次,通过表盘详细记录每十分钟的含氧量变化。
1000MW火电机组协调控制系统发展现状及控制策略-电力论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——一、火电机组协调控制简述所谓火电机组协调控制是大型单元火电机组较为普遍使用的一种控制方式,是指对锅炉和汽轮机组进行整体协调控制的系统,它采用递阶控制系统结构,将自动调节、逻辑控制、保护等多种功能进行有机结合,构成火电机组运行的综合控制系统,保证机组能量转换过程的顺利进行。
火电机组协调控制系统在整个火电机组运行中起到至关重要的作用,可以保证机组输出功率快速与电网匹配、协调锅炉与汽轮机之间的能量转换及火电机组的运行安全。
二、1000MW 火电机组协调控制系统发展现状(一)我国1000MW 火电机组协调控制系统发展现状。
近年,我国单机容量百万千瓦大型火电机组发展迅速,装机数量和总容量均居世界首位。
据有关资料统计,现在我国火电厂投运500MW ~1000MW 机组共有300 余台,其中超临界机组占1/3.火电机组的控制协调系统在火电锅炉运行中的重要性日益显现,已得到了广泛的应用。
1000MW 大型火电机组协调控制的对象包括直流锅炉、汽轮机和发电机组成的整个机组。
协调控制系统的主要特点表现在:多输入和多输出;随负荷变化机组的动态特性变化幅度大;强非线性、强耦合、大惯性、存滞后。
火电机组的协调控制系统包括给水子系统、燃烧子系统、气温子系统、送风子系统等多个子系统。
这些子系统之间交叉合作,共同完成对1000MW 火电机组协调控制的目的。
协调控制系统的研究现状分为两方面,基于模型的研究和基于智能化方法的研究。
(二)机组协调控制方面存在的问题。
通常来说,一般的机炉协调控制与电网要求相距甚远,1000MW 大型火电机组也不例外。
目前,1000MW 大型火电机组协调控制方面常见的问题以及优化目标为:1. 机组稳定运行后蒸汽压力不稳定,出现频繁波动,有时最大值达到0. 5MPa.主要是锅炉主控压力调节器调节参数偏弱等原因造成。
文献综述论文学院:化工与能源学院专业:热能与动力工程姓名:司世盟学号:200903902151000MW 级火电机组锅炉发展综述摘要: 介绍了国外1000MW 级火电机组锅炉参数及发展情况, 并对我国大容量机组锅炉的发展提出了建议。
关键词: 大容量; 火电机组; 锅炉; 百万千瓦级0 前言上海外高桥电厂第二期工程为引进2 台900MW 超临界压力变压运行发电机组, 锅炉由德国阿尔斯通公司设计制造, 汽轮机由西门子公司设计制造, 将于2003 年投运。
这是我国迄今为止单机容量最大的火电机组, 是我国火电发展史上的又一个新的里程碑。
在我国自行设计发展百万千瓦级火电机组以前, 必须做好各种技术准备和储备工作; 另一方面, 对大容量机组运行中可能出现的问题和故障也应有所估计和准备。
为此, 了解百万千瓦级大容量机组锅炉的发展情况、结构特点以及运行情况是非常必要的。
直至90 年代中期, 已经投运了单机容量在800MW 以上的火电机组的国家只有美国、日本和原苏联3 个国家。
德国在90 年代末、21 世纪初才投运了一些800MW 以上的火电机组。
我国东北的绥中发电厂在90 年代从俄罗斯引进了组投运的报道。
百万千瓦级的大容量火电机组从60 年代在美国的兴起, 70 年代开始逐渐衰退, 至80、90 年代在日本又崛起的经历, 以及国外大容量机组锅炉的运行和技术发展经验均值得我国借鉴。
本文主要介绍美国、日本以及原苏联等3 个国家大容量机组锅炉的发展情况。
800MW 机组。
其它国家则少见有这类大容量机1美国的大容量电站锅炉本世纪60、70 年代是美国火电行业的黄金时代。
由于不断增加单机功率和提高蒸汽参数, 大容量、高参数火电机组不断涌现, 单机容量迅速突破1000MW。
首台1000MW 以上发电机组于1965 年投运, 装于Con so lidate Edison 电力公司的Raven sWood 火电厂, 其锅炉由CE 公司设计制造。
1000MW大型火电机组汽机锅炉点火后调试工作探讨摘要:锅炉是火电机组的重要组成部分,运行前必须进行调试,确保运行参数达标。
文章结合实际案例,从汽机锅炉概况和调试内容入手,介绍了点火调试前的准备工作和点火后的调试工作,以供参考。
关键词:火电机组;汽机锅炉;点火调试;准备工作对汽机锅炉进行点火调试,能了解系统的静态和动态性能,检测各种工况下的振动情况;记录各项运行参数,确定最佳投用和运行方式;检验设备的制造、安装、设计质量和性能,设备运行中及时发现问题、解决问题[1]。
通过调试工作,能促使机组安全、可靠、稳定运行,达到预期生产状态,提高火电厂的综合效益。
1.汽机锅炉概况和调试内容1.1 锅炉概况以某电厂为例,采用2×1000MW超超临界燃煤机组汽轮机,型号是N1050-27/600/600。
汽轮机是超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,采用八级回热抽汽。
汽轮机使用1146mm末级独立长叶片,从THA工况到VWO工况,均能实现最佳机组效率。
旁路系统由西门子生产,能满足机组在高中压联合启动时冷态、热态、极热态的参数需要。
锅炉给水系统使用2台汽动给水泵,配有汽机润滑油、抗燃油系统、盘车、顶轴系统,发电机氢气、内冷水系统、密封油系统等。
1.2 调试内容汽机锅炉调试内容有:①整套启动试运。
设备和系统试运行合格,对炉、机、电整套启动,试运从锅炉点火开始、到满负荷试运移交试生产为止,整个调试分为空负荷、带负荷、满负荷三个环节。
②空负荷调试。
从机组启动冲转开始、到机组并入电网为止,试验内容有:启动开机、调节保安系统调试和整定、电气试验、并网带初负荷、主汽门调门严密性试验、电超速试验。
③带负荷调试。
从机组并入电网开始,到机组满负荷为止,试验内容有:调整制粉和燃烧系统、调试汽水品质、投入和试验保护及自动装置、用电切换、启停、真空严密性试验、阀门活动试验、控制系统负荷变动试验、RB试验、甩负荷试验、给水泵气源切换试验。
1 绪论1.1 课题研究的背景和意义国外在发展先进的大型超临界火电机组方面已经取得了很大进展,技术日益成熟,并被广泛应用,取得了显著的节能和环保效益。
国产火力发电机组要提高经济性和热能利用效率,需要增大机组容量,并提高机组的参数。
增大单机容量,可以降低机组每千瓦的投资,而提高机组的参数可以提高火力发电机组的效率。
燃煤锅炉在我国大量存在并发挥着重要作用。
燃煤锅炉是一个具有较大纯迟延和容量迟延特性的控制对象,而且其燃料量难以准确测量,因此燃煤锅炉控制的难点在于燃烧系统的控制。
锅炉燃烧控制的任务是使进入锅炉的燃料的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应,同时保证锅炉燃烧过程安全经济地运行。
锅炉主蒸汽压力是锅炉燃烧控制系统中的一个极为重要的指标,同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
蒸汽压力过高会增加对机器设备损伤,蒸汽压力过低又不能正常启动设备,这些不仅对生产和生产设备造成很大的负面影响,也给企业带来了较大的经济损失。
由于采用中间储粉仓式制粉系统在基建投资和运行费用上的耗费比采用直吹式制粉系统多,因此现代大型发电机组大多数采用直吹式制粉系统。
直吹式锅炉的燃烧控制具有如下特点]1[:(1) 直吹式制粉设备的锅炉将制粉设备与锅炉本体紧密的联系成一个整体,因此,直吹式制粉设备的锅炉运行中,制粉系统也成为燃烧过程自动控制不可分割的部分;(2) 直吹式锅炉中,改变燃料调节机构的给煤机转速后,还需要经过磨煤制粉的过程,才能使进入炉膛的煤粉量发生变化。
直吹式锅炉在适应负荷变化或消除燃料内扰方面的反应均较慢,从而引起汽压较大的变化。
同时,大容量机组的应用,对自动控制系统提出了更高的要求,不但要求系统硬件的可靠性必须提高,更重要的必须保证控制策略的可靠性和先进性。
1.2 本课题设计的目的针对该电厂两台1000MW火电机组的DG3000/26.15-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生锅炉(每台炉共配有48个HT-NR3型旋流煤粉燃烧器,并采用前后墙对冲的布置方式,与之配套的是6台中速磨煤机,1台磨煤机配1台电子称重式给煤机)设计符合实际情况的燃烧控制系统。
1000MW火电机组热工控制系统2015年10月目录第一部分 DCS总体情况介绍 2—7 第二部分超超临界锅炉启动系统说明 8—14第三部分机、炉、电主保护梳理 15—17 第四部分协调及启动系统控制说明 18—25 第五部分汽轮机调节器DTC 26—62 第六部分 DEH自启动逻辑 63—84第一部分 DCS总体情况介绍本工程锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的超超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、双切圆燃烧、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型布置。
锅炉出口蒸汽参数为27.56 MPa(a)/605/603℃。
汽轮机采用上海汽轮机厂生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽。
最大连续功率(TMCR)下参数:额定功率1060.157 MW;额定主汽门前压力 26.25MPa(a);额定主汽门前温度 600℃;额定再热汽阀前温度600℃。
发电机采用上海电机厂生产的THDF125/67发电机组,额定功率1000MW,最大连续输出功率1100MW,额定电压27kV,额定功率因数0.9(滞后),额定转速3000r/min,冷却方式为水氢氢DCS系统采用爱默生公司OVATION400控制系统,工作站操作系统采用win3.2.x,组态工具为DELELOPER STUDIO。
两台机组共设置三个网络,分别为#7机组、#8机组、公用网络,网络之间信号交互采用硬接线。
单元机组共配置32对控制器(含2对MEH控制器),公用系统配备3对控制器。
控制器布置如下(每一系统项为一对控制器)DCS网络结构框架图如下:DCS系统总貌图如下:DCS电源原理示意图如下:MFT硬回路采用单回路设计,由DCS侧送三个常闭触点至跳闸表决回路和操作台硬按钮(双按钮串并联)并联后触发扩展继电器组动作。
MFT硬回路原理图如下:第二部分超超临界锅炉启动系统说明1.概述对于采用直流运行方式的超临界超超临界锅炉而言,水冷壁内的工质流量与锅炉负荷成正比变化,当锅炉负荷升高时、质量流速升高,当锅炉负荷降低时、质量流速也随之降低。
1000MW超超临界锅炉过再热汽温运行调整研究摘要随着湖北能源集团襄阳宜城电厂#1机组投入商业运行,在保证机组安全的前提下,尽可能提高机组经济性显得越来越重要。
在#1机组的短暂运行时间期间,发现机组部分参数还没有达到设计值,尤其是过再热汽温与设计值仍存在一定的差距,本文在制粉系统优化试验(磨煤机热一次风调平试验、煤粉细度调整试验)、燃烧器配风调整试验(燃烧器内外二次风开度及燃尽风直、旋流强度调整)等均已完成的前提下,仅针对机组运行中运行人员可以操作的部分进行相关分析,经过对#1炉运行特性的观察分析及实际操作调整,最终得出在运行中采取哪些有效措施可以提高过、再热蒸汽温度参数,对于指导同类型机组运行调整具有重要的意义。
关键词:直流炉、前后墙对冲、再热汽温、再热器壁温、燃尽风、吹灰1设备概况湖北能源集团襄阳宜城电厂一期工程为2×1000MW超超临界湿冷机组,锅炉为东方锅炉DG2972/29.3-II8 型超超临界参数、变压运行直流锅炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、前后墙对冲燃烧方式、燃煤Π型锅炉,#1炉出口蒸汽参数分别为29.3MPa/610/625℃;6台磨煤机分3层布置在前、后墙上;#1炉高温再热器及低温再热器采用SA-213T92,全负荷壁温推荐报警值均为649℃,低温再热器采用SA-213T92,全负荷壁温推荐报警值均为616℃。
经观察存在受热面壁温接近报警值,操控裕量小的常态问题,尤其是高再、低再壁温;为防止负荷及煤质波动造成管壁超温,往往控制高再管壁温度在639℃以下,低再壁温603℃以下,再热汽温平均值一般仅能达到在615℃。
#1炉设计煤种为陕煤化集团小保当煤矿煤炭。
其干燥无灰基挥发分高Vdaf 37.53%,灰熔点低1130℃,极易结焦。
故规定每日进行一次锅炉全面吹灰工作。
观察#1炉燃用设计煤种情况下,稳燃能力较强,故规定锅炉负荷≥500MW且燃烧稳定时,可进行高温区长吹灰器单吹工作;锅炉负荷≥600MW且燃烧稳定时,可进行高温区对吹工作。
1000MW火电机组汽轮机控制系统分析与设计摘要:现代火力发电汽轮机组因经济效益,节能减排的需求越来越向大容量、高参数方向发展,汽轮机控制策略更加复杂,特别是在变工况过程中,需要综合考虑的因素更多了,同时单机容量的增加对控制系统的稳定性,设备可靠性以及机组的自动化水平提出了更高的要求。
关键词:1000MW;超超临界;机组仿真;控制系统引言:随着汽轮机组越来越向大容量、高参数方向发展,其控制策略更加复杂,特别是在变工况过程过程中,需要综合控制的因素更多了,单机容量的增加对控制系统的稳定性及设备可靠性提出了更高的要求,1000MW汽轮机控制系统更是其中的重中之重。
一方面参数的提高要求机组控制更加快速准确,另一方面机组的启停步骤及判断条件更加复杂,因此对1000MW汽轮机控制系统提出了全自动启停的要求,以降低人为失误造成的机组主设备的热应力冲击和故障损坏。
达到提高运行的经济性和保障设备安全,实现机组节能降耗,减轻操作人员的工作强度的目的。
1轮机控制系统架构设计1.11000MW汽轮机控制系统硬件结构设计该类型汽轮机控制系统是以ABBSymphonyPlus分布式控制系统为基础搭建的。
分散控制系统DCS是一个开放的由现场过程控制器级别和上层操作员级别共同组成的双层或多层控制网络结构,其结合了电子,计算机,通讯,先进控制技术等多种学科,目前使用已经非常普遍,其而下一步的发展方向目前看是更加开放的现场总线及无线技术。
DEH.y-期均为通用控制系统其不对外开放,随着DCS系统应用的日渐广泛,汽轮机控制系统也根据市场需求逐渐由专用DEH向通用型DEH转变。
另一方面DEH作为整个电厂分散控制系统的一部分,与DCS紧密的结合在提高电厂的整体自动化水平,方便维护等方面的优点也越来越为人们所重视。
1.21000MW汽轮机组控制系统组成上海汽轮机有限公司生产制造的百万千瓦超超临界汽轮机其控制系统由四个子系统组成分别是:汽轮机安全保护系统,汽轮机闭环控制系统,汽轮机自启动控制系统,汽机油泵风机.每个子系统含有一对独立的控制器及其输入输出卡件分别完成其所分配的控制任务,彼此协调工作实现机组的启动、运行、保护等任务。
1000MW机组超超临界直流锅炉燃烧调整分析摘要:技术成熟的大容量超临界和超超临界机组将是我国洁净煤发电技术的主要发展方向,也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的最现实和最有效的途径。
锅炉燃烧调整是保证整个机组的稳定性、安全性、经济性的重要手段,保证锅炉各项参数和指标在设计值范围内是燃烧调整的主要目的,2×1000MW机组自2010年6月投产以来,遇到了两侧主再热汽温偏差大、锅炉炉膛出口CO含量高、飞灰含碳量较高等问题,通过锅炉的燃烧调整,找到锅炉的最佳运行方式,保证锅炉的安全经济运行。
关键词:1000MW机组超超临界;直流锅炉;燃烧调整1、锅炉概况两台超超临界机组,锅炉由上海电气生产,锅炉型号:SG-3044/27.46-M53X,锅炉型式为超超临界参数、直流锅炉、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊构造、露天布置、单炉膛塔式布置形式。
燃烧系统采用的是阿尔斯通公司低NOx摆动式四角切圆燃烧技术(LNCFS),采用中速磨煤机一次风正压直吹式制粉系统设计,配置6台ZGM133N中速磨煤机,共计48个直流式燃烧器,在炉膛呈四角切圆方式燃烧。
2、锅炉冷态试验每次在机组检修后都进行相应的锅炉冷态试验,主要是检查:(1)核对锅炉燃烧系统的一、二次风风门挡板的安装位置、角度是否正确,调节是否灵活;(2)进行一次风调平、二次风挡板特性试验,核对各个煤粉管一次风压及一、二次风流量测点,核准一、二次风量和一次风速显示正确,调整进入磨的一次风量,保证煤粉细度。
3、锅炉启动初期的燃烧调整采用机械雾化油枪点火,在启动初期,易造成燃烧不充分及局部受热面温升超限,因此在启动点火时,为保证锅炉安全,燃烧调整我们采取以下措施:(1)适当开大首台磨组上下两层的二次风挡板及周界风,适当降低一次风速度,保证煤粉燃烧充分;(2)提高一次风温度,原采用风道燃烧器进行加热热一次风,安全性较差,现通过技术改造,加入了热一次风换热器,保证首台磨出口温度在90~95℃左右,煤粉的燃尽率和稳定性得到了提高;4、锅炉正常运行时的燃烧调整4.1制粉系统的运行方式及一次风量ZGM133N中速磨的额定出力为95.8t/h,磨煤机正常出力在额定出力的50~100%之间,当磨煤机平均出力小于50%时,停运一套制粉系统,当平均出力达到80%时,启动备用磨组,正常运行5台磨,锅炉带额定负荷。
1000MW超超临界直流炉燃烧调整试验发布时间:2022-02-15T08:51:32.689Z 来源:《电力设备》2021年第12期作者:聂华华[导读] 广东粤电(惠来)靖海发电有限公司#4锅炉型号为DG3033/26.15-Ⅱ1型。
(广东粤电靖海发电有限公司广东揭阳 515223)摘要:广东粤电(惠来)靖海发电有限公司#4锅炉型号为DG3033/26.15-Ⅱ1型。
为东方锅炉厂制造的超超临界参数变压直流炉、前后墙对冲燃烧、固态排渣、单炉膛、一次中间再热、采用烟气档板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊结构,Π型锅炉。
设计煤种为神府东胜烟煤,校核煤种为山西晋北烟煤。
为了解锅炉及其辅机在各种运行工况下的运行特性,以提高锅炉效率,降低辅机电耗及氮氧化物排放浓度为主要目的,将锅炉运行调整到最为理想的状态,所以进行本次锅炉燃烧优化调整试验。
关键词:超超临界机组;直流炉;燃烧调整1.锅炉燃烧优化调整试验1.1燃烧器配风调整本次燃烧调整采用的是SBT旋流燃烧器优化调整法,该法对48只燃烧器的风门套筒以及旋流开度进行逐支调整。
为了使炉内配风均衡,避免因炉内配风不均而出现局部缺氧现象,又或由于局部过烧导致燃烧不完全及NOx偏高等现象,故需要对燃烧器各风门进行重新调整。
燃烧器调整前对4号炉在1000MW负荷进行了摸底工况,下图为调整之前1000MW(T-02)的烟气分布情况。
从试验结果分析:(1)600MW负荷工况下,修正后的锅炉效率由优化调整前的93.32%增高至93.86%,锅炉效率提高了约0.54个百分点;(2)优化试验后,六大风机总电流共降低了约80A;(3)600MW负荷工况下,优化后的NOx排放浓度降低了约40mg/Nm3。
从试验结果分析:(1)400MW负荷工况下,修正后的锅炉效率由优化前的91.69%增高至92.60%,锅炉效率提高了约0.91个百分点,燃烧优化效果十分显著;(2)优化试验后,六大风机及增压风机总电流共降低了约40A,有效降低了厂用电率;(3)400MW负荷工况下,优化后的NOx排放浓度降低了约74mg/Nm3;(4)在400MW负荷下,运行氧量还有降低的空间,受限于SCR入口A、B两侧烟温偏差较大(A侧烟温偏低),继续降低运行氧量会导致A侧烟温进一步降低,威胁机组安全运行。
1000MW 超超临界锅炉反向双切圆燃烧系统试验研究刘思平 华润电力(海丰)有限公司 王毅斌 周 静 西安交通大学热能工程系1.概述华润电力(海丰)有限公司(以下简称“海丰电厂”)2×1000MW 超超临界燃煤机组锅炉为哈尔滨锅炉厂设计制造的HG-3100/28.25-YM4型超超临界变压运行直流锅炉,采用П型布置、单炉膛、一次中间再热、低NOX 主燃烧器和高位燃尽风分级燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,每台锅炉配6层煤粉燃烧器,每层各8只,共48只煤粉燃烧器。
A 层燃烧器配有微油点火装置,共8支,单支出力为120kg/h,还隔层配置AB、CD、EF 三层大油枪,共24支,单支出力为1275kg/h。
制粉系统为ZGM123G-II 型中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统,每台炉配6台磨煤机,BMCR 工况下5运1备,并配备6台与之相适的电子称重式给煤机(型号)。
2.问题现状及原因分析2.1问题现状海丰电厂机组投产后锅炉运行时存在如下至后来的三维有限元分析模型。
Sun 等较早地在Mindlin 板理论的贴补胶接修理的基础上构建了二维有限元模型,在这个前提下发展了被命名为三层模型(Three Layer Model)的二维有限元模型,母板、胶层和补片都选择板单元,模拟胶层过程中运用弹性连续体,而非剪切弹簧元。
这种模型不仅能够对单侧补片修导致成的弯曲进行模拟,而且能够对修补结构中的热残余应力加以考虑。
4.挖补修理分析现阶段在理论和试验方面,关于复合材料挖补修理的重心主要集中在补斜面形或阶梯形单搭接试件和搭接挖补修理试件,对于三维补片挖补修理构型关注不足。
除此之外,复合材料蜂窝夹层结构的面板同样也是选择这种修理方式。
这种修理方式在研究对象方面与贴补修理具有相似性,通常可以划分为搭接及其补片挖补修理试件。
其研究方式的重心通常主要集中在试验及其理论分析,理论分析主要两种具体分析方法:解析法及其有限元数值分析,相对而言,前者的研究较少,通常在斜面形搭接试件的分析领域有所运用。
技术协作信息
对电力资源的需求量越来越大,
图1机组锅炉结构
二、1000MW火电厂机组锅炉事故预防方法
1.电厂机组锅炉场地指标的安全防护措施。
1000MW机组锅炉作为一种大型的发电机组,在具体的发电工作过程中,首先,必须要保证工作环境的安全性和稳定性,以此来为锅炉技术提供出更稳定的工作环境。
首先,需要在机组周围设置必要的防护措施,比如安全防护栏、防护罩等,将安全套直接安装在传统设备的皮带轮或者是背靠轮,有效保证运行工作过程中的平稳性,通过这种防护处理可以有效保证机组皮带在运转过程中不会进入杂物。
其次,为了有效保证相关工作人员的人身安全,防止出现人员伤害事故,需要将一些必要的紧急救治和安全防护设施设定在生产岗位的附近,以此来应对随时可能出现的意外事故。
最后,要安装走梯平台以及吊装孔等,要保证锅炉机组的运行工作符合安全工作的相关标准,防护栏的安装需要至少设定为1.2m以上。
对锅炉系统设备进行一致性颜色标注,方便工作人员对其进行确认和操作,防止工作人员在工作。
论1000MW机组超超临界直流锅炉燃烧调整摘要:对锅炉的燃烧进行调整,可以使得机组保持稳定与安全。
其中最重要的影响因素是设计良好的参数与指标。
铜山华润 2×1000MW 机组,多年来在实际应用中存在主蒸汽温度偏高、炉内温度偏高等问题。
所以调整锅炉的燃烧方式,对于锅炉安全环保至关重要。
关键词:锅炉;燃烧调整;超超临界锅炉简介本文研究对象使用ALSTON公司的燃烧系统,燃烧室小,四角振动,配有6-ZGM133N型中速磨[1]。
分为四组燃烧器,最新的燃烧器组为SOF、CAF汽轮机,调节磨煤量所需的参数,调节磨煤机二次风,确保高效燃烧,防止炉膛结渣,高温腐蚀,烟气温度差别过大。
一、锅炉冷态每次对机组进行检修之后,在锅炉内的试验都是冷态的,重点检查:(1)对锅炉的控制、二次风阀的位置和位置的安装或调整是否正确,或是否灵活;(2)对一次风和二次风的挡板,都要进行实验,检查煤粉管一、二次风的测点,正确调节风速,保证气流的细度。
二、初期燃烧调整在点火时,为了保证锅炉燃烧调节的安全性,我们使用以下方法:(1)保证锅炉的正确安全,我们打开了空气层的上下二级空气挡板,降低了一次风速,使煤粉完全燃烧。
(2)使得一次风的温度增大,增加热一次风,使得机出口温度在90左右,提高了煤粉燃烧率;(3)在保证锅炉高温高压的前提下,初步增加了磨煤机分离器的转速,尽快提高了给煤量,并可拆除部分油枪,有助于启动磨煤机分离器。
保证了锅炉安全经济,使得SCR脱硝催化剂不会导致烧结。
(4)适当减小燃烧器喷嘴的角度,适当设置足够大的助燃空气压力挡板,从而大大减小炉中心的温度,同时在必要的时候,将SOFA风打开,有助于降低两边的烟温。
三、运行时燃烧调整3.1出氧量控制控制锅炉运行时的出口氧量,最关键的是控制二次风的量。
通过锅炉效率的平衡控制方法,锅炉在运行过程中含氧量高,运行中的含氧量大[2]。
第一,如果炉内的热量减小,则会严重阻碍到辐射换热;第二,可能引起烟气损失上升;第三,供给风扇功率大大增大。
1000MW超超临界火电机组设计、施工、调试、运行问题分析、改进成果和经验教训——华电莱州一期工程建设经验及教训【摘要】莱州公司在一期工程(2×1000MW级)建设过程中,把握“安全、质量、工期、造价”四大核心要素,于2012年实现一期工程圆满“双投”,#2机组被授予“中国华电集团公司发电装机突破1亿千瓦标志性机组”,各项经济技术指标均达到国内同类型机组先进水平。
#2机组实现了168试运后不停机直接进入商业运行,连续运行191天,创国内百万机组高水平,实现了“投产即达标、投产即稳定、投产即盈利”的预定目标,并在工程设计、施工、调试、运行方面积累了宝贵的经验。
【关键词】百万机组工程设计施工调试运行经验引言莱州一期工程的工程建设,坚持高起点、高标准,全程从严管理,取得了优异的基建管理成绩,在基建全过程中赢得了高度评价和荣誉,列举如下:1、2010年,莱州一期工程被中国电力规划设计协会评选为“2010年度电力行业优秀工程咨询成果一等奖”。
2、2010年,莱州一期工程被中国施工企业联合会、中电建协共同确定为“国家重大工程全过程质量控制试点工程”。
3、2011年,莱州一期工程被国家电监会、中电建协共同确定为“电力建设安全生产标准化试查评项目”。
4、2011年,《降低影响混凝土结构耐久性的缺陷率》获得全国工程建设QC成果一等奖。
5、2012年,《电焊气割防火罩的研制与应用》获得中电建协成果发布一等奖。
本文重点论述莱州一期工程在工程设计、施工、调试及运行方面积累的经验,并介绍其在试运和运行中所遇到的重要设备问题及解决情况。
1 华电莱州一期工程基本情况1.1莱州一期项目简介华电莱州发电有限公司成立于2010年8月,由华电国际电力股份有限公司和山东省国际信托投资有限公司按照75%和25%的比例合资组建。
项目规划容量8×1000MW,一期工程建设2台1000MW级国产超超临界燃煤机组,配套建设2×3.5万吨级通用泊位和3.5万吨级航道工程,是集团公司首家以百万机组起步的发电企业,也是华电国际首个电港一体化项目,属于“节能、节水、占地少、环保型”的港口大型电站项目。
1000 MW超超临界机组锅炉冲管过程与分析锅炉的过热器、再热器管内及其蒸汽管道,由于结构及布置等方面的原因,一般不宜进行化学清洗。
安装结束后的火电机组锅炉和系统管道,不可避免地在炉管内和管壁上仍滞留或附着一些氧化铁等硬质异物,如让这些杂物遗留在受热面管道系统中,则当锅炉投入运行后,易造成过热器、再热器堵塞爆管;而一旦被蒸汽带入汽轮机,高速运动的硬质颗粒撞击到叶片表面时会产生凹坑或切削效应,将会产生很大的危害性。
因此,新装锅炉在正式投运之前,必须清除在制造、运输、保管、安装过程中残留在过热器、再热器及管道中的各种杂物,如焊渣、旋屑、氧化铁皮、泥砂等。
1 设备概况某电厂超超临界机组锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的超超临界参数变压运行、带中间混合集箱、垂直管管圈水冷壁直流锅炉、单炉膛、一次中间再热、采用前后墙燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型、半露天布置的燃煤锅炉。
2 冲管理论简述2.1 蒸汽冲管工艺比较稳压冲管是在锅炉蒸汽压力、蒸汽流量比较稳定的情况下进行的冲管,冲管时冲管控制门全开,锅炉水动力工况较稳定,可以稳定投入制粉系统。
由于超超临界直流锅炉没有汽包,锅炉蓄热小,业界普遍认为稳压冲管是其最佳选择。
降压冲管是指锅炉事先维持一个较高的冲管压力,然后迅速全开临时冲管门,使得锅炉压力迅速下降,蒸发量瞬间骤增,从而实现对锅炉受热面的吹扫[1]。
降压冲管是以锅炉产生的蒸汽为动力和蓄积的热量瞬间释放,对过热器、再热器管道内的杂质进行吹扫。
稳压冲管的优点:(1)每次冲管持续时间长,冲管次数少,以有效冲管时间论,稳压冲管1次相当于降压冲管多次,是更合理的方式;(2)对锅炉受热面等承压部件的热冲击应力较小,对启动分离器水位、锅炉启动循环系统的扰动小;(3)可以稳定投入制粉系统,既节约了燃油的耗量,又为整套启动奠定了良好的基础;(4)稳压冲管不用频繁的操作来维持压力和温度交变,操作相对简单,运行工况稳定。
1 绪论1.1 课题研究的背景和意义国外在发展先进的大型超临界火电机组方面已经取得了很大进展,技术日益成熟,并被广泛应用,取得了显著的节能和环保效益。
国产火力发电机组要提高经济性和热能利用效率,需要增大机组容量,并提高机组的参数。
增大单机容量,可以降低机组每千瓦的投资,而提高机组的参数可以提高火力发电机组的效率。
燃煤锅炉在我国大量存在并发挥着重要作用。
燃煤锅炉是一个具有较大纯迟延和容量迟延特性的控制对象,而且其燃料量难以准确测量,因此燃煤锅炉控制的难点在于燃烧系统的控制。
锅炉燃烧控制的任务是使进入锅炉的燃料的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应,同时保证锅炉燃烧过程安全经济地运行。
锅炉主蒸汽压力是锅炉燃烧控制系统中的一个极为重要的指标,同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
蒸汽压力过高会增加对机器设备损伤,蒸汽压力过低又不能正常启动设备,这些不仅对生产和生产设备造成很大的负面影响,也给企业带来了较大的经济损失。
由于采用中间储粉仓式制粉系统在基建投资和运行费用上的耗费比采用直吹式制粉系统多,因此现代大型发电机组大多数采用直吹式制粉系统。
直吹式锅炉的燃烧控制具有如下特点]1[:(1) 直吹式制粉设备的锅炉将制粉设备与锅炉本体紧密的联系成一个整体,因此,直吹式制粉设备的锅炉运行中,制粉系统也成为燃烧过程自动控制不可分割的部分;(2) 直吹式锅炉中,改变燃料调节机构的给煤机转速后,还需要经过磨煤制粉的过程,才能使进入炉膛的煤粉量发生变化。
直吹式锅炉在适应负荷变化或消除燃料内扰方面的反应均较慢,从而引起汽压较大的变化。
同时,大容量机组的应用,对自动控制系统提出了更高的要求,不但要求系统硬件的可靠性必须提高,更重要的必须保证控制策略的可靠性和先进性。
1.2 本课题设计的目的针对该电厂两台1000MW火电机组的DG3000/26.15-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生锅炉(每台炉共配有48个HT-NR3型旋流煤粉燃烧器,并采用前后墙对冲的布置方式,与之配套的是6台中速磨煤机,1台磨煤机配1台电子称重式给煤机)设计符合实际情况的燃烧控制系统。
在燃烧系统的控制方面,常规的PID调节器控制原理简单,容易实现,稳态无静差,因此长期以来广泛应用于工业过程控制,并取得了良好的控制效果。
即使在控制理论飞速发展的今天,使用最多的控制方式还是PID控制。
然而,锅炉燃烧控制过程存在着非线性、参数时变性、模糊不确定性等问题,模糊控制器对被控对象的非线性和时变性具有一定的适应能力,即鲁棒性较好等特点,但它也有一些需要进一步改进和提高的地方。
因此,采用模糊-PID控制不仅引入了经典PID调节器的原理简单、调节细腻的特点,而且具有模糊控制器的灵活性和适应性,提高了系统的控制精度。
本设计的目的在于:设计以主蒸汽压力为主被调量,燃料量为副被调量的燃烧控制系统控制方案,保证燃烧控制系统的主蒸汽压力随锅炉负荷的要求调节实际压力值。
同时,在沿袭传统PID控制的基础上,也利用计算机控制技术及模糊控制理论对原有控制系统进行设计,并通过MATLAB仿真比较两种控制方式的控制效果,用以表明加入模糊控制优于传统PID控制方式,有其工程应用价值。
1.3 本课题设计的重点与难点在研究控制系统特性的基础上,根据其控制对象的特点,通过对控制系统当中所用控制器的不断改进,期望使控制系统的控制品质得到提高。
所以,本次设计的重点在于控制系统控制器的设计。
根据其对象及控制系统、控制方式的特殊性,在设计过程中同样也存在不同程度上的干扰因素]2[:(1) 控制系统的研究,基于控制系统被控对象数学模型的建立。
但要获得被控对象的精确数学模型,基本上是不可能的。
实际的生产过程当中,也会有过多的因素不断变化,从而影响被控对象的性能,使得其数学模型不断变化。
所以,控制系统的设计本身就存在一定的局限性;(2) 燃烧控制系统的控制方案,是以主蒸汽压力、燃料量等信号为基础的,但通过测量得到的实际信号无可避免地存在误差,这样也为以实际信号为基础的控制方案增加了一定的局限性;(3) 由于发电厂所用的煤种多变,煤质不一,对煤量控制系统的适应性提出了更高的要求,其应用于实际运行的数学模型建立也更加困难。
2 前后墙对冲燃烧的原理与特性分析2.1 锅炉燃烧控制系统简介燃烧控制系统是电厂自动控制的重要组成部分,目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统采用常规的PID控制方案。
锅炉燃烧自动控制系统常以主蒸汽压力为主调对象,因为锅炉压力是表征其生产过程中的一个极为重要的指标]3[,同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
如图2-1所示,燃烧控制系统是由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成的串级控制系统,其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制三个子系统构成。
燃料控制系统通过调节给煤机转速来调节燃料量,使其与负荷相适应,从而维持主蒸汽压力。
送风控制系统通过调节送风量,保持空燃比,使燃烧更经济;引风控制系统调节引风量,使送、引风量平衡,保持炉膛负压。
其中,送风调节对象和引风调节对象都是用风机挡板作为调节机构的。
在三个子控制系统中,燃料控制系统在燃烧控制系统中起着关键作用。
图2.1 燃烧控制系统结构图锅炉燃烧控制系统主要实现下列任务]4[:(1) 当锅炉的蒸汽量与机组的汽耗量不相适应时,会引起主蒸汽压力的变化,这时必须相应地调节锅炉送风量与煤粉量,以改变锅炉的蒸汽量,使其与机组的汽耗量匹配,从而维持主蒸汽压力稳定;(2) 当燃料量改变时,必须相应调节送风机挡板开度,从而调节送风量,使其与燃料量匹配,保证炉膛烟气含氧量稳定,从而保证燃烧过程有较高的经济性;(3) 调节引风机挡板开度调节引风量,使其与送风量匹配,以保证炉膛压力稳定。
根据机组设备和自动化要求,燃烧控制系统整体设计的特点如下]5[:(1) 机组的协调控制系统根据主蒸汽压力和负荷的变化通过锅炉主控和汽轮机主控分别改变燃料量和汽轮机调节阀的开度,以维持主蒸汽压力的稳定,使机组出力与负荷的变化相适应;(2) 燃料量主控的给定值是锅炉主控的输出,被调量是实际给煤量。
通过给煤机转速控制来改变给煤量;(3) 每台磨煤机的煤量信号(给煤机控制在手动方式)或相应的燃料量主控的输出(给煤机控制在自动方式)经过处理(为满足加煤先加风、减煤后减风以及氧量校正的需要)后作为相应的二次风箱挡板控制给定值去调整二次风量,以保证燃烧的经济性。
(4) 每台磨煤机的煤量信号或相应的燃料量主控的输出经过函数变换分别作为送风机动叶控制系统、一次风压力控制系统、磨煤机一次风流量控制系统的给定值,这样,可以根据燃料量信号分别控制空气预热器的二次风道出口风压、一次风压力和每台磨煤机的一次风量,既可以保持一次风速的稳定,又可以稳定二次风压力,以保证炉膛火焰中心的稳定。
2.2 燃烧器系统分析2.2.1 旋流煤粉燃烧器介绍某电厂1000MW超临界锅炉采用的是BHDB公司生产的HT-NR3型旋流煤粉燃烧器]6[。
该燃烧器主要由一次风、二次风、三次风以及启动油枪和点火油枪组成。
在一次风管中装有煤粉浓缩器用于将煤粉气流进行浓淡分离,利用浓淡燃烧技术来加强煤粉气流的着火和燃尽。
在一次风出口装有火焰稳燃环用于加强煤粉气流的着火。
同时,将助燃空气分为两股(即二次风和三次风),这既有利于煤粉气流的着火和燃烧,又有利于减少煤粉燃烧过程中NOx的生成量。
图2.2 HT-NR3型燃烧器配风示意图在HT-NR3燃烧器中,助燃空气被分为三股,分别是直流一次风、直流二次风和旋流三次风。
一次风由一次风机提供,它首先进入磨煤机干燥原煤并携带磨制合格的煤粉通过燃烧器的一次风入口弯头组件进入HT-NR3燃烧器,再流经燃烧器的一次风管,最后进入炉膛。
一次风管内靠近炉膛端部布置有一个锥形煤粉浓缩器,用于在煤粉气流进入炉膛以前对其进行浓缩。
经浓缩作用后的一次风和二次风、三次风调节协同配合,以达到低负荷稳燃和在燃烧的早期减少NOx的目的。
2.2.2 燃烧器的布置旋流燃烧器常用的布置方式]7[主要有:前墙布置、前后墙对冲或交错布置,此外,还有两侧墙对冲或交错布置等。
其中,前墙布置和前后墙对冲或交错布置在我国应用较为广泛。
燃烧器特性及其布置方式决定了炉内空气动力特性,而良好的空气动力特性应该是使火焰在炉膛充满程度好,烟气不冲墙贴壁,受热面不结渣,布图2.3 前后墙对冲布置置方便等。
而且墙置对冲燃烧方式具有燃烧经济性高,燃烧稳定性和负荷适应性较好, 炉膛结渣倾向低, 炉膛出口烟气热偏差小等特点。
该炉采用新型HT-NR3型低NOx燃烧器,燃烧器采用前后墙对冲布置。
燃烧系统共布置有48只燃烧器喷口,20只燃尽风喷口。
煤粉燃烧器分3层,每层共8只,前后墙各布置16只燃烧器;在前后墙距最上层燃烧器喷口一定距离处布置有一层燃尽风喷口,共20只燃尽风喷口。
燃烧器风箱为每个HT-NR3燃烧器提供二次风和三次风。
每个燃烧器设有一个风量均衡板,用以使进入各个燃烧器的风量保持平衡。
该挡板的调节杆穿过燃烧器面板,能够在燃烧器和风箱外方便地对该挡板的位置进行调整。
二次风和三次风通过燃烧器内同心的二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。
燃烧器内设有挡板来调节二次风和三次风之间的分配比例,能够在燃烧器和风箱外方便地对该挡板的位置进行调整。
2.2.3 前后墙对冲燃烧的特点大型锅炉要结合燃煤着火、燃尽和结渣特性进行炉膛燃烧系统选型,主要是选择燃烧方式、炉膛结构特性参数、燃烧器型式、制粉及配风参数等。
对于不同锅炉的燃烧技术及其不同的燃煤特性,锅炉运行性能有所不同。
锅炉运行性能主要是指燃烧经济性、炉膛结渣特性、煤种适应性及低负荷适应性、炉膛出口烟气热偏差、NOx排放量等。
通过电厂实际运行情况的分析归纳,同其他各种燃烧方式和燃烧器相比较,旋流煤粉燃烧器前后墙燃烧锅炉有如下优越的运行性能]8[:(1) 启动容易前后墙对冲式燃烧系统中,燃烧器实际上是成组启动的,必要时也可以几个燃烧器启动,它并不像其他的燃烧方式要求各角之间协同,也不要求前后墙上下层间的协同,只要本燃烧器风煤比和旋流强度合适就可以,因此控制比较简单,目标比较集中。
(2) 煤的着火和低负荷稳燃特性好煤粉在炉膛内着火和稳燃,主要取决于需要多少着火热和如何得到这些着火热两者之间的平衡。
在前后墙对冲式燃烧旋流燃烧器情况下,煤粉着火基本上是在二次风还没有混入的情况下进行的,即是处在煤粉浓度高、着火温度相对较低、所需着火热较小的情况下进行的,因而点火比较容易。
另一方面,旋流燃烧器的回流区是可调的,对煤的着火和稳燃比较有利。
(3) 煤种适应性好,燃烧经济性高对冲燃烧的旋流燃烧器有较好的负荷适应性和燃烧经济性,主要取决于两点:一是燃烧器型式和布置,二是受热面的配合和调温方式。
前者主要是由于各燃烧器之间风粉分配均匀,一次风取值较自由和回流区的质和量都是可调的,这就大大提高了对不同煤的着火和燃尽的适应性。