自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制
- 格式:docx
- 大小:112.12 KB
- 文档页数:8
余热锅炉冷态启动高压汽包壁温差控制1、冷态启动时余热锅炉汽包上下壁温差大原因机组冷态启动时,燃机启动点火后,燃机排出的高温烟气进入余热锅炉,随着余热锅炉汽包压力升高,炉水和蒸汽的温度也随之升高。
汽包的下半部被炉水加热,而上半部被蒸汽加热。
虽然炉水和蒸汽的温度在升压过程中基本相同,但是由于蒸汽和炉水对汽包上下壁的放热系数不同,使得汽包上下壁温度升高的快慢不一样。
饱和蒸汽遇到温度较低的汽包上壁,凝结成水,放出潜热,这种放热属于凝结放热,其放热系统约为7000w/(m2.℃)。
炉水对汽包下半部的传热,在升压初期水循环还没有完全建立时,属于自然对流,其放热系统只有凝结放热的1/4-1/3。
在升压中,汽包上半部的壁温高于下半部的壁温,这样汽包上下壁形成了温差。
另外,汽包升压速度越快,饱和温度升高也越快,产生的壁温差就越大。
而在汽包升压初期,由于水蒸汽的饱和温度在压力较低时对压力的变化率较大,压力小幅度升高,但蒸汽的饱和温度大幅度升高。
由烟气流程可知,燃机高温烟气首先流经高压蒸发器管道。
由于在燃机升速过程中,升速速率由程序设定,天然气流量不断增加,排气温度也逐渐升高310℃。
在燃机达到额定转速3000rpm后,为了机组运行的经济性,一般会立即进行燃机发电机并网。
燃机并网带初始负荷15MW,排气温度达到345℃,高压汽包上壁温度升高较快,从而导致高压汽包容易出现上下壁温差大的情况。
2.冷态启动时锅炉汽包上下壁温差措施2.1提高低压汽包水温余热锅炉高压给水来自于低压汽包。
低压汽包设置了加热器。
在机组冷态启动时,锅炉完成上水后,提前两小时投入低压汽包底部加热,利用辅汽将低压汽包炉水加热到90℃左右。
从而在高压汽包升温初期,需要补水时,能够提供温度较高的给水,避免由于补给常温水导致高压汽包下半部壁温降低,上下壁温差进一步增大。
2.2投入高压蒸发器底部加热锅炉上水完毕后,先利用辅助蒸汽加热对高压汽包炉水进行加热至100℃左右。
余热锅炉系统电气控制中常见问题的分析与对策发布时间:2021-08-20T16:52:13.560Z 来源:《当代电力文化》2021年4月11期作者:鹿雷[导读] 工业窑炉是我国建材工业中至非常重要的加热设备,它是大量能源的来源鹿雷石家庄良村热电有限公司河北省石家庄市 052160摘要:工业窑炉是我国建材工业中至非常重要的加热设备,它是大量能源的来源。
但是它又是环境污染的源头,烧砖也是我国建筑行业消耗能源的一大角色,仅仅次于水泥的耗能量,所以我们已经从中知道了节能减排已经是烧砖瓦里最阻碍发展的问题之一了。
它是影响该行业发展经济的重要因素,我们肩上的任务建设一个资源节约型的友好社会,这样才能实现我们保护环境的诺言。
关键词:余热锅炉系统电气控制;对策;前言:锅炉是将自然资源转化为人们生活所需能源的一种重要装置,在当今社会中,余热锅炉系统的使用日渐广泛,余热锅炉系统拥有着较多的优势,但对于这种锅炉,电气控制也一直是一个难点。
一、余热锅炉发展的现状能源节约型的道路,实现自身的可持续发展。
具有资料统计我国在这方面浪费的能源真的是占有很大的比例,有很多的低温废气余热仍没能够被充分利用。
如果这些低温余热有够迸行有效地回收和利用,将会很大程度地推进节能减排事业和我国国民经济的可持续发展。
目前余热锅炉的发展已经在各个行业开始使用了,这种变废为宝的方法是符合当今社会的经济条件和全球现状的,低温余热锅炉就是专门收集利用这些多余废弃能源的一种高效可靠的节能设备,余热锅炉也是一种环保节能的设备.我们也已经发现它的市场发展潜力越来越被看好。
政府也明确说余热余压回收技术作为重点发展技术进行培养,这就足以看出来余热锅炉发展是很有地位很有推广前景的,重点发展和推广低温余热锅炉技术,建设节约型社会势在必行。
二、余热锅炉系统电气控制中常见问题的分析1.蒸汽参数不稳定。
现在的余热锅炉系统,在电气控制方面,首要的问题就是蒸汽参数不稳定。
自然循环锅炉启动时汽包壁温差的控制及预防作者:张军来源:《城市建设理论研究》2013年第06期摘要:针对机组启动过程中发生的汽包壁温差大的现象,分析产生的原因,提出了合理的控制及预防措施。
关键词:汽包;壁温差;热应力;控制中图分类号:O343.6文献标识码:A文章编号:某热电厂一期2*330MW工程是武汉锅炉厂设计制造,亚临界参数热电联产燃煤机组,自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的Π型汽包炉,锅炉型号为WGZ1100/17.45-3,同时安装脱硝装置,机组于2010年4月投产。
自投产以来,通过运行观察,在锅炉启动过程中,发现汽包上、下壁产生壁温差,壁温差有时高达80~100℃,已严重影响锅炉的安全运行。
1.启动过程中汽包壁温差产生的原因1.1 锅炉上水时汽包产生的温差当锅炉上水时,来自除氧器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器,因此管壁首先被加热,而且温度上升较快,而汽包不但壁厚而且又是最后接触水,则加热温度上升就比较慢。
当水进入汽包时,总是先与汽包下壁接触,故汽包水位以下壁温首先上升,造成汽包下壁温高于上部壁温。
另外,一定温度的给水进入汽包后,内壁温度随之升高,因汽包壁较厚,外部与环境接触,外表面温度上升的速度较内壁温升慢,从而形成了内外壁的温差。
1.2 锅炉升压过程中汽包产生的壁温差升压初期,锅炉点火后投入炉内的燃料量很少,火焰在炉内的充满程度差,水冷壁受热不均,工质吸热量少,且在压力低时,工质的汽化潜热大,这时产生的蒸汽量很少,蒸发区内的自然循环尚不正常,汽包内的水流动很慢或局部停滞,对汽包壁的放热系数很小,所以汽包下壁温升小。
汽包上壁与饱和蒸汽接触,当压力升高时,饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热,由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大2~3倍,所以上部汽包壁的温升要远远高于下部汽包壁的温升,升压速度越快,产生的壁温差就越大。
上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度,使汽包上壁温度大于下壁。
中国新技术新产品2019 NO.12(下)- 85 -工 业 技 术0 概述循环流化床锅炉流化状态的好坏是决定流化床锅炉运行状态的重要标志。
某电厂410 t/h 哈尔滨锅炉厂制造的循环流化床3#锅炉在1月27日20:30时点火,28日下午16:58并汽。
并汽后逐步提高负荷至350 t/h 左右,并逐步提高床压。
全过程一直保持全烧烟煤(其低位发热量大约5 500大卡)。
在床压逐步垒高的过程中,逐步出现右侧墙下部床压比左侧墙高的,右侧下部床温测点降低,分离器入口温度、分离器出口温度、回料腿温度均出现右侧明显高于左侧的现象。
在调整过程中,流化风量基本控制在130 t/h 左右,A/B 风道的开度基本维持一致,上下二次风挡板均全开,床上枪风道开度也基本维持一致,未出现明显的偏差。
最严重时,右侧侧墙、前墙和后墙3个温度测点均出现降低,平均床温低于800℃。
从排渣情况上看,右侧粒径明显小于左侧。
为此,车间要求班组尽量运行右侧冷渣器,减少炉膛内的细渣比例,但仍然难以将右侧床温提高。
如图1所示。
图1 左侧底渣样、右侧底渣样图2月8日凌晨开始,右侧3个床温测点均出现下降,平均床温低于800℃。
9:00时,车间要求班组启动床下燃烧器。
当A 枪启动时,右侧的前墙和后墙温度很快上升,下部平均床压也从6.9 kPa 左右升高到7.6 kPa 左右,风室压力大约升高1.1 kPa。
两支床下枪均启动后,总油量控制在800 kg/h ;大约1.5 h 后,右侧墙温度也快速回升至正常值。
此时,两侧分离器入口温度、出口温度、回料腿温度逐步趋于平衡,两侧床压偏差也有所缩小。
停下床下枪后,大约14 h 后再次出现右侧墙床温下降的现象,经过几次启动床下枪后,床温逐步趋于稳定。
1 原因分析从参数上看,右侧的床压明显高于左侧,说明右侧物料高度比左侧高;右侧分离器入口、出口温度、回料腿温度高,说明右侧的物料外循环量大于左侧。
1.1 流化质量形成与下降3#炉床温测点下降时,床压和风室压力均有所下降,床温恢复时,床压和风室压力均上升,这与炉内形成沟流的现象较为吻合。
循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析1.燃烧负荷不均匀:燃烧负荷不均匀是导致循环流化床锅炉床温偏差大的主要原因之一、在燃烧过程中,如果燃料供给不均匀,或者燃烧器设计不合理,会导致燃烧负荷在床内分布不均匀,从而引起床温偏差的产生。
2.循环风量分布不合理:循环风是维持床温均匀的重要因素之一、如果循环风量分布不合理,例如一些区域的循环风量过大或过小,会导致床温分布不均,从而产生床温偏差。
3.热传导不均匀:循环流化床锅炉床内颗粒物的热传导性质可能受到颗粒物本身的特性以及流体化气固流体的影响,如果颗粒物的热传导性质不均匀或者气固流体的流动形态不稳定,会导致床内热传导不均匀,进而引起床温偏差。
4.排渣不及时:循环流化床锅炉在运行过程中,因为燃料的燃烧会产生灰渣和废气等垃圾物质,如果废渣没有及时排出,会堆积在床内,影响床内流体的流动性能,降低热传导效率,进而导致床温偏差。
针对以上原因,可以采取以下分析与解决方法:1.分析燃烧负荷不均匀的原因,对燃料供给系统、燃烧器进行调整和改进,确保燃烧负荷在床内的分布均匀。
2.通过增加循环风量的监测和调整,确保循环风量在床内均匀分布,可以采用分区控制的方式,根据不同区域的需求进行精细调节。
3.分析床内颗粒物热传导性质的不均匀问题,可以采用颗粒物的混合或者更换合适的颗粒物,改善床内热传导的均匀性。
同时,对流化气固流体的流动状态进行分析,优化流体化的形态,提高床内热传导效率。
4.加强对废渣的处理和排放,确保废渣在床内的积聚量在合理的范围内。
可以使用自动化的排渣设备,对废渣进行及时排放和清理,保持床内的清洁和流动性能。
通过以上的分析和解决方法,可以有效地减小循环流化床锅炉床温偏差,提高锅炉的运行效率和安全性。
600MW机组锅炉热偏差的分析与防治【摘要】本文对我厂5号锅炉热偏差产生的原因进行了详细的分析并对热偏差的消除和防止提出改进措施。
对我5号机组消除锅炉热偏差防止过热器超温爆管具有指导意义。
【关键词】热偏差;危害;原因;防止1概述通辽电厂三期1×600MW汽轮发电机组,锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司根据引进的美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的亚临界压力,一次中间再热,单炉膛,控制循环汽包锅炉;型号为HG-2080/17.5—HM12。
锅炉整体Π型布置,全钢构架悬吊紧身全封闭结构。
锅炉设计压力19.95MPa,最大连续蒸发量为2080t/h,额定蒸发量为2005t/h,额定蒸汽温度541℃。
设计主燃料为霍林河褐煤,低位发热量13090kj/kg。
炉膛燃烧方式为正压直吹四角切圆燃烧,燃烧器喷口可摆动。
断面尺寸20052mm×20193mm,炉膛容积25228m3。
炉膛上部布置有墙式再热器、分隔屏过热器、后屏过热器、后屏再热器。
水平烟道中布置有末级再热器、末级过热器和立式低温过热器。
后烟道竖井布置水平低温过热器和省煤器。
后烟道下部布置有两台三分仓回转空气预热器。
炉膛高热负荷区域采用内螺纹管膜式水冷壁,水循环方式为强制循环,选用三台沈阳水泵厂生产的低压头炉水循环泵。
炉膛四角布置摆动式燃烧器,燃烧器上方布置高位OFA燃烬风,保证NOx排放值。
制粉系统配置7台MPS225HP—Ⅱ型中速辊式磨煤机,锅炉燃用设计煤种满负荷运行时,6台运行1台备用。
设计煤粉细度R90=35%,煤粉细度可调范围R90=25%~40%。
蒸发系统的流程为:给水泵→省煤器→汽包→下降管→循环泵→水冷壁→汽包。
过热蒸汽流程为:汽包→顶棚管和包覆过热器→水平低温过热器→立式过热器→一级减温器→分隔屏→二级减温器→后屏过热器→三级减温器→末级过热器→汽轮机高压缸进口。
一次汽调温方式为喷水减温器,再热蒸汽流程为:汽轮机高压缸出口→再热蒸汽事故喷水→墙式再热器→屏式再热器→末级再热器→汽轮机中压缸进口。
锅炉受热面热偏差的改进措施摘要:现代锅炉在火力发电系统中发挥着重要的作用,一方面可以提供源源不断的动力,另一方面,可以保障热电厂的经济效益。
现代锅炉一般在高温高压的情况下工作,特别容易受到损伤,也特别容易发生事故,需要维修人员定期的维修检测。
本文以热电厂锅炉检修特点及其安全管理问题为核心进行研究,首先指出热电厂锅炉检修的内容和特征;其次,分析热电厂锅炉检修过程中存在的问题;最后,提出相应的解决措施,为进一步提高热电厂的经济性能和安全性能提供理论支持。
关键词:热电厂;锅炉;检测特点;安全管理1前言锅炉在运行中会产生相当多的热能,在生活中可以给人们在寒冷的冬季带来大量暖气。
然而,锅炉的内部构造很复杂,极易被外界因素所影响,再加上长期在高温、高压的恶劣环境中运转,运行参数甚至有时被调整到到临界或超临界的条件。
长期这样下去,锅炉在日常使用过程中容易出现各种各样的故障,也潜伏着很大的安全隐患和问题,如爆管、结焦和严重水垢沉淀等。
因此对锅炉进行有效的安全管理是很有必要的,同时,还要对锅炉隐患进行科学预防并采取正确的应对措施,才可以避免或者减少因出现故障而带来不可估量的损失,以保障锅炉健康稳定运行,发挥最大价值。
2热电厂锅炉检修特点及内容2.1热电厂锅炉检修内容热电厂的锅炉一般在高温高压的环境下工作,经常会发生不同程度的损伤,需要管理人员定期的维修和检测。
热电厂锅炉的检查内容一共可以分为两大类:第一类主要是负责检测和维修锅炉本身的零部件,其中具体包括锅炉的本身是否出现了裂痕或腐蚀,锅炉的汽水体系设备是否可以正常地运作。
第二类主要是负责检修锅炉的辅助设备,其具体包括制造粉末的体系设备是否完备,与外界的通风体系是否畅通,连接管道与锅炉本体的管道阀是否存在问题,电除尘设备是否能够正常运作,力量输送体系是否达到指定要求。
在进行维修和检测的过程中,管理工作人员要佩戴相应的维修工具,也要阅读每个零部件的维修资料,要严格地按照说明书的操作流程操作,以防发生意外。
降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差的方法一、背景介绍在工业生产中,锅炉是一个十分重要的设备,其性能直接影响到生产效率和质量。
在锅炉运行中,左右侧蒸汽温度偏差可能会影响到整个生产系统的正常运行,因此降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差是十分重要的。
二、分析造成左右侧蒸汽温度偏差的原因1. 燃烧不均匀:锅炉燃烧不均匀会导致左右侧的蒸汽温度出现偏差。
2. 过热器性能不稳定:左右侧的过热器性能如果存在偏差,也会导致蒸汽温度的偏差。
3. 配管布局不合理:如果锅炉的配管布局不合理,也会导致左右侧蒸汽温度的不一致。
三、降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差的方法为了解决锅炉左右侧蒸汽温度偏差的问题,可以采取以下方法:1. 优化燃烧系统:通过调整燃烧系统,使得锅炉的燃烧更加均匀,从而减小左右侧蒸汽温度的偏差。
2. 定期维护过热器:定期对过热器进行检查和维护,保证其性能稳定,减小左右侧蒸汽温度的偏差。
3. 调整配管布局:对锅炉的配管布局进行调整,使得左右侧蒸汽的流通更加均匀,减小温度偏差。
四、方法的实施和效果监控在实施以上方法的过程中,需要根据实际情况制定详细的实施方案,包括实施步骤、责任人及时间节点等。
还需要对实施效果进行监控,通过实验数据等手段来评估左右侧蒸汽温度偏差的变化情况,从而及时调整方法。
五、结论通过以上方法的实施和效果监控,可以有效地降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差,使得锅炉的运行更加稳定,为工业生产提供良好的保障。
六、展望随着工业技术的不断发展,对于锅炉的性能要求也会越来越高,因此在降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差的方法上,还有待于不断地探索和完善,以满足不断变化的工业需求。
七、技术改进和创新在降低锅炉左右侧蒸汽温度偏差的过程中,技术改进和创新起着至关重要的作用。
随着科技的发展,新的技术可能会为锅炉的性能提升提供更好的解决方案。
可以考虑引入先进的燃烧控制技术,通过智能化的燃烧控制系统来实现更加精准的燃烧,从而减小左右侧蒸汽温度的偏差;结合先进的模拟计算技术,进行流场模拟和热力分析,优化锅炉的整体设计和布局,进一步提高蒸汽温度的均匀性。
关于余热锅炉典型问题分析摘要:余热锅炉在节能减排的时代背景下有着十分显著的应用价值。
本文结合工作实践,对余热锅炉典型问题进行了分析研究。
为余热锅炉使用和管理提供有益的参考。
关键词:余热锅炉;典型问题;制造技术一、高旁减温水管道振动问题描述:高压旁路减温水再投用时引起管道振动,导致管道支架脱落变形。
原因分析:1:高旁减温水设计原因:(1)管部与根部结合处未设计减小摩擦的聚四氟乙烯滑动板。
(2)减温水管线较长,投用时阻力较大,造成大的冲击力,未设计减震器。
2:控制逻辑不合理:关断阀与调节阀操作逻辑顺序和开关时间不合理。
设计在调门之前的关断门先开关,开关时间3秒,再开关调节门,调节门开关时间远远大于关断门,致使关断门以后的管道内部没有水质,是空的,当减温水投用时在高压下水质形成水锤,造成巨大的振动,而造成管道支架变形、脱落。
解决预防方案:1:更改顺控逻辑,延长关断门开关时间至调节门关闭后,始终保持管道内部有水质,避免投用时产生水锤。
2:滑动支架在管部与根部结合处增加聚四氟乙烯板,增加滑动系数,、。
3:建议在给水管道上增加减震器。
二、炉前过热器连接管道穿炉墙的膨胀节超温损坏。
问题描述:过热器连接管道膨胀节运行期间超温,造成烟气泄露超温,膨胀节损坏。
原因分析:此处膨胀节设计不合理,保温采用在管道上包一层30mm的保温棉,炉膛内部采用两块滑动密封板点焊形成穿墙孔的密封,在运行过程中满负荷时管道向下膨胀至穿墙护板腰形孔的最底部,管道上的保温棉被挤压变形,当机组负荷减小或停机时,管道向上复位,此处的保温棉由于变形与管道脱落,这时管道与穿墙孔处形成烟气通道,烟气从内部滑动密封板处漏气进入膨胀节,膨胀节内部保温材料是成品保温棉被,自身密封不严,造成膨胀节超温,损坏。
解决预防方案:1:在穿炉墙的炉膛内部滑动密封板上增加一个保温盒,内部塞满保温材料,避免此处超温和烟气进入膨胀节。
2:将膨胀节内部保温棉被更换保温棉,采用耐高温胶错层累贴,并根据图纸预留膨胀量。
燃机余热锅炉汽包上下壁温差大原因分析及处理摘要:在机组整套启动调试期间,余热锅炉冷态启动时出现了汽包上下壁温差大问题。
结合燃机的启动特点、余热锅炉结构特点及本机组的实际情况等,对机组启动过程、运行方式进行细致全面的分析,并经对多项运行方式的调整和试验,有效控制冷、温、热启动和停机时,高、中、低压汽包上下壁温差均控制在50℃以内,成功解决了汽包壁温差大问题,达到了规范及设备要求,实现了安全、稳定运行。
关键词:燃机;余热锅炉;汽包壁温差大;冷态启动Analysis and treatment of large temperature difference between upper and lower wall of steam drum of gas turbine waste heat boilerZhang Haisheng(Guangzhou Yueneng Power Technology Development Co.,Ltd. Guangzhou City,Guangdong Province 510080)Abstract:During the whole start-up and commissioning of the unit,the large temperature difference between the upper and lower walls of the steam drum appears during the cold start-up of the waste heat bined with the start-up characteristics of the gas turbine,the structural characteristics of the waste heat boiler and the actual conditions of the unit,this paper makes a detailed and comprehensive analysis of the start-up process and operation mode of the unit,and effectively controls the cold and temperature by adjusting and testing several operation modes.When cold、warm and hot start and stop,the temperature difference between upper and lower wall of high,medium and low pressure steam drum is controlled within 50 ℃,the problem of big wall temperature difference of steam drum is solved successfully,the requirement of specification and equipment is reached,and the safe and stable operation is realized.Key words:Gas turbine;Waste heat boiler;Large temperature difference between upper and lower wall of steam drum;Cold start;0 引言:汽包是亚临界锅炉的重要设备。
收稿日期:2006-01-10; 修订日期:2006-06-13基金项目:国家自然科学基金资助项目(50546021)作者简介:初云涛(1979-),男,黑龙江穆棱人,华中科技大学博士研究生.文章编号:1001-2060(2006)05-0456-05控制循环锅炉水冷壁流量偏差影响因素数值分析初云涛,周怀春(华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074)摘 要:以某台300MW控制循环锅炉为研究对象,对影响水冷壁流量偏差的主要因素进行了数值分析。
利用燃烧检测系统获得的炉内烟气三维温度分布和炉膛辐射能信号,计算壁面热流分布。
以实际热负荷偏差为边界条件,应用数值模拟的方法研究水冷壁热负荷、汽包压力、给水比焓、循环泵增压以及上升管管径等锅炉的运行参数和结构参数对流量偏差的影响。
模拟结果表明:上升管管径对流量偏差的影响最大,其次为汽包压力和壁面热负荷;上升管管径存在最优设计值,在该管径条件下,锅炉可以适应运行参数的变化,保持较好的水循环状况;此外,当锅炉结构参数确定时,机组在较高汽包压力、较低给水比焓以及适中大循环泵增压的工况下运行,流量偏差小,有利于水循环。
关键词:控制循环锅炉;锅炉水冷壁;循环泵;流量偏差;数值分析中图分类号:TK224.2 文献标识码:A1 引 言控制循环锅炉是一种重要类型的锅炉,已在我国一批电厂投运。
控制循环锅炉的主要特点是在下降管和上升管之间加装循环泵,以提高循环回路的运动压头。
机组运行时,管屏中每个管子受热是不同的,结构也不完全相同。
在相同压差下,受热强的管子,管内的平均比容大,流量小,而受热弱的管子流量反而增加,从而产生流量偏差[1]。
文献[2]阐述了控制循环锅炉水循环计算的基本原理。
文献[3]在壁面热负荷已知情况下,采用迭代的方法计算了水冷壁流量偏差系数。
实际上,水冷壁热流分布是随炉内燃烧状况时刻变化的,准确地获取水冷壁二维热流分布是定量分析流量偏差和探求改善水循环方法的基础。
600MW锅炉过热器热偏差原因分析与控制晏儒先国电黄金埠发电有限公司,江西上饶 335101摘要:600MW超临界四角切圆燃烧锅炉由于炉膛出口烟气残余旋转引起水平烟道内烟气沿宽度方向烟温分布不均匀导致过热汽温及末级过热器管屏壁温存在较大偏差,运行中存在超温爆管安全隐患。
针对锅炉运行中的过热器热偏差工况,重点从锅炉燃烧调整方面进行探讨分析。
关键词:烟气残余旋转;过热器;超临界锅炉;热偏差;运行分析0 引言现代大型锅炉多采用四角切圆燃烧方式。
切圆燃烧方式的锅炉,由于炉膛出口烟气残余旋转的存在,导致水平烟道出口烟温分布不均匀,锅炉容量越大,这种烟气偏差情况愈发明显。
较严重的烟气偏差会造成水平烟道高温受热面局部超温,长期超温运行易发生氧化皮生成增厚剥落、过热爆管事故。
通过运行燃烧调整减少炉膛出口烟气偏差对大型锅炉安全运行有着重要意义。
某厂2×600MW超临界四角切圆燃烧锅炉由于炉膛出口烟气分布不均,末级过热器壁温偏差较大,导致过热器蒸汽温度也存在偏差现象。
笔者就四角切圆燃烧锅炉烟气偏差原因及运行燃烧调整措施进行分析及总结。
1 概述某厂2×600MW超临界锅炉由上海锅炉有限公司设计制造,为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、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型炉,采用四角切圆燃烧方式,制粉系统采用中速磨冷一次风正压直吹式,每台锅炉配置6台中速磨煤机。
燃烧设备采用从美国阿尔斯通能源公司引进的低NOX同轴燃烧系统(LNCFS™)技术。
燃烧布置采用典型燃烧器风箱组件隔仓结构。
主风箱设有六层强化着火直流煤粉喷嘴,在煤粉喷口四周设置有燃料风,在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有一层辅助风喷嘴—包括上下两只偏置的CFS喷嘴,在主风箱上部设有2层CCOFA(紧凑燃尽风)喷嘴,在主风箱下部设有1层UFA(火下风)喷嘴,主燃烧器与炉膛出口之间布置有五层可水平反切的SOFA风喷嘴。
图12号炉主汽温第30卷第1期2010年3月600MW 机组锅炉主再热汽温左右侧偏差大的原因分析及处理毛卫华(国电福州发电有限公司,福建福州350309)摘要:分析了某锅炉主汽温及再热汽温左右侧偏差过大的原因,通过校正汽水阀门、修复燃烧器、调整配风及制粉系统,将偏差控制在设计值内。
关键词:超临界机组;汽温偏差;减温水中图分类号:TK227文献标识码:A文章编号:1674-6104(2010)01-0044-02ISSN 1674-6104CN 35-1296/TMDIANLI YUDIANGONG引言某工程2×600MW 机组HG-1913/25.4-YM3超临界变压运行燃煤直流锅炉,由哈尔滨锅炉有限责任公司引进三井巴布科克能源公司技术生产,为单炉膛、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型锅炉。
制粉系统为中速磨冷一次风机正压直吹式系统。
采用前后墙对冲方式燃烧,前后墙分别布置3层NO X 轴向旋流燃烧器(LNASB ),每层5只,共30只。
在最上层煤粉燃烧器上方,前后墙各有1层燃烬风口,每层5个,共10个。
锅炉设计主汽温571℃、再热汽温569℃。
锅炉左右侧主汽温、左右侧再热汽温偏差允许值不大于10℃。
锅炉设计煤种为神府东胜煤。
机组投产后,2号炉主、再热汽温左右侧偏差逐渐增大并超过设计值,主、再热汽温偏低(最低分别为559.3℃、557.7℃),锅炉再热器减温水流量也维持在较高水平(最大可达18.9t/h )。
主、再汽温每降低10℃,机组的供电煤耗增加0.7~1.1g/kW ·h ;再热器减温水流量每增加10t/h ,机组供电煤耗增加0.6~0.7g/kW ·h ,机组运行的经济性明显降低。
本文介绍该现象的原因查找过程及处理办法,以资交流。
1现象1号机组于2007年7月26日投产,2号机组2007年10月14日投产。
投产初期,两台锅炉主汽温、再热汽温左右侧均无明显偏差。
循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析循环流化床锅炉是一种利用高速气固两相流化的技术来实现锅炉燃烧和换热的设备。
床温偏差是指循环流化床锅炉内部各个位置的床温存在较大偏差的现象。
床温偏差大可能由以下几个方面原因造成。
第一个可能原因是气体与颗粒物流动不均匀。
循环流化床锅炉床温的分布与气体和颗粒物在锅炉内的流动密切相关。
当气体和颗粒物的流动不均匀时,床温的分布也会不均匀。
这可能是由于气体和颗粒物流速不一致、流动阻力不同、管道和喷嘴堵塞等原因造成的。
第二个可能原因是床层混合不充分。
床层混合不充分会导致床内各个位置的颗粒物分布不均匀,进而引起床温偏差。
床层混合不充分可能由颗粒物的较大粒径、床层高度过大、气体流速过低等原因造成。
第三个可能原因是床层颗粒物磨损不均匀。
床层颗粒物的磨损会导致床层颗粒物的大小和密度的变化,从而影响床温的分布。
床层颗粒物磨损不均匀可能是由于颗粒物的硬度不同、颗粒物的形状不同、颗粒物之间的碰撞频率不同等原因造成的。
第四个可能原因是燃料的特性差异。
不同种类的燃料具有不同的燃烧特性,包括燃烧速度、燃烧温度等等。
当混合燃料或不同种类的燃料被投入循环流化床锅炉中时,可能会导致床温偏差。
要解决床温偏差大的问题,可以采取以下一些措施。
对气体和颗粒物的流动进行优化,通过调整气体和颗粒物的流速和流量,减小流动不均匀现象。
提高床层混合的充分程度,可以通过适当减小颗粒物的粒径和床层高度,或者增加气体的流速来改善床层混合度。
对床层颗粒物进行适当的补充和更换,以保持床层颗粒物的均匀性。
针对不同种类的燃料,根据其特性进行调整和优化,以减小床温偏差。
循环流化床锅炉床温偏差大可能由气体与颗粒物流动不均匀、床层混合不充分、床层颗粒物磨损不均匀和燃料特性差异等原因造成。
通过优化气体和颗粒物流动、改善床层混合、保持床层颗粒物的均匀性和调整燃料特性等措施可以有效解决床温偏差大的问题。
循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析
循环流化床锅炉床温偏差大的原因有很多,其中最主要的原因是流化床内部的分布不均匀,而这一问题导致了循环流化床锅炉床层温度的偏差增大。
以下是对此问题的说明。
首先,在循环流化床锅炉中,气流和气固两相颗粒的运动状态是一个复杂的过程。
在气固两相流中,因为压降和气固两相相互作用,煤粉和床料之间的混合和运动带来的动态床高变化也会导致床层温度的偏差增大。
另外,床层温度偏差也受到床内流动的影响。
在床层内,气相流体的运动状态较为复杂,床层内的气相流速和浓度分布也不均匀,这同样导致了床温的偏差增大。
而且,在床层中,气相流体的运动状态会影响颗粒运动状态。
如果床层中存在一定的局部漩涡区域,这就会影响到颗粒的流动,因此也会导致床温的偏差增大。
此外,床层温度偏差还与固相颗粒的分布有关。
床层内的颗粒密度和分布不均匀,也会引起床层温度的偏差增大。
固相颗粒分布不均,其导热性能和热容量不同,这就会导致床层的温度分布不均匀。
此外,当床层内煤粉燃烧热产生的热量不断加入到系统中时,床层内部的温度会显著升高,导致床层内煤粉的着火点降低,同时,床层内部的压力也会增大,这就会影响到床层内部的气相流动状态和煤粉的燃烧速度,使得床层内部的温度变化更加不稳定,从而进一步增大了床层温度的偏差。
综上所述,循环流化床锅炉床温偏差大主要是由于循环流化床锅炉内部流化床的分布不均匀导致的。
为了解决这一问题,需要在循环流化床锅炉的设计和运行过程中优化气固两相流动建模、床层统计学控制、气体布局以及燃烧过程等方面的控制策略。
循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析一、床内物料分布不均匀一个循环流化床锅炉的最核心的部分就是床层。
而床层中的物料分布不均匀,就会导致床温偏差增大。
床层中温度高的区域会导致床层中的物料快速升温,而温度低的区域则会导致床层中的物料缓慢升温,温度不均匀情况不良会导致锅炉效率降低,能源浪费,甚至会危及设备的安全状态。
床层物料分布不均匀的原因包括物料供给的不均匀、输送系统的故障等等。
解决这个问题的最好方法就是调整供料系统,使物料的分布更加均匀。
二、床层空气流量不均匀床层中空气的流量不均匀也是导致床温偏差大的一个主要原因。
如果床层中的气体流量得不到很好的控制,温度高的区域就会缺氧,而温度低的区域就会产生大量的 CO。
因此,应用设计中要在床层中安装流量分布控制器,校正床层中空气的流量,尽量使其分布均匀。
三、氧气气化不完全氧气气化不完全会导致床温偏差大。
氧气气化不足会使得床层中的温度下降,而过多的氧气则会使得床层中的温度升高。
因此,在使用循环流化床锅炉时必须注意在生产过程中控制氧气的供给量,以防床层中出现气化不完全的情况。
四、废气排放不畅废气排放不畅也是导致床温偏差大的一个原因。
废气不能很好地排出去,就可能导致床层中的气氛不稳定,并产生温度波动,从而导致床温偏差大的情况。
为防止这个问题的发生,需要对排放系统进行维护和改善,尽量排除排放系统中存在的故障和障碍。
五、循环流化床锅炉造成的其他因素其他例如锅炉操作人员技术水平、锅炉维护水平等都可导致床温偏差大的情况。
因此,需要在锅炉的使用与维护中加强人员的技能培训,提高锅炉维护工作的质量水平,从而确保锅炉正常使用。
总之,在循环流化床锅炉的使用过程中,发生床温偏差大的情况是很常见的。
各种因素都可能导致床温偏差增加,而解决这个问题的最佳措施就是在生产过程中,对床层进行监控,及时发现并消除各种原因,确保循环流化床锅炉正常运行,提高生产效率,降低能源成本。
编号:AQ-JS-04420
( 安全技术 )
单 位:_____________________
审 批:_____________________
日 期:_____________________
WORD文档 / A4打印 / 可编辑
自然循环余热锅炉的热偏差的
分析和控制
Analysis and control of thermal deviation of natural circulation waste heat boiler
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 1 页
自然循环余热锅炉的热偏差的分析
和控制
对余热锅炉运行中的热偏差进行理论分析,分析其产生原因和
将会造成的后果,并提出相应的改善措施。
为了响应国家淘汰低产能的号召,中国有色集团抚顺红透山矿
业有限公司冶炼厂对冶炼工艺进行改造,采用富氧底吹炉工艺生产,
余热锅炉是这套工艺流程中的一个热交换设备,用以降低底吹炉出
来的含有SO2的高温高矿尘气体的温度,以满足制酸工艺的要求,
并达到余热利用的目的。本余热锅炉动力为自然循环,额定蒸汽压
力3.8Mpa,蒸汽出口温度249℃。
在该工艺中,余热锅炉的安全稳定运行决定了底吹炉能否正常
运行,所以需要保证余热锅炉能够长时间稳定的工作,那么余热锅
炉的爆管事故就需要尽力避免,刨除材质和施工质量的原因,由热
使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科
学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 2 页
偏差产生的爆管事故占有较大的比重。所以本文将对余热锅里热偏
差的分析和控制做出阐述。
热偏差的概念
自然循环余热锅炉是依靠热对流为动力来完成炉内循环,所以
在自然余热锅炉的运行中很容易出现水冷壁各个位置由于热量分布
不均产生金属管壁超温,进而发生爆管等事故的情况,只有合理的
设计和在运行中科学的操作控制,才能确保余热锅炉的水冷壁拥有
比较长的使用寿命。
余热锅炉的烟道(即炉膛)是由许多平行管列组成的水冷壁。
由于结构和制造的原因,烟道的水冷壁管的尺寸大体相同,但是在
自然循环余热锅炉的各个部分所受的热负荷不同,导致水冷壁管中
液体的吸热量不同,因此在管道中水循环的动力也是不同的。这也
就产生了锅炉内部的热偏差。总的来说水冷壁中的热偏差是由于热
力不均和水的流量不均造成的。
热偏差的形成原因
3.1.余热锅炉烟道内的热力不均
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 3 页
余热锅炉属于被动式锅炉,它所需要的热量完全来自烟气的温
度,所以烟道内的热力不均是余热锅炉热偏差的一个主要的形成原
因。烟道内的热力不均主要存在下列几种情况:
3.1.1.烟道中烟气的速度和温度分布不均;
3.1.2.受热面产生结焦和积灰,结焦和积灰必定是不均匀的,而
结焦和积灰对热量的隔离使水冷壁对热量的吸收产生影响;
3.1.3.含尘烟气长时间对管壁造成冲刷,使部分管壁变薄,传热
效率提高;
3.1.4.富氧底吹炉产生的烟气中含有一部分的单质硫,这些单质
硫会在烟道中二次燃烧,使烟道局部的热量升高;
对于余热锅炉的烟道,内部各面的热负荷各不均匀,对于同一
壁面,沿其轴向和径向的热负荷的分布不均匀,对于烟道整体,沿
着烟道轴向和径向分布的热量也不均匀,这些不均匀将会不同程度
的延续下去,引起炉膛出口和对流管区吸热不均,里烟道出口越近,
这种不均匀的情况也越严重。这样就产生了上升烟道的热偏差。
烟气在上升烟道做高速上升的运动,收到高温风机拉动的烟气
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 4 页
在余热锅炉的炉顶改变方向,在炉顶离开后,由于离心力的作用,
烟气产生压缩,气流在这里形成离心流场,流场中气流由圆心想外
延伸的的切向流速都不一样,最外层的速度较低,越靠近圆心的烟
气流速越大,这样在进入水平烟道后,上部烟气的流程要大于下部,
气速又比下部的烟气要慢,这样就使得下部烟气的温度偏高,这样
就产生了水平烟道部分的热偏差,而且上下部区域烟气的含尘量也
不同。
上面分析了上升烟道和平行烟道的热偏差的产生,另外还需要
说明的是,吸热多的壁管由于蒸汽温度高、比热容大,流动阻力增
加,使得水流量减少,热偏差加剧,如果长时间不改善,爆管很容
易出现在这些区域。
3.2.水冷壁管内的流质不均
余热锅炉自然循环的推动力是由下降管中的工质密度和上升管
中工质密度值差而产生的,这种差异使得工质的较热部分和较冷部
分之间通过循环流动使温度趋于均匀,这种过程也就是通常说的热
对流。自然循环没有外界的强制推动力,所以流质在壁管内的的流
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 5 页
动会出现差异。下面是产生差异的一些原因。
3.2.1.集箱的连接方式不同会引起并列管进出口静压的差异,导
致流量不均,流体在管中流动,动力是管子两端的压差,集箱为平
衡并列管压力设计,但是温度不同的管中流体阻力是不同的,从而
使得集箱中并列管两端的压力也不尽相同,这样也会产生热偏差现
象,所以集箱的位置和数量对水冷壁中流质均匀分布有很大影响。
3.2.2.上面提到过的吸热不均引起的管间流体比容的差别也会导
致流量不均。吸热量大的管子,流体的比热容也大,进而管内流量
减少,管出口的流体温度和管壁温度都会升高。
控制热偏差的措施
4.1.改善烟气产生的热偏差
4.1.1.合理布置烟道走向,使烟气均匀合理的通过,控制上升烟
道末端气速,缓解烟气的离心运动状态。
4.1.2.在烟道中设置折焰角使烟气沿燃烧室高度方向的分布趋向
均匀。使炉膛前上部水冷壁与顶棚过热器的吸热量均匀。
4.1.3.对高温风机进行调整,采用微负压操作,使得烟气能够平
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 6 页
稳均匀地通过烟道,进而使烟气能更好的充满炉膛上部,使增加前
墙和侧墙的吸热量均匀。
4.1.4.采用振打装置和燃气高能脉冲装置对水冷壁积灰进行控
制,并有专人负责清理余热锅炉结焦。
4.1.5.对气速较高处和烟气含尘量较大处用耐磨水泥进行保护,
防止管壁磨损。
4.1.6.对提高锅炉气密性,减少炉内含氧量,进而减少单质硫燃
烧的可能。
4.2.改善流体产生的热偏差
4.2.1.合理分布集箱的位置,在热量偏差较大的位置加设短集箱
平衡壁管压力。并采用多管引出多管引入的方式平衡各管压差。
4.2.2.提高余热锅炉汽包高度,增加流体的循环动力。
4.2.3.按受热面所处的具体工况,采用不同管径壁厚的壁管。
4.2.4.保持汽包水位,减少误操作产生的气阻情况。
在富氧底吹炉的冶炼工艺中,余热锅炉能否正常运行,决定了
富氧底吹炉是否能够正常生产,所以在冶炼生产过程中要注意对锅
特种设备技术 | Special Equipment Technology
安全技术
第 7 页
炉的操作和维护,保证整套设备的的安全运行,尽可能的减少爆管
事故的发生,提高设备使用率。
这里填写您的公司名字
Fill In Your Business Name Here