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600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞发布时间：2023-06-30T08:23:17.750Z 来源：《中国电业与能源》2023年8期作者：陈飞[导读] 本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义 563000摘要：本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
关键词：超临界W型火焰直流锅炉；水冷壁壁温；结焦；磨损目前国内超临界火焰直流锅炉的水冷壁布局采用低质量流量垂直管设计，水冷壁分为上水冷壁和下水冷壁，两者之间的过渡配有水冷壁中间混合收集器，也就是说，在壁炉下方具有垂直上升的内螺纹管的水冷壁入口歧管中，在L冷却壁的中间混合物歧管中，该垂直优化的阴管具有低质量流量设计，允许W型超临界火焰直流锅炉具有良好的正常流体动力反应特性，其给水流量随着热负荷的增加而增加，这允许管壁的良好冷却，反之亦然。
理论上，该系统可以依靠其自身的自补偿特性来平衡出口温差，减少相同水冷壁流的端壁温差，但在实际操作中发现，低质量流量设计的正常反应特性在任何时候都没有表现出良好的后续性能。
当负载的工作条件发生根本性变化时，正常反应特性具有一定的滞后，使得部分高热负载从管壁温度迅速增加，管壁与相邻或低温区域的温差增加，导致水冷壁过热。
1超临界机组锅炉及燃烧设备简介1.1超临界机组锅炉超临界机组锅炉采用北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的燃煤锅炉，该锅炉出口（脱硝机组前）NOx排放浓度≤700 mg/Nm3的高级同步脱硫和脱硝机组。
600MW超临界“W”火焰锅炉灵活性改造研究
刘法志;李恒;张鹏威
【期刊名称】《节能与环保》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】火电灵活性改造已成为消纳新能源的重要手段。
本文以某600MW超临界“W”火焰锅炉为例,介绍了超临界“W”火焰锅炉灵活性改造研究,主要包括最低稳燃负荷试验、存在的问题、灵活性改造方案、改造效果,并对灵活性改造项目进行了财务评价。
通过灵活性改造,机组深度调峰能力由42.5%额定负荷降至30%额定负荷,新增75MW深度调峰调节能力,项目资本金内部收益率为10.31%,效益显著,可以为同类机组的改造提供参考。
【总页数】6页(P61-66)
【作者】刘法志;李恒;张鹏威
【作者单位】华电电力科学研究院有限公司;华电国际电力股份有限公司奉节发电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TK2
【相关文献】
1.OFA与SCR联合脱硝技术在600MW超临界"W"型火焰锅炉上的应用研究
2.600MW级超临界W火焰锅炉点火方式研究
3.世界首台600MW级超临界W
型火焰锅炉受热面膨胀拉裂治理研究4.600MW超临界W火焰锅炉燃烧调整试验研究5.600MW超临界W型火焰锅炉冷态启动节油研究
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对600MW超临界火力发电机组锅炉效率的几点探讨目前世界上各国所利用的火力发电机的主要能源大都为煤炭，在我国，煤炭消耗也已成为主要的能源消耗方式.。
我国的火电机组企业主要类型为600MW 火力发电组，锅炉在使用过程中对热的利用率直接影响到资源节约，减少能源损失，提高资源利用率是当前的重点和难题.。
本文将以600MW火力发电机组的锅炉的相关数据为基础，重点从对火力发电机组锅炉的热平衡和平衡的公式计算研究、火力发电机组锅炉的分析以及对热和的损失的分析及解决措施等方面来进行探讨.。
关键词：火力发电机组；超临界；锅炉效率在全球经济迅速发展的时代大背景影响、工业迅速发展以及中层阶级的快速膨胀的各种因素的综合作用下，能源消费成为全球各国的主要消费方式，中国的能源消费在全球占到了五分之一，虽然我国在大力发展可再生资源和清洁资源，但由于我国在能源技术方面存在的不足，目前仍旧使用煤炭为主要的能源，而我国目前却处在一种能源消耗高、利用率低的不乐观情况下，所以，通过提高火电机组的能源利用率是当前发展的必然趋势.。
火力发电机组锅炉的热效率和效率可以最直接、最直观的反映出火电机组对能源的利用率情况，为节约能源提供相对准确的数据与有力的指导.。
要想提高能源的利用率，就要尽量减少能源在利用过程中的，就必须分析影响热和损失的主要原因，并探寻解决措施来实现节能.。
一、对火力发电机组锅炉的热平衡和平衡公式的研究首先，根据600MW超临界火力发电机组锅炉的相关数据，建立锅炉热平衡模型，而后进行列平衡式计算.。
设消耗的染料量为D3，燃烧低位发热量为Qdw，锅炉的进水量为D1，焓通过水进入锅炉内的量为h1，通过蒸汽口的水流量为D2，通过蒸汽口的焓的量为h2，二热后蒸汽口的水流量为Dz，二热后蒸汽出口的焓的量为hz2，二热后蒸汽进口的焓的量为hz1，排烟损失的热为Q4，炉墙散热损失的热为Q5，由此可得锅炉热平衡方程为：列式为：D3Qdw+D1h1=D2h2+Dz（hz2-hz1）+Q4+Q5.。
600MW超临界W型火焰锅炉水冷壁管内工质流动
特性研究中期报告
此项目是关于600MW超临界W型火焰锅炉水冷壁管内工质流动特性的研究。
在中期报告中，我们已经完成了以下几个方面的工作：
1. 设计和建立了实验室装置：我们设计了一个实验室装置，用来模拟水冷壁管内的流动情况。
该装置包括水泵、加热器、冷却器和流量计等。
装置能够实现不同的水流量、温度和压力条件，以满足不同的实验需求。
2. 制备了实验样品：我们制备了多个不同材质和不同尺寸的实验样品，以模拟不同的水冷壁管内情况。
样品包括碳钢、不锈钢和合金材料等。
3. 建立了数值模型：我们利用计算流体力学（CFD）软件，建立了数值模型，以模拟水冷壁管内的流动情况。
我们考虑了多个因素，如水流量、温度、压力和管道尺寸等。
数值模拟结果可以提供对实验结果的支持和验证。
4. 进行了实验测量：我们进行了多组实验，以测量不同情况下的水冷壁管内流动情况。
我们测量了水流量、温度、压力和流速等参数，并将结果用于与数值模拟结果进行比较和分析。
在进行这些工作的过程中，我们遇到了一些问题，例如实验时水泵的噪音和震动、实验样品的制备难度等。
我们采取了一些措施来解决这些问题，例如使用吸振器来减少噪音和震动、优化样品制备过程等。
目前，我们已经完成了中期报告涉及的工作，并取得了一些初步的实验和模拟结果。
接下来，我们将继续进行实验和模拟，以进一步验证和深入探究水冷壁管内的流动特性。
600MW超临界机组深度调峰锅炉稳燃研究某电厂装机容量为2×600MW，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司制造的超临界变压直流锅炉，型式为单炉膛、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、前后墙对冲燃烧、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
锅炉型号为：DG2030/25.4-II9。
燃烧系统采用外浓内淡型低NOx旋流煤粉燃烧器，采用无油启动，启动点火由等离子燃烧系统完成。
制粉系统采用双进双出钢球磨正压直吹式方式。
系统布置有湿法脱硫和烟气脱硝装置，脱硫系统取消增压风机，由引风机富裕压头取代增压风机功能；在锅炉省煤器和空预器之间布置有采用SCR工艺的脱硝区域。
为探明#1锅炉在燃用当前煤种下，锅炉在最低不投油助燃负荷下的燃烧和参数的稳定情况以及实际可能达到的最低不投油稳燃负荷，通过试验了解该炉适应电网调峰的实际能力，对#1炉进行最低不投油稳燃负荷试验。
2 锅炉主要设计参数2.1锅炉主要设计参数见表2-13 试验前准备检查工作3.1 机组经调试运行，各主机、辅机能正常运行并满足试验要求；各风、烟门挡板操作灵活。
3.2 烟、风、煤、汽、水等系统无泄漏，与试验无关的系统应关闭或隔绝。
3.3 锅炉部分的所有受热面在试验开始时应保持正常运行时的清洁度。
3.4 具有足够的尽量接近设计煤种的试验燃料。
3.5 试验期间不允许进行任何有可能干扰试验工况的操作，如排污、吹灰、打焦等。
3.6 火检信号能正常投入，自动控制系统运行可靠。
3.7 锅炉断油最低出力试验前锅炉应进行燃烧调整和制粉系统调整试验，以便确定最佳的煤粉细度，一、二次风配比，炉膛出口空气过剩系数。
3.8进行锅炉断油最低出力试验时，应燃用设计煤种或事先商定的试验煤种。
3.9 进行锅炉断油最低出力试验前，需要进行等离子系统试用，确保每套等离子系统能够正常运行。
4 试验过程及结果4.1 试验过程4.1.1 根据试运计划的安排，试验安排在2019年6月21日进行，试验之前全面对锅炉本体设备、辅机设备进行检查，等离子点火系统均已试用，可正常拉弧投运，没有发现严重影响本试验的缺陷。
600MW机组锅炉空气动力场试验概述：试验包括制粉系统调试、锅炉冷态调试、锅炉整组启动调试和燃烧调整试验等内容，锅炉的燃烧工况在很大程度上影响着锅炉设备和整个发电厂运行的经济性和安全性。
燃烧工况调整适当，即燃料燃烧完全、炉膛温度场和热负荷分布均匀，特别是保证直流炉稳定经济运行的必要条件.燃烧调整试验前，应进行冷态调试。
冷态调试的目的在于摸清设备的实际状况，检查和发现设备存在的缺陷，以便及时处理；了解锅炉及配套辅机的冷态工作特性和预见热态工作特性，为锅炉启动和正常运行提供运行控制依据。
冷态试验是锅炉运行和热态试验的基础，是锅炉顺利点火及稳定运行的保证。
依据：针对煤粉锅炉的特点，按照GB10184--88《电站锅炉性能试验规程》、《磨煤机试验规程》（DL467-92）或《ASME试验规程》PTC4.1、PTC4.3规定及有关测试方法进行试验一、试验应具备的条件1 引风机、送风机、一次风机、密封风系统调试完成，能够投入。
2 锅炉本体及烟风系统、制粉系统安装工作结束，内部清理干净，人孔门完整，关闭严密，安装验收合格，风压试验合格。
3 烟风系统、制粉系统所有风门、挡板（包括烟气调节挡板）安装、调试完毕，传动验收合格。
4 烟风系统、制粉系统上的压力、流量、温度测点和回路安装调试完毕，可正常监视。
5 试验用临时测点安装完毕。
6 磨煤机出口煤粉管道各调节缩孔全部打开。
7 所有磨煤机分离器挡板开度调至45%位置。
8 捞渣机和炉底水封注满水，投入。
9 油枪、点火枪安装完毕，油枪、点火枪定位正确。
10 炉内试验平台搭设合格，炉内36V 照明；系统上临时测量平台搭设合格。
11 烟风系统周围杂物清理干净，脚手架已拆除，地面平整，道路畅通，平台、梯子、栏杆齐全。
12 试运区照明充足，有合适的通讯联络手段，没有易燃、易爆物，并有消防设施。
二、主要调试内容（1）设备检查检查送、引风系统的密封性。
送、引风系统泄漏是电厂不安全因素，并且不利于电厂的经济运行；检查风门挡板的调节特性：一是检查风门挡板调节是否灵活；二是检查挡板的实际位置与外部指示位置是否吻合；核实送、引风机的风量和风压是否达到铭牌参数，是否满足锅炉运行需要；燃烧器冷态机械检查。
探讨600MW超临界机组锅炉燃烧调整摘要：目前，我国运行的W型火焰锅炉中普遍存在着燃烧效率低、飞灰含碳量大、排烟温度高、NOx排放过高、结焦严重、燃尽率低等问题。
本文结合甲厂660MW“W”火焰锅炉的特点及运行分析，针对锅炉燃烧存在的问题，进行了大量的燃烧调整实验，改善了机组安全经济状况。
关键词：600MW W火焰锅炉燃烧调整1 前言甲厂有2台锅炉均为东方锅炉厂生产的W型600MW超临界直流锅炉。
锅炉共有24只专门用于燃烧无烟煤的双旋风煤粉浓缩燃烧器，前后拱各布置12只。
使用6台正压直吹式双进双出钢球磨煤机，每台磨煤机对应四个燃烧器，前后墙交叉布置。
燃用煤种为无烟煤。
对甲厂600MW超临界直流W火焰锅炉燃烧进行调整的主要目的就是要在确保其燃烧设备安全及锅炉初参数要求得以满足的前提下，对锅炉的制粉系统进行调整，并结合二次风挡板的调整等手段，确保锅炉中炉膛热负荷分布均匀、降低锅炉大渣及飞灰可燃物以及确保不会引起水冷壁超温等，使甲厂两台锅炉能够经济安全地运行。
2 600MW超临界直流W火焰锅炉燃烧时所出现的主要问题甲厂从调试期间以来，锅炉在运行过程中出现了一系列问题，影响了设备的安全，并且降低了锅炉的经济性，对全厂的安全运行及节能降耗工作带来了不利影响。
2.1 锅炉燃烧的过程中大渣及飞灰可燃物的含量过高依照对甲厂进行化学分析的结果表明，#2炉中的大渣及飞灰可燃物的含量已经超过了总燃料的10%，最高时接近20%，可燃物含量非常高。
但是现阶段，其他几台已投运的同类型的锅炉中，大渣和飞灰的含量在5%左右。
根据这个比例对甲厂锅炉的燃烧进行估算，其热效率的比重大约为89%，，比设计的效率值（91.5%）低了2.5%，导致锅炉燃烧时多消耗了约8g/Kw？h的标准煤。
2.2 在锅炉燃烧的过程中凝渣管和水冷壁存在超温现象当机组负荷比较低（400MW-450MW）时，容易出现水冷壁及凝渣管的超温现象，尤其是前墙上部水冷壁超温现象情况比较明显，有时水冷壁壁温会超过550℃（设计最高允许温度为502℃）。
600MW超临界W火焰锅炉冷态空气动力场试验研究超临界W火焰锅炉是一种目前发电行业广泛应用的高效锅炉设备，在实际运行中，冷态空气动力场对其性能有着重要影响。
因此，进行600MW 超临界W火焰锅炉冷态空气动力场试验研究具有重要意义。
本文将从试验目的、试验方法、试验结果和结论等方面对该研究进行详细阐述。
试验目的：1.研究超临界W火焰锅炉冷态空气动力特性，为锅炉的设计和运行提供依据。
2.分析不同运行参数下的锅炉冷态空气动力特性，为优化锅炉操作参数提供参考。
3.探究锅炉冷态空气动力场分布，为燃烧设备的布置提供指导。
试验方法：1.设计试验方案，确定试验的主要参数和技术路线。
2.搭建试验平台，包括超临界W火焰锅炉模型和相应的测量设备。
3.进行试验前的准备工作，包括系统检查、设备预热等。
4.开始试验，按照设计方案逐步调整试验参数，记录相关数据。
5.分析试验数据，得出结论。
试验结果：通过试验研究，我们得到了以下结果：1.锅炉冷态空气动力特性随不同运行参数的变化而变化，不同负荷、锅炉风速等参数对冷态空气动力场分布有着重要影响。
2.高负荷运行下，锅炉冷态空气动力场集中在锅炉中下部，空气流动速度较快；低负荷运行下，空气流动速度较慢，动力场分布较均匀。
3.随着锅炉风速的增加，冷态空气动力场的流速增加，流动方向逐渐趋于锅炉底部。
结论：基于以上试验结果，我们可以得出以下结论：1.在设计和运行过程中，应充分考虑锅炉冷态空气动力特性的影响，合理设置运行参数，以提高锅炉的效率和性能。
2.在高负荷运行下，应合理布置燃烧设备和风道，使冷态空气动力场分布均匀，避免流动速度过快而导致不稳定运行。
3.锅炉底部是冷态空气动力场的汇聚区，需要采取措施避免过大的动力场对燃烧设备造成损坏。
总结：本研究通过600MW超临界W火焰锅炉冷态空气动力场试验研究，系统地分析了锅炉冷态空气动力特性对锅炉性能的影响，给出了相应的结论和建议。
这对于优化锅炉设计、运行参数的设置以及燃烧设备的布置都具有重要的指导意义。
