(四角重点)锅炉燃烧系统优化调整试验研究
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锅炉燃烧过程的优化与控制随着各种能源的需求不断增长,燃煤锅炉已成为很多地区的主要供暖设备。
但是,煤炭燃烧过程中会产生大量的废气和污染物,给环境和人类带来严重的危害。
因此,锅炉燃烧过程的优化与控制显得尤为重要。
一、优化锅炉燃烧过程的目的优化锅炉燃烧过程的目的是,通过调整锅炉的运行参数,使锅炉的燃烧过程更加完善,达到以下几个目标:1. 提高热效率,降低能源消耗优化锅炉燃烧过程,可以使得燃烧效率达到最大值,从而提高热效率,降低燃料消耗。
比如,控制燃烧温度和氧气含量,使其保持在适宜范围内,可以使煤的燃烧充分,大大提高热效率。
2. 改善排放水平,减少污染物排放优化锅炉燃烧过程还可以改善排放水平,减少污染物排放。
比如,控制炉内的温度和氧气含量,可以使得污染物的生成量降低,达到减排的效果。
3. 提高运行稳定性,降低维护成本通过优化锅炉燃烧过程,可以提高锅炉的运行稳定性,减少事故和维护成本。
比如,控制燃烧温度和氧气含量,可以避免火焰失稳和高温腐蚀等问题,延长锅炉寿命。
二、锅炉燃烧过程的优化方法1. 调整燃烧温度在锅炉的燃烧过程中,燃烧温度的高低对煤的燃烧效率、污染物的生成和排放等方面都有着很大的影响。
因此,合理调整燃烧温度是优化锅炉燃烧过程的重要手段。
一般来说,燃煤锅炉要求燃烧温度在850℃以上,但是也不能超过1200℃,过高的温度会使煤的表面氧化速度过快,导致煤的燃烧效率下降,同时也会增加污染物的生成量。
因此,控制燃烧温度在850℃~1100℃之间是比较合适的。
2. 调整氧气含量氧气是支持燃烧的气体之一,但是过多或者过少的氧气都会对锅炉燃烧过程产生不良的影响。
因此,调整氧气含量也是优化锅炉燃烧过程的一个重要方法。
一般来说,燃煤锅炉要求炉内氧气含量在3%~7%之间,如果氧气含量过高,煤的燃烧效率会下降,同时也会增加氮氧化物和一氧化碳等污染物的生成量;如果氧气含量过低,则会导致火焰失稳和不完全燃烧等问题。
3. 优化喷嘴结构喷嘴是锅炉燃烧过程中的一个重要组成部分,优化喷嘴结构可以改善燃烧效率和排放水平。
锅炉燃烧优化调整方案为提高锅炉效率,降低辅机耗电率,保持煤粉“经济细度”的要求,力争机械不完全燃烧损失和制粉系统能耗之和最小;保证锅炉设备安全、各经济指标综合最优和环保参数达标排放,制定以下燃烧优化调整方案:1、优先运行A、B、C、D层煤粉燃烧器,低负荷时运行B、C、D层煤粉燃烧器,负荷增加时,根据需要依次投入E、F层煤粉燃烧器,运行中应平均分配各层燃烧器出力(可通过各分离器出口风粉温度、压力是否一致判断,通过调整各容量风门偏置维持各容量风门后磨煤机入口风压一致来实现),各层煤粉燃烧器出力应在24~28t/h(根据单只燃烧器设计热负荷,19.65MJ/kg热值对应出力6.1t/h,17.5 MJ/kg 热值对应出力 6.85t/h),单侧运行的磨煤机出力不得超过30t/h(通过节流单侧运行磨煤机热风调节门,维持单侧运行磨煤机总风压偏低正常双侧运行磨煤机0.7~1.0kPa,调整容量风门偏置来实现),在此原则基础上,及时减少煤粉燃烧器运行层数或对角停运燃烧器,一方面,可发挥低氮燃烧器自身的稳定能力,另一方面,较高的煤粉浓度有利于在低氧环境中,集中煤粉挥发分中的含氮基团将NO还原为N2,此外,运行下层燃烧器增加了煤粉到燃尽区(富氧区)的停留时间,可充分利用含氮基团将NO还原为N2,从而降低SCR入口NOx。
2、锅炉氧量保持:(1)供热期,负荷150~180MW氧量3.0~5.0%;负荷180~210MW氧量 2.5~4.0%;负荷大于210MW氧量2.0~3.2%。
(2)非供热期,负荷150~200MW氧量3.2~5.5%;负荷200~250MW氧量2.7~4.0%;负荷大于250MW氧量2.0~3.5%。
(3)正常情况下,锅炉氧量按不低于2.5%保持,不能超出以上规定区间;环保参数超限,异常处理时,氧量最低不低于1.5%,异常处理结束后应及时恢复正常氧量。
通过以上原则保证锅炉不出现高、低温硫腐蚀、受热面壁温超限、空预器差压增大,同时为降低飞灰含碳量、再热器减温水量、排烟温度、引送风机耗电率提供保障。
锅炉燃烧优化调整方案萨拉齐电厂的2×300MW CFB锅炉是采用哈尔滨锅炉股份有限公司具有自主知识产权的CFB锅炉技术设计和制造的,锅炉型号HG-1065/17.6-L.MG,是亚临界参数、一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构的循环流化床锅炉,燃用混合煤质,锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数,锅炉的最大连续蒸发量为1065t/h。
循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器,锅炉采用支吊结合的固定方式,受热面采用全悬吊方式,空气预热器、分离器采用支撑结构;锅炉启动采用床下和床上联合点火启动方式。
萨拉齐电厂锅炉主要技术参数:一、优化燃烧调整机构为了积极响应公司号召,使我厂锅炉燃烧优化调整工作有序进行,做到调整后锅炉更加安全、经济运行,我厂成立了锅炉优化燃烧调整小组:1、组织机构:组长: 杨彦卿副组长:冀树芳、贺建平成员:刘玉俊、蔚志刚、李京荣、范海水、谷威、孔凡林、薛文祥、于斌2、工作职责:1)负责制定锅炉优化燃烧调整的工作计划;2)负责编制锅炉优化燃烧调整方案及锅炉运行中问题的检查汇总;3)负责组织实施锅炉优化燃烧调整工作,保证锅炉长周期连续稳定运行。
二、优化燃烧调整工作内容:1、入炉煤粒度调整:1)CFB锅炉对入炉煤粒径分布要求很高,合理的粒径分布是影响锅炉燃烧安全稳定和经济的最重要因素之一,入炉煤粒径对锅炉的影响有以下几点:a)入炉煤细粒径比例较少,粗颗粒比例多,阻力相应增加锅炉流化所需一次风量增大,细颗粒逃逸出炉内的几率增高,锅炉飞灰含碳量上升;b)入炉煤细颗粒比例多,粗颗粒比例少,在相同的一次风量下锅炉床层上移,床温升高,锅炉排烟温度也相应提高;c)入炉煤粒径过粗还会影响到锅炉的正常流化和排渣,粒径过粗容易使排渣不畅导致流化不良甚至结焦,为此我厂应严格控制入炉煤粒度;每星期对入炉煤粒度进行分析两次,并根据入炉煤粒度分析及时检查高幅筛筛条或调整碎煤机间隙。
600MW四角切圆燃烧锅炉深度调峰试验调整及优化摘要:随着特高压输电、新能源发电的迅速发展,火电机组面临日益严峻的调峰形势。
参与深度调峰是火电机组顺应电力发展的必然,提高锅炉的稳燃能力是深度调峰的重要方面。
以某台600MW四角切圆燃烧锅炉为对象,开展了深度调峰稳燃能力试验。
在不同负荷下,通过调整低挥发分的比重,找出了锅炉稳燃时低挥发分煤对应负荷下的掺烧比例上限。
经调整优化煤粉细度、风煤比、运行氧量、燃尽风率、燃烧器组合方式、燃煤热值以及二次风配风方式等参数,将锅炉不投油最低稳燃负荷控制在229MW。
通过试验发现:低负荷时锅炉燃用煤质的挥发分应不低于设计煤质,同时找出了约束锅炉深度调峰的问题所在,并提出了相应的改造措施。
关键词:深度调峰;四角切圆燃烧;煤种适应性;稳燃能力;调整;改造措施0前言提高终端能源消费的清洁化水平是目前我国重要的战略需求[1]。
随着特高压跨区域输送电和风电、光伏等新能源发电的大力发展,而社会用电负荷增速逐渐减缓,火电机组利用小时数将会逐年下降,面临的调峰形势日益严峻,特别是供暖季,为保民生,“以热供电”模式大幅降低了供热机组的调峰能力,这使得用电负荷低谷时纯凝机组的电负荷更低,锅炉甚至需要投油助燃[2]。
具有随机性、不连续性和逆调峰特性的风电大规模并网,进一步加剧了系统调峰压力,也给承担电网系统调峰的煤电机组带来了新的挑战[3]。
火电机组特别是600MW超临界火电机组现已成为电网主力调峰机组并频繁参与负荷调节[4]。
提高燃煤锅炉的低负荷稳燃能力是火电机组提高自身调峰能力的重要方面。
为此,很有必要在不投油的情况下,对锅炉进行深度调峰试验,并进行精细化燃烧调整,摸索出锅炉安全、环保运行的负荷下限,并掌握低负荷时锅炉的燃烧性能、煤种适应性等,并为锅炉侧的灵活性改造提供基础数据[5]。
1试验对象概述文中以某600MW纯凝机组的锅炉为试验对象。
该锅炉为某公司生产的超超临界压力、变压运行的直流锅炉,四角切圆燃烧、单炉膛、尾部双烟道、一次中间再热、平衡通风、全钢架悬吊结构、П型露天布置,炉底采用风冷固态排渣。
300MW锅炉热态燃烧及制粉系统优化调整试验研究【摘要】对国内某300mw锅炉进行了热态燃烧及制粉系统优化调整试验,根据试验结果分析了煤粉颗粒偏粗、飞灰偏高的原因并提出解决问题对策,提高了机组运行经济性。
【关键词】电厂锅炉;制粉系统;优化调整;热态燃烧1. 设备概况试验锅炉为上海锅炉厂生产的sg-1025/16.7-m313up 型直流燃煤锅炉,单炉膛燃用烟煤(贫煤),四角切圆燃烧,固态排渣煤粉炉,锅炉本体采用悬吊结构,露天布置采用覆管式轻型炉墙,配上海汽轮机厂n300-165/535/535,300mw汽轮机组。
燃烧器为直流式四角布置切圆燃烧,每组燃烧器设有五层一次风和七层二次风喷嘴,一二次风采用间隔布置。
制粉乏气作为三次风从燃烧器上部分两层八个喷嘴从前后墙送入炉膛。
制粉系统为钢球磨中储式热风送风系统,配四台dtm350/600 型钢球磨煤机。
2. 实验仪器及依据与数据处理方法本次燃烧调整试验采用锅炉性能试验专用仪器和仪表,所有仪表和仪器经过鉴定部门检验,有关需要现场标定的仪表也在现场进行了标定,有效保证了测试数据的真实可靠。
制粉系统试验按照《电站磨煤机及制粉系统性能试验》(dl/t467-2004)[1]进行;燃烧调整试验依据中华人民共和国国家标准《电站锅炉性能试验规程》(gb10184-88)[2]进行,并参照《煤粉锅炉燃烧调整试验方法》。
所有测量数据均以算术平均值引入相关计算,测量结果不考虑测试仪器的系统误差。
3. 制粉系统试验与结果分析3.1 磨煤机钢球装载量试验在磨煤机停运状况下,对磨煤机实际钢球装载量进行测量,各台磨煤机实际钢球装载量与其空载电流的对应关系曲线见图1。
根据磨煤机直径、磨煤机长度、磨煤机体积、磨煤机筒体临界转速、最佳钢球装载系数以及钢球堆积密度计算得到最佳钢球装载量为52.13t。
实际的最佳钢球装载量需要通过试验确定,一般情况下,实际的最佳钢球装载量总在计算的最佳钢球装载量附近。
电厂锅炉的燃烧优化和运行调整分析在锅炉的运行中,时常发生锅炉偏离最佳工况的现象,所以须根据实际情况讨论锅炉燃烧系统的优化控制运行问题.。
电厂锅炉运行时要保证满足外界负荷对锅炉蒸发量和蒸汽参数的要求,同时保护锅炉本体及附属设备不受损坏.。
因此,加强电厂锅炉设备运行与维护管理,不断对锅炉的燃烧进行优化,有利于提高电厂的生产效率,降低电厂的生产成本,从而提高电厂的经济效益.。
本文主要通过讨论燃烧优化的目的和意义,从而指出其存在的问题,并提出锅炉燃料量控制调整,锅炉燃烧送风量的调整,引风控制系统优化,以及燃用劣质烟煤的调整等优化和运行调整的方法.。
关键词:燃烧优化;火电厂;锅炉;运行调整当前我国经济开始向集约型方向发展,这也对电厂锅炉燃烧的安全性、经济性和环保性提出了更高的要求.。
锅炉燃烧过程中,燃料在炉膛中燃烧会释放大量的热能,这些热能经过金属壁面传热使锅炉中的水转化为过热蒸汽,这些蒸汽被送入到汽轮机中,从而驱动汽轮机进行发电.。
通过对锅炉燃烧运行进行优化,可以有效的提高锅炉燃烧的效率,降低锅炉燃烧过程中所带来的污染,实现节能减排的目标.。
1 燃烧优化的目的和意义煤粉燃烧在我国大型电厂锅炉上的应用十分广泛.。
燃烧优化实际上就是在满足安全运行和外界负荷要求的前提,提高燃燒效率、减少锅炉热损失,同时减少污染物的排放.。
锅炉通过燃烧和传热将燃料的化学能转化为蒸汽的热能.。
锅炉效率是其能量转换的重要经济性指标,一般来说,对于大型火力发电机组,锅炉效率每提高1%,整套机组的效率可以提高0.3-0.4%,供电煤耗可以降低0.7-1%.。
而锅炉效率又与炉内的燃烧工况密切相关,组织好炉内的燃烧,可以有效地提高锅炉效率,实现机组的高效运行.。
锅炉燃烧优化控制系统的最终目的是在保持锅炉自身设备运行参数的情况下,使锅炉燃烧处于最佳运行工况,降低热量损失,提高热能效率,并通过运行人员在线实时的调整各项参数,来降低含碳量和再热器超温问题.。
浅谈锅炉运行中燃烧优化调整问题江朝钰摘要:锅炉运行状态下需要运用燃烧来达到电力生产的目的,燃烧优化调整能够提高锅炉运行水平,保证电厂生产效率与质量。
文章通过对锅炉运行下燃烧优化调整问题进行分析,结合电厂生产运行实际情况对电厂锅炉燃烧优化的重要性和调整措施展开探讨。
关键词:锅炉运行;燃烧优化;锅炉燃烧;燃烧调整引言随着国家环境的重视程度逐渐加大,电力锅炉燃烧效率也逐渐受到人们的关注,它对环境产生直接的影响,电力锅炉燃烧效率已成为制约发电厂快速发展的重要因素,针对电力锅炉燃烧优化策略的研究已成了重要的研究课题。
所以,需要对影响电力锅炉燃烧效率的因素进行分析,探寻出科学的策略,促进电力锅炉燃烧方法的顺利开展。
1火电厂锅炉燃烧优化的重要性一般来说,锅炉燃烧必须确保持续性与稳定性,优化调整燃料配比与送风参数。
同时,为了确保锅炉膛内燃料处于充分燃烧状态,必须转变锅炉燃烧控制模式,以此承载锅炉机组负荷变化。
通过优化调整锅炉燃烧方式,可以确保锅炉燃烧系统内部的压力、蒸发量与温度的合理性,以此充分燃烧燃料,维护燃料输出的稳定性与安全性,避免出现燃烧器烧毁、燃料结渣等问题。
同时,可以提升机组运行经济性与技术性,降低污染物排放量,避免污染大气环境。
由于锅炉燃烧效率会直接影响锅炉机组与发电厂运行效益,所以燃烧优化调节任务在于适应外界负荷需求,满足蒸汽质量要求,维护锅炉运行经济性与安全性。
针对一般固态排渣煤粉炉,燃烧调节主要包括以下内容:第一,保证汽温、汽压、蒸发量的稳定性,整个燃煤充分燃烧,火焰分布均匀,避免损坏过热器与燃烧器;第二,确保机组运行热量,减少燃烧污染物排放量。
同时,提升燃烧过程的经济性,优化风煤配合、送吸风配合、二次风配合,保证炉膛稳定。
2锅炉运行中燃烧优化调整问题2.1电力锅炉燃烧控制存在的问题电力锅炉进行控制过程中,涉及的参数测量设备存在一定的误差、通信延迟、误码等情况,含碳量、排气温度及排气成分占比等关键参数偏差较大,且这些参数之间相互影响,导致时变调节准确度下降,让锅炉燃烧的效率降低。
浅谈锅炉运行中燃烧优化调整问题摘要:锅炉是电厂的重要机械设备,其燃烧运行效率的有效构建,直接关系到电厂的安全稳定运行,同时也是节煤降耗的重要保障。
电厂锅炉燃烧运行是一个复杂过程,构建完善的运行控制调节系统,是提高锅炉燃烧热效率的重要基础。
本文分析了电厂锅炉燃烧运行中存在的问题,并在此基础之上,从调整锅炉燃料量控制、调整锅炉燃烧送风量、优化引风控制系统等方面,阐述了电厂锅炉燃烧运行优化策略。
关键词:电厂锅炉;燃烧运行;问题;优化策略前言在电厂发电中,锅炉燃烧的热效率,直接关系到发电效率,同时也是节煤降耗的重要基础。
在锅炉燃烧运行中,由于内外环境条件的影响,电厂锅炉燃烧运行效率低、运行调控不到位等问题,直接影响到电厂锅炉燃烧的有效性。
锅炉燃烧调整是锅炉运行中最基本、最频繁的一项调整,随外界工况变化要随时进行调整,因此燃烧稳定意味着锅炉运行稳定、机组运行稳定[1]。
及时对锅炉内部各种参数进行调整,从而使锅炉适应外界变化,并且调整在一个较为稳定的水平上,才能够保证稳定的电力输出因此,在锅炉燃烧运行中,对其进行优化与调整,是更好地保障锅炉运行效率及安全的重要基础。
本文从锅炉燃烧运行的问题出发,就如何实现电厂锅炉燃烧运行优化,做了具体阐述。
1锅炉燃烧系统运行优化调整目的(1)经济性:减少不完全燃烧损失,提高锅炉效率;保证汽压、汽温和蒸发量稳定,减少减温水流量。
(2)安全性:使着火稳定、燃烧中心适当,火焰均匀充满炉膛;配风合理,减少两侧烟温偏差;避免锅炉结渣,防止烧损燃烧器;保证各级受热面不超温。
(3)将环保参数作为重要参数去把控:在主燃烧区域保持还原性气氛,在炉膛上方通入燃尽风,完全燃烧的同时进一步降低NOx的生成。
2电厂锅炉燃烧运行中的问题在电厂锅炉燃烧运行中,由于运行环境的复杂性,在运行中存在诸多问题,导致燃烧效率不高,节能降耗不明显。
从实际来看,电厂锅炉燃烧运行中燃料调控不合理、运行不稳定等问题,在燃烧运行中表现的比较突出[2]。
第21卷 第6期 ・1500・2001年12月动 力 工 程POW ER EN G I N EER I N G V o l .21N o.6 D ec .2001 文章编号:100026761(2001)0621500207锅炉燃烧系统优化调整试验研究马新立(江苏省电力试验研究所,南京210029)摘 要:分3个不同负荷采用正交试验设计法设置调整工况,并安排了调整工况试验前后的习惯运行方式试验及优化工况试验。
对锅炉测试效率进行了环境温度、给水温度及煤种修正,得到锅炉毛效率。
全面考虑了锅炉辅机电耗和锅炉主、再热蒸汽温度对机组经济性的影响,提出了锅炉综合效率这一概念。
通过试验,提高锅炉运行的经济性和安全性,降低了锅炉NO x 排放量,锅炉综合效率平均提高2.29%,炉内燃烧区炉膛温度平均提高28°C ,NO x 排放量平均降低213m g m 3,为锅炉安全经济运行提供参考。
表8参4关键词:正交试验设计法;变负荷;锅炉毛效率;锅炉综合效率;燃烧稳定性;低NO x 中图分类号:T K 223.2 文献标识码:A收稿日期:2000209215作者简介:马新立(1969-),男,研究生,工程师。
1991年毕业于西安交通大学。
主要从事电站锅炉燃烧系统故障诊断、煤和灰特性非常规分析以及煤粉低NO x 燃烧技术方面的研究工作。
0 引言镇江电厂1号炉系上海锅炉厂生产的420t h 锅炉。
该炉自2000年3月投运以来,一直存在着主、再热蒸汽温度低、飞灰可燃物含量高及排烟温度高的问题。
在额定负荷下主蒸汽温度为526.5°C ,主蒸汽减温水流量为3.77t h ,再热蒸汽温度为524.1°C ,再热蒸汽减温水流量为1.01t h ,飞灰可燃物含量为7.34%,排烟温度修正到设计工况下为150.0°C 。
为了摸清锅炉运行特性,掌握燃烧器调节特性,探索合理的运行方式,在135MW 、95MW 及70MW 3种负荷下进行燃烧系统优化调整试验研究,并采用了正交试验设计法来减少试验工况数,提高试验的准确性。
依据GB 10184288《电站锅炉性能试验规程》反平衡效率试验方法进行测量,根据测试结果计算锅炉毛效率。
由于锅炉送风机、引风机、排粉机及磨煤机的电耗影响锅炉经济性,而锅炉主、再热蒸汽温度影响汽轮机效率,故本文提出了锅炉综合效率这一概念,从整个机组经济性的角度来评价试验结果,平衡锅炉毛效率、锅炉辅机电耗和锅炉主、再热蒸汽温度三者之间的关系,达到锅炉运行工况的整体优化。
1 设备规范镇江电厂1号炉为SG 2420 13.72M 751型超高压一次中间再热自然循环固态排渣煤粉炉,采用正四角逆时针双切圆燃烧,一、二、三次风喷口同向同切圆直径,1号、3号角为<200mm 的假想切圆,2号、4号角为<800mm 的假想切圆。
每组燃烧器由3只一次风喷口、4只二次风喷口及1只三次风喷口组成。
从下至上依二、一、一、二、一、二、三、二布置。
锅炉采用热风送粉系统波形钝体左右浓淡缝隙式直流煤粉燃烧器,利用煤粉燃烧器前的煤粉管弯头进行浓淡分离,3号、4号角利用扭曲板换向器进行浓、淡侧对换、使得四角向火侧为浓侧,背火侧为淡侧。
2套中间储仓式制粉系统由M T Z 35602 型钢球磨煤机、M 5229211N 0.20D 型排粉机、W L 2CD 24300型多通道轴向粗粉分离器等组成。
锅炉配有液力耦合器调节的离心式送、引风机各2台,配置2台容克式两分仓受热面回转空预器。
2 试验过程(1)135MW 双磨、95MW 单磨、70MW 单磨电厂习惯运行方式试验。
(2)135MW 双磨、95MW 单磨、70MW 单磨调整工况试验。
本试验采用正交试验设计法,选择空预器进口氧量、成粉煤粉细度、一次风压、各层表1 锅炉主要设计参数项目单位B2M CR ECR70%BM CR 过热蒸汽出口流量t h420397.5294过热蒸汽出口压力M Pa13.713.713.7过热蒸汽出口温度°C540540540再热蒸汽出口流量t h364345257再热蒸汽出口压力M Pa3.323.142.33再热蒸汽出口温度°C540540540热风温度°C324319300排烟温度°C144142131排烟损失%6.966.846.405化学未完全燃烧损失%000固体未完全燃烧损失%1.51.52散热损失%0.3830.3830.547灰渣物理热损失%000锅炉热效率%91.1691.2891.05炉膛容积热强度k W m3164.0156.5120.5炉膛断面热强度MW m24.214.013.09过热器喷水量t h14.712.713.01表2 燃烧器设计参数风率风温风速%°C m s 一次风21.516027.5二次风52.8331043三次风21.26054表3 锅炉设计燃煤为晋中烟煤,设计煤种和实际煤种分析数据项目名称单位设计煤种实际煤种收到基灰份%28.9625.77收到基水份%7.69.95收到基挥发份%2330.49收到基低位发热量kJ kg2091620842给粉机转速分配方式等4个试验因素,分3个不同负荷按L9(34)正交表设计试验工况。
(3)135MW双磨、135MW单磨、95MW单磨、70MW单磨优化工况试验。
通过对调整工况试验采用正交试验分析法,得到各试验因素的最优控制值,然后将这些最优控制值组合成优化工况试验的控制参数。
3 主要计算及分析方法3.1 锅炉毛效率计算按照GB10184288《电站锅炉性能试验规程》反平衡效率试验方法对锅炉参数进行测试,在计算锅炉测试效率的基础上,经过环境温度修正、给水温度修正及煤质修正,换算到保证条件下的锅炉毛效率。
3.2 锅炉净效率计算在锅炉毛效率的基础上,考虑了锅炉送风机电耗、引风机电耗、磨煤机电耗及排粉机电耗后,得到锅炉净效率。
锅炉净效率Γj计算公式如下Γj=Γ1+P g l,z s×10-3N el×(1-Νap,f×10-2)-P g l,z s×10-3式中 Γj——锅炉净效率,%Γ——锅炉毛效率,%P g l,z s——锅炉涉变辅机折算总功率,k WN el——机组电负荷,MWΝap,f——机组非涉变厂用电率,%,取Νap,f=4%锅炉涉变辅机折算总功率P g l,z s按下式计算P g l,z s=P S F+P X F+(P P F+P M M)×B B M M式中 P S F——送风机总功率,k WP X F——引风机总功率,k WP P F——排粉机总功率,k WP M M——磨煤机总功率,k WB——锅炉燃煤量,t hB M M——磨煤机总出力,t h锅炉燃煤量B按下式计算B=10000×q0×N elQ net,at,b×Γ×Γp式中 q0——汽机热耗,kJ (k W・h),按汽机设计热耗q0=8130.8kJ (k W・h) Q net,at,b——设计煤收到基低位发热量,kJkgΓp——机组管道效率,%,取Γp=98.11% 3.3 锅炉综合效率计算本文在锅炉净效率的基础上,考虑了锅炉主、再热蒸汽温度对机组效率的影响后,提出了锅炉综合效率这一概念。
锅炉综合效率Γz h按下式计算Γz h=Γj×104104+(540-t gq,z s)×1.8+(540-t zq,zs)×2.25式中 Γz h——锅炉综合效率,%t gq,z s——折算主蒸汽温度,°C・151・ 第6期动 力 工 程 t z q,z s——折算再热蒸汽温度,°C折算主蒸汽温度t gq,z s按下式计算t gq,z s=t gq+D g j×1.6式中 t gq——锅炉主蒸汽温度,°CD g j——过热器减温水流量,t h折算再热蒸汽温度t z q,z s按下式计算t z q,z s=t z q+D z j×3.6式中 t z q——锅炉再热蒸汽温度,°CD z j——再热器减温水流量,t h3.4 燃烧区炉膛温度计算本次试验中采用从3层一次风喷口标高处看火孔测得的炉膛温度的平均值,称为燃烧区炉膛温度,作为评价炉内煤粉燃烧稳定性的指标。
3.5 NO x排放量计算在本次试验中,采用德国产T esto350烟气分析仪在空预器烟气侧出口按网格法测量烟气各组分。
T esto350烟气分析仪测得的NO x排放量的单位为m g kg,按照GB1322321996《火电厂大气污染物排放标准》规定按下式换算到标准条件下的NO x排放量,其单位为m g m3。
NO x(m g m3)=NO x(m g kg)×1521-O2(%)×2.05式中 O2——排烟氧量,%3.6 极差分析法分3个负荷采用正交试验设计法中的极差分析法对调整工况试验结果进行分析,即对同负荷下每个因素同一水平的3个试验结果进行平均,观察同负荷下同一因素的不同水平间锅炉毛效率、锅炉综合效率及燃烧区炉膛温度等各考核指标的变化情况,以确定各因素的最佳控制值。
采用正交试验设计法后,调整工况试验的工况数比通常采用单因素轮换法时的工况数少25%,而且由于每个水平的试验结果是3个工况的平均值,因而提高了试验的可靠性。
4 试验结果及分析4.1 试验结果汇总表4 135MW负荷调整工况试验结果汇总表因素成粉R90(%)给粉机转速分配方式水平222528正塔均等反塔锅炉毛效率(%)89.8688.5688.6889.1688.8589.08锅炉综合效率(%)87.3885.8286.0086.3286.3686.52燃烧区炉膛温度(°C)136213761344137113521359因素一次风压(kPa)空预器进口氧量(%)水平2.72.853345锅炉毛效率(%)88.3889.2689.4588.0189.6589.44锅炉综合效率(%)85.6986.7786.7485.2787.1486.79燃烧区炉膛温度(°C)135113641366134513731364表5 95MW负荷调整工况试验结果汇总表因素成粉R90(%)给粉机转速分配方式水平222528正塔均等反塔锅炉毛效率(%)91.4690.2490.0690.2590.7291.09锅炉综合效率(%)87.7286.7686.5686.6987.0086.67燃烧区炉膛温度(°C)133013411313133912991350因素一次风压(kPa)空预器进口氧量(%)水平2.62.72.8456锅炉毛效率(%)90.8991.0489.8490.5591.1090.12锅炉综合效率(%)87.5187.7285.8186.8287.2187.01燃烧区炉膛温度(°C)129913411345131713291339表6 70MW负荷调整工况试验结果汇总表因素成粉煤粉细度R90(%)给粉机转速分配方式水平222528正塔均等反塔锅炉毛效率(%)91.5990.4490.7490.8690.8391.08锅炉综合效率(%)86.5686.1086.6386.3686.5686.37燃烧区炉膛温度(°C)132013001301131213031306因素一次风压(kPa)空预器进口氧量(%)水平2.32.42.54.55.56.5锅炉毛效率(%)91.3490.9490.4991.3390.7090.74锅炉综合效率(%)86.8886.4186.0086.3686.5286.41燃烧区炉膛温度(°C)129813151308131813041300・251・ 动 力 工 程第21卷 表7 习惯运行方式试验结果汇总表机组负荷(MW)1359570制粉系统运行方式双磨单磨单磨锅炉毛效率(%)88.5490.1890.49锅炉综合效率(%)85.5486.5486.66燃烧区炉膛温度(°C)133012971220 NO x(m g m3)578623511表8 优化工况试验结果汇总表机组负荷(MW)1351359570制粉系统运行方式双磨单磨单磨单磨锅炉毛效率(%)90.7791.5391.5792.66锅炉综合效率(%)88.6289.7088.7888.23燃烧区炉膛温度(°C)1363137513251244 NO x(m g m3)4614953572544.2 135MW负荷调整工况试验结果分析4.2.1 改变煤粉细度试验在试验中,通过调整组粉分离器轴向挡板开度,从而改变煤粉细度。