锅炉炉膛烟气测温重要性例证
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浅谈锅炉检验的重要性检验内容及方法锅炉作为重要的工业设备之一,常常承担着产生蒸汽、提供热水等重要职能,在工业生产和生活中都有着广泛的应用。
由于长期使用和环境变化等原因,锅炉往往会出现各种各样的问题和隐患,对工作效率和安全性产生重大影响。
对锅炉进行定期检验是十分重要的。
锅炉检验的重要性主要体现在以下几个方面:锅炉检验可以保障工作效率。
锅炉在工作过程中会有一定的能量损失,受到积灰、结垢等因素的影响,导致热能传递受阻,效率下降。
此时通过检验可以及时发现并清理,重新恢复其正常工作状态,保证其在工作中能够高效运转,达到出力要求。
锅炉检验可以确保安全性。
锅炉内部高温高压的工作环境,一旦出现故障可能会引发火灾、爆炸等严重事故。
而一些常见的隐患如管道漏水、安全阀失效、水位异常等,需要通过检验及时发现并修复,以保证设备的安全运行。
锅炉的电气设备、操作系统等也需要定期检测,以防止发生供电故障或错误操作等,从而保护人员和设备的安全。
锅炉检验还可以延长使用寿命。
定期对锅炉的主要部件进行检验,可以发现部件的磨损和老化情况,及时更换或修复,从而延长锅炉的使用寿命,减少更换设备的频率,降低生产成本。
锅炉检验还有助于环保和节能。
通过对锅炉的检验,可以发现锅炉的能源利用情况,如烟气中的废气排放、热效率等。
通过对这些指标的监测和调整,可以降低能耗和排放,达到节能减排的目的,为环境保护做出贡献。
首先是外观检查。
通过对锅炉外观的观察,发现可能存在的变形、裂纹、腐蚀等问题,以及周围的环境状况是否合适。
同时还需检查有关的标志、铭牌等信息是否完整清晰,以确保锅炉的正常操作和使用。
其次是安全装置检查。
对安全阀、超温保护器、水位计等安全装置进行检查,包括检查其工作正常与否、调整是否准确等。
特别是水位计的正常使用和准确读数对于保证锅炉的安全至关重要。
第三是水质检查。
检查锅炉水中溶解固体、悬浮物、碱度和氧含量等指标,以评估锅炉水的质量。
水质不合格可能导致腐蚀、结垢等问题,影响锅炉的正常工作。
锅炉炉膛温度采用声波测温系统作者:于福录来源:《中国科技博览》2015年第10期[摘要]本专题报告首先阐述了目前国内炉膛测温的水平及存在的问题,论述了声波测温系统的必要性,对声波测温系统的原理、特点及系统组成进行了介绍并最终给出了结论。
中图分类号:U203 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0024-021 工程概况国网能源准东电厂 2×660MW超超临界机组工程地处新疆维吾尔自治区奇台县境内。
厂址位于奇台县北侧180km处,在准东煤电煤化工产业带中部规划工业区内,东南距将军庙调节水池约30km,西南距五彩湾调节水池约36.2km;厂址南侧2.2km为产业带公路,产业带公路南侧为规划的矿区铁路,东北方向约7km为贮灰渣场。
厂址西侧约1.2km为国网能源准东煤田大井矿区二号矿井,西北方向为二号矿井副井工业场地,距离约为3km。
厂址自然地形高程602.0~613.0m(1956年黄海高程系,下同)之间,比矿井工业场地高约40m。
厂址地貌成因类型均为戈壁滩平原,地貌类型为微倾斜平地,地形平坦、开阔,厂址区域可供利用的土地面积可满足电厂本期工程建设用地需要,并有扩建条件。
国网能源准东电厂 2×660MW超超临界机组工程,规划容量2×660MW +2×1000MW,本期新建2×660MW等级超超临界、燃煤、间接空冷机组,同步建设烟气脱硫脱硝装置,并留有扩建条件。
本期工程2X660MW机组已于2013年8月26日开工建设,截止目前主厂房,烟囱,电除尘,间接空冷塔等基础已出零米。
工程计划于2016年9月第一台机组投产,12月第二台机组投产。
2 目前炉膛温度监测水平及存在的问题炉膛温度测量对锅炉的运行非常重要,长期来人们进行了大量研究,开发出了各种不同原理的测量装置,但由于其固有的缺点,应用情况一直不佳,甚至大部分锅炉上至今仍是一个空白,使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。
锅炉炉膛温度测量技术的重大突破侯子良(过程自动化技术中心 100011)[摘要]本文阐述了锅炉炉膛温度(场)测量的重要性,分析了传统炉膛温度测量技术的缺点,以与由此导致目前炉膛温度测量基本上还处于空白的现状。
作者与有关专家一起,经过一年多的调查研究,包括实地考察,在文中向读者详细介绍了国际上最新推向市场的先进炉膛声波测温系统,作者认为,这是火电厂极其重要而有难度很大的一种热工测量技术的重大突破,它的推广应用必将对我国电站锅炉安全、节能和减排产生重大影响。
[关键词]炉膛声波测温系统高强度声波发生器多接收器技术炉管泄漏检测1、锅炉炉膛温度(场)测量的重要性火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。
长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度(场)的手段,使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。
炉膛温度(场)测量的重要性表现为:1)监控炉膛出口温度◇防止出口温度过高导致过热器结焦和管壁超温◇防止启动时出口温度升高太快和烧坏处于无蒸汽流过的再热器管(干烧)◇监控出口温度判别水冷壁吸热情况优化吹灰控制◇控制不同负荷下的合理炉膛出口温度,合理分配辐射热和对流热的比例,减少过热器和再热器的喷水量,提高回热效率(例如:对于300MW机组,再热器喷水每减少10t/h,煤耗降低约1.91g/kwh)。
2)矫正燃烧不均衡◇与时发现和矫正两侧烟温、汽温的偏差◇防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦◇防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差,发生重大事故(据调查,燃烧偏斜有时可导致汽包水位左右侧实际偏差达100-200mm)◇防止局部过热而流渣3)提高燃烧效率◇优化风煤比,将过量空气系数降低至合理围◇均衡各侧(角)燃烧器的风量分配◇控制火焰中心高度,使煤粉在炉膛充分燃尽,又确保合理的热量分配◇为优化燃烧控制系统提供更直接判据,使优化系统更具可操作性4)降低污染物排放◇防止出现局部火焰过热,降低NO X生成(当局部火焰温度达到1482℃时,NO X生成将成指数级增加)◇对于配置有脱硝装置的锅炉,由于烟气中NO X含量降低,可大大降低脱硝装置运行费用2、传统炉膛温度测量技术的现状和缺点正因为炉膛温度测量如此重要,长期来人们进行了大量研究,开发出了各种不同原理的测量装置,但由于其固有的缺点,应用情况一直不佳,甚至大部分锅炉上至今仍是一个空白,使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。
蒸汽锅炉的烟气温度测量及其方法蒸汽锅炉是工业生产过程中常见的一种能源设备,其作用是将水加热蒸发为蒸汽,供应给生产设备使用。
在蒸汽锅炉的运行过程中,烟气的温度是一个非常重要的参数,因为它直接关系到锅炉的热效率和使用寿命。
本文将主要探讨蒸汽锅炉的烟气温度测量及其方法。
一、烟气温度的意义烟气温度是指热风炉排出的燃料燃烧后的烟气的温度。
其意义在于:一是直接影响到了锅炉的热效率,烟气温度越高,含有能量的热量也就越大,从而减少了锅炉的热效率;二是高温的烟气容易腐蚀锅炉水冷壁和管子,严重影响了锅炉的使用寿命。
因此,一个合理的烟气温度对于保护锅炉和提高热效率都具有重要意义。
二、烟气温度的测量方法1、直接测量法直接测量法是指利用一个温度计直接测量烟气的温度。
这种方法比较简单直接,但是需要在炉排上安装温度计,这对于一些现有的锅炉来说可能不太方便。
此外,由于受到环境和测量仪器本身精度等因素的影响,这种方法的测量结果可能不够准确。
2、阴影法阴影法是指将一束光射在烟气中,通过一个烟气密度随温度变化的光阴影透过一个均匀的检测器,在检测器输出的信息与温度相关。
这种方法比较精确,但需要安装比较敏感的光电器件,成本相对较高。
而且,由于烟气中的蒸气和颗粒物容易阻塞光线,因此需要维护。
3、激光法激光法是指利用激光测量烟气中颗粒物的运动速度得到烟气的温度。
这种方法不会受到烟气中雾、烟和灰尘的影响,精度比较高,但其测量范围比较窄,不能测量高温的烟气。
4、红外线辐射法红外线辐射法利用烟气中有些气体能够吸收特定的红外波长进行测量。
这种方法不需要直接接触烟气,无需在锅炉上安装任何仪器,而且测量结果比较准确。
但是,由于它只能测量某些特定气体,所以测量范围比较窄。
三、总结本文对蒸汽锅炉烟气温度的测量方法进行了详细的介绍。
无论是直接测量法、阴影法,还是激光法和红外线辐射法等其他较为先进的方法均有自己的优缺点。
在实际应用过程中,我们需要根据具体情况选择适合自己的方法,并严格按照操作规程操作,才能保证测量结果的准确性和系统的正常运行。
炉膛出口烟气测温装置的分析与比较摘要:对于火电厂来讲,锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系,其中关键应当落实于烟气测温。
通过运用烟气测温的方式,就能测出炉膛出口在各个时间段的烟气温度,据此得出相应的参数。
具体而言,火电厂应当把烟气测温的装置安装于炉膛出口的位置上,进而实现了全过程的温度测定。
由此可见,烟气测温装置适合用来测定炉膛出口的实时性温度,据此实现精确的比较分析。
关键词:炉膛出口;烟气测温装置;比较分析近些年以来,火电厂的整体规模正在迅速扩大,火电厂如果要实现正常运行,那么不能缺少烟气测温装置作为辅助。
相比于传统装置,建立于声波测温或者红外测温之上的烟气测温装置具备独特的技术优势,因此有助于节省测温成本[1]。
同时,烟气测温的方式也适合运用于连续性与长期性的炉膛测温,针对炉膛出口在各个时间段的温度都能进行精确测定,确保符合测温精确性的基本要求。
一、烟气测温装置现存的运行状况从目前的现状来看,火电厂锅炉应当属于关键的装置,对于锅炉应当可以保证正常运行。
因此可见,炉膛出口是否具备适当的烟气温度,直接关系着整体上的锅炉运转。
如果有必要开展燃烧调整试验,关键应当落实于参数监测[2]。
实际上,炉膛出口的部位是否符合特定的烟气温度,决定了火焰燃烧的真实状况。
现阶段很多火电厂正在尝试在线性的炉膛烟气测温,然而截至目前仍然表现为如下的运行缺陷:首先,炉膛出口的部位具有很高的烟气温度。
受到较高烟气温度带来的影响,炉膛很有可能掉渣或者结焦。
在火焰偏斜的状态下,水冷壁就会受到结焦或者磨损等不良的影响。
在情况严重时,蒸汽温度就会变得更高,甚至引发了管壁超温的现象。
其次,在启动过程中,炉膛出口呈现了过快的烟气升温状态,对于再热器进行了过快的燃烧。
因此可见,再热器本身具有相对较快的燃烧速度,与之相应的高温蠕变也会由此而产生[3]。
严重的情况下,就会突然出现管道爆裂的故障。
第三,烟气升温的速度过快,炉膛温度整体上就可能出现失控,进而被迫停机。
锅炉仪表的作用及意义锅炉仪表是锅炉安全经济运行不可缺少的组成部分,也是反映锅炉运行状况最重要的设备,一旦发生故障,锅炉将面临无法得到实际运行中的各项参数,操作失灵,等一些严重后果,以下给大家介绍锅炉各种仪表的作用及意义结合我们锅炉的需要,仪表基本上分为:温度仪表,压力仪表,流量及含氧量仪表,还有各种手操器一温度仪表在锅炉正常运行中,给水,烟气,等介质的热力状态是否正常,都要依靠各种温度仪表进行监视,温度是整个热力生产中及普遍而又十分重要的参数之一(1)锅炉进出口水温,司炉人员根据锅炉进口水温的高低来调整锅炉负荷,从而把出口水温提高到要求的温度,保证大网供水的安全稳定,我们锅炉设计的额定出水温度为150度,我们在运行中的压力一般定为0.7MPA~~0.8MPA,而0.7MPA的饱和水压力是165度,达到这一温度,锅炉就已经气化,所以我们一般在运行中超过120度就会报警,以保证锅炉正常运行,锅炉进出口水温是恒定的,升降温度不能太快,单台锅炉升降温度应不大于20度/小时(2)烟气温度它是直接反应锅炉运行状态的参数,包括锅炉炉膛出口烟温,火焰温度,燃尽室出口烟温,对流管出口烟温和锅炉排烟温度等,1)炉膛出口烟温与火焰温度它反映了锅炉在运行中的燃烧状态,司炉工通过所显示的温度变化来调整锅炉的送风情况,炉排转速和煤层厚度等等,而且炉膛出口烟温所显示的南北温度不应差异太大,相差如果超过100度以上,那么证明炉膛内火床南北不平衡,司炉工根据实际情况对煤层厚度以及配风情况进行调整,尽量保证火床的平衡2)燃尽是出口烟温它是烟气通过炉膛进入燃尽室,燃尽室水冷壁管换热后的温度,它的作用是通过观察燃尽室出口烟温来判断燃尽室水冷壁管的换热情况,如果燃尽室出口烟温显示过高,那么有可能是仪表故障,也有可能是燃尽是内部集灰过多,从而影响换热3)对流管出口烟温它是烟气由燃尽室进入对流管束,通过对流管束的热交换,在前烟箱所测到的温度,司炉工通过监视对流管出口烟温,可以了解对流管束的换热情况,比如说:燃尽是出口烟温显示为400度,对流管出口烟温显示为接近400度或高于400度,那么有可能是仪表故障,也有可能是由于对流管束内部堆满机会导致换热不良好,或者是前烟箱内集灰过多把测点掩盖。
关于炉膛烟气温度探针与声波测温系统的思考关于炉膛烟气温度探针与声波测温系统的思考作者:侯子良摘要:上世纪七十年代引进平圩、石横技术后,锅炉一直配供温度探针作为测量烟温手段。
当前,PyroMetrix炉膛烟气声波测温系统已在国内取得成功应用经验,启动时可取代温度探针(两者差10-20°C),并可在锅炉全负荷范围内长期工作。
一、锅炉炉膛出口烟气测温的重要性长期来,火电厂锅炉没有一种可靠、准确,并能从启动开始,全负范围内监控炉膛出口烟温的系统,以致造成炉膛出口结焦和严重掉渣事故;火焰偏斜,水冷壁一侧磨损、结焦,以及左右两侧汽温偏差大、管壁超温等事故;此外,由于长期没有反映燃烧的关键参数-炉膛烟温,使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。
文献1列出了国内火电厂部分实际事故案例,说明炉膛出口烟温测量的重要性,应引起关注。
二、 PyroMetrix炉膛声波测温系统美国PyroMetrix炉膛声波测温系统基本原理是基于下列公式:T=1/rR C2式中:T -绝对温度R -气体常数r -定压定容下比热之比C -声速炉膛声波测温系统基本原理图PyroMetrix炉膛声波测温系统核心专利技术是声波强度高(>170dB)和声波前沿陡峭(<50μs)的声波发生器,它能确保在大型锅炉的大尺寸炉膛上测量精度达到±1%,技术处于世界领先,并因此成为被美国能源部首肯并下达任务用于比发电锅炉更难测量的IGCC二段式加压汽化炉内烟温测量的公司。
PyroMetrix声波测温系统在国际上已有大量应用业绩,国内也已在国华宁海电厂(1000MW)和华能大连电厂(350MW)锅炉上成功应用,其中宁海电厂运行已一年,运行(参见运行曲线)证明:1)声波测温系统与温度探针间相差10-20°C,但温度探针在投煤粉1小时后烟温达到539°C时被迫退出,失去继续监视炉膛出口烟温的作用。
2)声波测温系统能在启动、停止和负荷变化全过程中投运,继续监视炉膛出口烟温;显示的各层和各区域温度均随负荷正确变化。
锅炉为什么要监测排烟温度,估计很多人都不清楚容量稍大的锅炉均装有监视炉膛出口烟气温度的热电偶,容量在120t/h及以上的锅炉,因为炉膛较宽,可能会引起炉膛出口两侧烟气温度发生较大的偏差,通常装有左、右两个测温热电偶。
相关知识点:额定蒸发量大bai于或等于1t/h的蒸汽锅du炉排烟温度不高于170℃。
zhi锅炉节能dao技术监管规程TSG G0002-2010第八条答锅炉排烟温度的设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性。
(一)额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉,不高于230℃;(二)额定热功率小于0.7MW的热水锅炉,不高于180℃;(三)额定蒸发量大于或等于1t/h的蒸汽锅炉和额定热功率大于或等于0.7MW的热水锅炉,不高于170℃;(四)额定热功率小于或等于1.4MW的有机热载体锅炉,不高于进口介质+50℃;(五)额定热功率大于1.4MW的有机热载体锅炉,不高于170℃。
炉膛出口烟气温度通常随着负荷的增加而提高。
正常情况下,某个负荷大体上对应一定的炉膛出口温度。
如果燃油锅炉的油枪雾化不良,配风不合理,通常会使燃烧后延,造成炉膛出口烟气温度升高。
如果煤粉锅炉的煤粉较粗或配风不合理,同样也会使燃烧后延,造成炉膛出口烟气温度升高。
无论是燃油炉还是煤粉炉,当燃烧器燃烧良好时,由于火焰较短,炉膛火焰中心较低,炉膛吸收火焰的辐射热量较多,使得炉膛出口烟气温度较低。
换言之,如果在负荷相同的情况下,炉膛出口烟气温度明显升高,则有可能是油枪雾化不良,煤粉较粗或配风不合理,引起燃烧不良造成的,运行人员应对燃烧情况进行检查和调整,直至炉膛出口烟温恢复正常。
如果炉膛出口烟气温度升高,而燃烧良好,则可能是由于炉膛积灰或结渣,使水冷壁管的传热热阻增大,水冷壁管吸热量减少引起的。
只有采取吹灰或清渣措施,才能使炉膛出口烟气温度恢复正常。
当锅炉容量较大、炉膛较宽时,如果燃烧器投入的数量不对称,或配风不合理,则可能是因为燃烧中心偏斜,引起炉膛出口两侧烟温偏差较大,应采取相应的调整措施,使两侧烟温偏差降至允许的范围内。
燃气锅炉的烟气温度测量及其方法燃气锅炉是工业生产、城市供暖和家庭采暖的主要热源设备,其关键技术之一是烟气温度的测量和控制。
烟气温度是指燃气锅炉燃烧产生的烟气的温度,它直接影响到锅炉的热效率和运行安全。
因此,烟气温度的准确测量和控制是燃气锅炉生产和使用中的重要技术之一。
一、烟气温度的意义和影响因素1. 烟气温度的意义烟气温度是衡量燃气锅炉燃烧效率的一个重要指标。
烟气温度过高会导致热效率的降低,燃料的浪费和环境污染。
同时,烟气温度还会影响锅炉的安全运行。
如果烟气温度过高,可能会引发爆炸、冲压和其它安全事故,甚至会导致锅炉的烧毁。
2. 影响烟气温度的因素烟气温度的高低与燃料的质量、燃烧工艺、锅炉结构和运行状态有关。
主要影响因素如下:(1)燃料的质量和种类。
不同种类的燃料燃烧产生的热值和燃烧温度不同,也会导致烟气温度的差异。
(2)空气流量的大小和调节。
燃气锅炉燃烧需要一定的氧气,空气流量的大小直接影响着燃烧的质量和烟气温度。
(3)燃烧工艺的优化程度。
通过燃料的预热、氧化剂和还原剂的加入、分层燃烧、再燃等技术手段可以优化燃烧工艺,达到更高的热效率和更低的烟气温度。
(4)锅炉的结构和材质。
锅炉内部的结构和材质直接影响烟气的流通和传热,也会影响烟气温度的高低。
二、烟气温度的测量方法烟气温度的测量是燃气锅炉控制系统中的一个重要部分。
传统的烟气温度测量方法主要有以下几种:1. 热电偶法热电偶法是目前烟气温度测量的主要方法之一。
它通过将热电偶安装在锅炉烟道中,利用热电效应将烟气的温度转换成电信号,从而测量烟气温度。
这种方法简单可靠,测量精度高,但是需要频繁地更换热电偶保护管,并且容易被烟气中的灰尘和腐蚀物堵塞和侵蚀。
2. 红外线辐射法红外线辐射法是利用热辐射原理测量烟气温度的一种方法。
它通过将红外线传感器安装在锅炉烟道中,接收烟气的辐射能量,根据能谱计算出烟气的温度。
这种方法适用于高温高压环境下的测量,但是受到烟气污染物的影响,精度较低。
锅炉炉膛烟气测温重要性例证
目录
1)某1000MW 机组炉膛出口烟温高,造成严重掉焦停炉事故2)炉膛出口烟温高、左右偏差大,导致屏过超温停炉
3)煤质多变,不监测炉膛烟温,影响锅炉安全运行
4)无炉膛烟温监视,燃烧偏斜,造成炉膛一侧水冷壁结焦或磨损5)炉膛出口烟温非正常升高,汽温失控,打闸停机
6)某电厂掺烧无烟煤,炉膛出口烟温高,效率大幅降低
2010 年10 月
北京
火电厂锅炉燃烧调整对锅炉安全、经济运行十分关键,而表征炉膛燃烧和换热工况的最重要参数是炉膛火焰(烟气)温度分布,特别是炉膛出口烟气温度。
半个世纪以来,炉膛烟气在线测温技术久攻不克,成为工程设计和技术标准中的空白,以致造成锅炉运行中过热器结焦、掉焦、管壁超温、水冷壁单侧磨损、结焦、火焰中心偏高或偏低、以及效率降低等一系列问题。
本专集用真实事例从反面的教训来说明装设炉膛烟气测温的重要性,以期引起关注。
值得可喜的是,当今,PyroMetrix 声波测温系统已经突破了这方面的技术难点,成功应用于国内外大批火电厂锅炉上。
编者认为在我国火电厂锅炉上推广应用这项技术和系统必将对我国火电厂锅炉安全运行和节能减排产生深远影响。
侯子良
2010.10.1
某1000MW 机组炉膛
出口烟温高,
造成严重掉焦停炉事
故某电厂2 台1000MW 超超临界机组锅炉投运以后多次出现低负荷期间炉膛掉焦现象,严重时,在集控室都有明显震感。
××年7 月21 日夜
间,7号锅炉发生严重掉焦,将炉底的事故放渣门撑开,造成炉底水封失去,被迫事故停炉,严重影响机组安全稳定运行。
为此,集团公司下达了一个重点科研项目委托相关电力研究院进行试验研究。
该锅炉设计煤种和校核煤种为中等结渣倾向和中等灰污染特性燃料,并且校核煤种的结焦和灰粘污倾向高于设计煤种(如表1)
表1 灰渣特性
为了防止屏过和对流受热面结焦,按照相关规范,运行中炉膛出口烟气温度应保持不高于下列温度(无在线连续测量炉膛烟气温度仪表):
1. t < DT-50 = 1200-50 = 1150C
2. t < ST-150 = 1290-150 =
1140C 但是,研究院在用试验仪器实测期间,炉膛出口中间部位烟
气温度经常在1200-1350°C 间波动,明显高于规范要求数值,终
于找出了该厂1000MW 机组锅炉根本原因。
从这个实例给我们一个启示,如果我们能装设在线连续测量炉膛烟气温度仪表系统,就能更透彻的连续了解锅炉燃烧工况,监视启动前做的燃烧调整试验以及运行中的燃烧调整是否合适,特别是当煤种发生变化时炉膛火焰高度是否合适,炉膛出口烟温是否太高或太低,过热器和再热器喷水量为什么偏大(影响回热效率),以及锅炉排烟温度升高(影响锅炉效率)
是否因炉膛吸热不足引起,并可及早防止该厂这类严重掉焦事故的发生(注:据了解这类事故国内并不罕见)
炉膛出口烟温高、左右偏差大,
导致屏过超温停炉
广东某电厂2号超临界600MW 机组直流锅炉于2008年4月C 级检修投运后,在300MW 至450MW 升负荷过程中屏过出口A 、B 两侧存在明显的温度偏差,频繁出现A 侧超温情况,存在着严重事故隐患。
表1 超温工况下单侧汽温异常情况
电厂被迫组织调试力量用试验仪器对炉膛温度进行测量,发现:
1. 炉内火焰中心偏高。
为此,根据实际煤种,对煤粉细度和一、二次风与燃尽风配比进行调整以降低火焰高度,并加强吹灰(实际煤种灰分20%比设计煤种12%灰分高出8%),增加炉膛辐射吸热。
2. 炉膛左右两侧火焰存在较大偏差,A 侧火焰温度普遍高于B 侧,说明炉内出现一定程度的偏烧,需要调平A、B 两侧烟温偏差。
从这个电厂实例看,由于只有汽温可以在线监视,因此只知超温现象而无法了解超温原因,虽曾做过燃烧试验和调整,但实际煤种等多种因素变化后,燃烧组织是否合适和优化无监视手段,如果装设了PyroMetrix
声波测温系统,在线测量炉膛出口烟温分布,就能及时发现煤种变化后燃烧调整不佳导致火焰偏高,炉膛出口烟温升高,两侧火焰偏斜,从而及时发现屏过超温原因,在线组织消除事故隐患。
此外,通过实时监视炉膛出口烟温在吹灰前后的变化,优化吹灰工作。
煤质多变,不监测炉膛出口烟温,
影响锅炉安全运行
锅炉煤质多变是我国火电厂投入运行以后常见的现象,客观原因是因为受煤矿和运输方面限制,电厂不得烧非设计煤种,而另一方面,近期愈来愈多电厂为了降低燃料成本而改烧或掺烧低价劣质煤。
众所周知,锅炉炉膛燃烧组织和炉膛容积尺寸是按设计煤种时确保较优、按校核煤种时确保安全设计的。
锅炉第一次启动时要根据设计煤种进行燃烧优化调整,使炉膛火焰中心高度和炉膛出口烟温符合设计最佳值,风煤比恰当,混合均匀,煤粉细度适当,火焰中心不偏斜等以确保锅炉达到设计效率,炉内不结焦,再热器和过热器左右壁温偏差小、不超温。
对锅炉厂来说,第一次燃烧调整试验也是验证设计是否符合预期和改进设计的方法。
当电厂决定改烧或掺烧低价劣质煤时,由于偏离设计煤种和校核煤种,必须再做煤种适应性试验。
据调查,目前国内各大集团已有几十个电厂纷纷开展煤种适应性试验。
燃烧调整试验时需要监测一系列参数,但其中一个非常关键的直接反应燃烧火焰的参数就是炉膛烟气温度,由于过去技术上不过关,现有锅炉均未安装,当然设计标准也不会涉及。
在试验的短时间里,也只能依靠测量不太准确的红外辐射高温计等作为试验仪器,或者干脆用其它参数间接判断。
进入正常运行时,锅炉的煤质、水份以及掺煤情况等未必与试验情况一样,因此,实际运行时到底炉膛火焰中心高度和炉膛出口烟温等是否变化
了仍然心中无数,这当然会对锅炉运行安全存在较大隐患。
目前,PyroMetrix 声波测温系统已成功应用于炉膛烟气温度测量,精度高,国内外已有大量应用业绩,它可以从锅炉启动点火倒满负荷全过程实时监视炉膛烟气温度,确保煤质多变情况下锅炉的安全运行。
无炉膛烟温监视,燃烧偏斜,
造成炉膛一侧水冷壁结焦和磨损
据了解,目前有不少电厂锅炉停运检修时发现炉膛一侧和某个角落的水冷壁结焦或磨损严重。
实践证明,这往往是因为炉膛燃烧偏斜,火焰冲向了某一侧,熔化状态的灰粒沾到水冷壁上骤然冷却导致结焦,或着火焰中携带的灰粒冲刷一侧水冷壁所致。
为了解决这个问题,电厂不得不兴师动众委托科研院所架设试验仪器做调偏试验。
如果锅炉装设了PyroMetrix 声波炉膛烟气温度分布测量系统,这个问题就轻而易举解决了,这时锅炉运行中的任何情况下,只要发现炉膛烟温有较大偏斜就可及时用试探法的一步一步调正过来,从根本上不让炉膛水冷壁一侧结焦和磨损现象发生,而不是等到停炉进入炉膛检查方才发现问题,并事后再来补救了。
炉膛出口烟温非正常升高,
汽温失控,打闸停机
某电厂近年投产的××锅炉厂配供的超临界600MW 机组锅炉在点火起动至机组并网初期,存在不同程度的屏式过热器严重超温,以及主汽温度失控、过高导致冲转后振动超标,被迫打闸停运事件。
经研究,并结合多家电厂类似锅炉运行实践分析得出,其主要原因是起动过程中调整不当,发生燃烧不完全,从而导致着火区升高,燃烧室放热量减少,水冷壁辐射传热量减少,炉膛出口烟温非正常升高。
为此,在点火过程中采取适当措施改善油枪的燃烧工况(适当减少二次风量),投煤粉运行时适当降低总风量等,成功解决了这个问题。
从这类事故不难看出如果锅炉配置了能全程监视炉膛烟气温度的测量系统,那么在起动过程中通过炉膛出口温度异常升高就能及时发现是否燃烧工况不佳,着火区升高,并及时采取适当调整措施了。
某电厂掺烧无烟煤,炉膛出口烟温高,
效率大幅降低
某电厂660MW “W”火焰锅炉掺烧无烟煤后,减温水量大幅增加,排烟温度与设计值相比明显升高,机组回热效率和锅炉效率均有下降。
针对这个问题,电厂组织了试验测试。
试验期间,用仪器检测得出炉膛温度中心明显上移,炉膛出口烟温明显升高,这是引起效率下降的根本原因。
据此,电厂采取了相应的调整燃烧的措施。
从这个例子可以看出,炉膛出口烟温的异常变化对燃烧工况变化,特别是媒质变化非常敏感,可以及早发现问题,研究对策。
即使已经组织力量进行过全面的燃烧调整试验研究,也难免运行中仍会偏离试验工况。
因此它仍然不能代替长期连续运行和全负荷过程中的在线连续炉膛出口烟温测量。
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