电厂DG150效率提高的方法.docx
- 文档编号:9335347
- 上传时间:2023-05-18
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:29.09KB
电厂DG150效率提高的方法.docx
《电厂DG150效率提高的方法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电厂DG150效率提高的方法.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
电厂DG150效率提高的方法
三热电厂DG150/9.8—1煤粉锅炉热效率提高的方法探讨
【摘要】:
本论文介绍了第三热电厂DG150/9.8—1煤粉锅炉热效率提高的方法、试验及计算。
详细分析了限制锅炉热效率存在的主要问题,提出解决方案并实施。
最终目的是通过燃烧调整试验来降低炉渣可燃物、飞灰可燃物以及降低各项热损失来提高锅炉热效率,最后通过计算来得出结果。
【关键词】:
锅炉热效率炉渣飞灰可燃物热损失
【内容】
第一章前言
第三热电厂DG150/9.8—1煤粉锅炉是东方锅炉厂生产的高压煤粉锅炉。
锅炉设计效率一般为88%,但由于锅炉投运后,未进行系统的燃烧调整,造成炉内燃烧不均匀,锅炉效率低下,一般比设计值低4%~5%,而且还容易结焦等问题,因此,进行锅炉燃烧调整,提高锅炉效率成为必然。
煤粉锅炉的燃烧调整试验工作目的是通过冷态通风试验和热态燃烧调整试验来降低炉渣可燃物、飞灰可燃物含量,确定在不同煤种下的一、二、三次风配风方式,确定最佳煤粉细度,改变锅炉燃烧不好的状况,彻底改变锅炉结焦的问题,提出锅炉还存在的问题及技术改造方向,找出锅炉最佳运行方式,提出运行方案指导运行,最终提高机组运行经济性和可靠性。
下面重点介绍通过锅炉冷态通风试验以及热态燃烧调整试验的方法来降低锅炉飞灰可燃物和炉渣可燃物,改善锅炉燃烧工况,降低锅炉各项热损失,提高锅炉热效率。
第二章第二章 设备概况
第一节设备简介
第三热电厂锅炉是东方锅炉厂生产的DG150/9.8-1型煤粉锅炉。
该炉为高压、单炉膛、自然循环汽包炉,“π”形布置,固态排渣,平衡通风,钢结构,露天布置。
锅炉采用吊式布置,除尾部烟道的省煤器、空预器采用支撑结构外,锅炉本体均采用悬吊结构,炉膛四面由膜式水冷壁组成,后水冷壁上部形成折烟角,炉膛四角切线布置燃烧器,炉膛上部布置有四片大屏,在炉膛折焰处布置高温过热器、水平烟道布置低温过热器,过热器采用一次低温混合、一次左右交叉、两级喷水减温。
尾部交叉布置有两级省煤器及两级管式空气预热器。
过热器采用一次充分混合、一次左右交叉、二级喷水减温来保证蒸汽温度在规定值。
炉墙采用轻型炉墙。
炉膛及过热器区域布置有蒸汽吹灰装置,同时布置有一定数量的测量用孔,火焰监视孔看火孔及防爆门和必要的检测孔。
三台炉各配有两台DTM290/410型钢球磨煤机,采用中间储藏。
三炉均为热风送风,尾部烟道出口布置有电除尘器。
炉膛采用全焊接膜式水冷壁结构,水冷壁分布12个循环回路,前后两侧各3个回路,炉水从汽包下部经集中下降管后由28根连接管分别引起前后及两侧水冷壁的下集箱,汽水混合物由汽水连接管引入汽包,从而形成自然循环回路,为加速启动过程,在水冷壁下部装有邻炉加热装置。
第二节锅炉主要参数
2.1锅炉主要设计参数
最大连续蒸发量150T/H
过热蒸汽出口压力9.8Mpa
过热蒸汽出口温度计540℃
给水温度206℃
排烟温度158℃
计算燃料消耗量22.06T/H
锅炉计算效率88.24%
2.2设计煤种
名称
设计煤种
煤种允许变化范围
应用基低位发热量
18.840MJ/Kg
+/-837MJ/Kg
应用基全水份
93%
应用基灰份
32.64%
可燃基挥发份
8.5%
+/-1.5
应用基氢
2.01%
应用基碳
52.04%
应用基氧
2.51%
应用基氮
0.68%
应用基硫
1.12%
哈氏可磨系数
60--70
第三节燃烧系统介绍
本锅炉采用中间储仓式热风送粉系统,配有两台DTM290/410型磨煤机。
燃烧器布置在炉膛四角,组织炉内切圆燃烧,假想切圆直径为φ408mm。
每个角由上到下分别布置有上二次风、三次风、上中二次风、下中二次风、上一次风、下一次风、下二次风,点火油枪布置在下二次风喷口内。
为了适应无烟煤的燃烧,锅炉在设计上采取了一些措施,如锅炉8只燃烧器都为稳燃船型燃烧器,并且两层燃烧器集中布置;热风温度达到380度到410度;在炉膛燃烧区域高9960mm至11000mm水冷壁上布置有卫燃带,这些措施都是为了适应无烟煤的着火及稳燃。
主要流程:
冷空气由两台送风机平衡吸入,经过下级空预器、上级空预器加热为380度热风,其中一部分为一次风,携带煤粉进入炉膛燃烧,烟气经过屏式过热器、高温过热器、低温过热器、上级省煤器、上级空预器、下级省煤器、下级空预器,进入电除尘器,由引风机抽走。
另一部分作为二次风助燃进入炉膛。
第三部分为制粉系统热风经过磨煤机,粗粉分离器,细粉分离器,由排粉机抽出进入炉膛。
制粉系统的主要设备有DTM290/410型磨煤机,设计出力为14吨/小时,配有MG-20型给煤机,还有两台排粉机,八台YGF-6型给粉机,主要附属设备有粗粉分离器、细粉分离器、锁气器、木屑分离器等。
燃烧系统图见下页
第四节锅炉主要辅助设备及型号
设备名称
型号
出力
电源电压
1#送风机
G6-48NO.14.5D
12.8×104
6000V
2#送风机
G6-48NO.14.5D
12.8×104
6000V
1#引风机
Y4-73NO.20F
159100
6000V
2#引风机
Y4-73NO.20F
159100
6000V
1#排风机
M6-31NO.18D
75100
6000V
2#排风机
M6-31NO.18D
75100
6000V
1#磨煤机
DTM290/410
14T/H
6000V
2#磨煤机
DTM290/410
14T/H
6000V
给煤机
MG-20
5-35T/H
380V
给粉机
YGF-6
4-6T/H
380V
第五节汽水系统
锅炉给水由给水管道经过下级省煤器、上级省煤器进入汽包,由四根集中下降管均匀分配给12个水冷壁下集箱,水经水冷壁管吸热后变为汽水混合物进入汽包,再经过加热蒸发出饱和蒸汽从汽包出去,再经过顶棚过热器、后包墙过热器、侧包墙过热器到达低温过热器,从低温过热器出去,经过一级减温水,到屏式过热器,出去为二级减温水,再出去为高温过热器,最后到达集汽联箱。
以下为锅炉汽水系统图
第三章锅炉运行状况
1. 锅炉排烟温度偏高达到171度。
排烟热损失大.
1.2. 锅炉炉渣含碳量为39%,飞灰含碳量为8%,炉渣排放量为30%。
机械不完全燃烧损失大.
2.3. 由于对煤粉炉,散热损失、灰渣热损失基本不会有太大改进,化学不完全燃烧损失可忽略不计。
3.4. 各二次风门运行方式无序。
4.5. 一次风风速未调平,风粉不均匀。
5.6. 给粉机转速未调平。
6.7. 最佳煤粉细度未确定。
7.8. 制粉系统未进行最大出力调整。
8.9. 高温过热器有不同程度超温现象。
9.10. 锅炉经常结焦。
10.11. 锅炉效率较低
第四章燃烧调整
第一节试验前的测量
1炉膛温度场的测量
炉膛温度场的测量采用锅炉上原有的看火孔进行,从着火区域到屏式过热器入口全程测量分析。
主要仪器为光学高温仪。
2一次风速均匀性调整
一次风速均匀性调整测点布置在一次风管道直管段上,一次元件采用靠背管,冷态时用标准皮托管对全部测件进行标定,二次测量仪表为电子微压计及标准U形管。
3二次风压测量
二次风压测点布置在二次风至炉膛入口各二次风截面上,采用静压测量法,测量仪表为电子微压计及标准U形管。
4排烟温度测量
排烟温度测点布置在空预器出口水平烟道上,测点数为4×4,采用标定过的热电偶作为一次元件,并通过测温笔进行实际温度显示。
5飞灰采样
飞灰采样点布置在电除尘后落灰管上,炉渣在链式输渣机上取得,原煤采样在给煤机处取得,煤粉在细粉分离器至粉仓下分管上。
6汽水系统及参数采集
汽水系统及其它相关参数以表盘数据为主。
7煤粉、灰、渣的化验分析
试验中所采煤粉、飞灰、炉渣等式样由电厂化水车间进行分析。
第二节冷态通风试验
1燃烧器安装角度测量
燃烧器安装角度测量是通过激光校准仪在炉内进行打点、测量,并通过计算得出燃烧器安装角度的实际值,以检验燃烧器的安装质量。
经测量计算燃烧器安装角度分别如下:
1#角为48。
07,2#角为47,3#角为48。
05,4#角为47。
48。
从测量数据看各燃烧器安装位置基本正确,仅2#角偏差较大,但其偏差值不至于对炉内燃烧造成太大影响。
2二次风挡板调整
二次风挡板调整首先是对二次风挡板进行消缺,目的是为了使二次风挡板内、外开度一致,通过试验得出正确的二次风挡板特性曲线,使运行人员能够按照二次风挡板特性曲线进行正确的调整。
试验通过调整二次风挡板,并同时在炉内对二次风出口风速进行测量,为了保证试验准确性,试验时对每个角的二次风单独进行调整测量。
对四角二次风挡板存在偏差的,在实验中及时调整。
3二次风挡板特性试验
二次风挡板特性试验是在二次风挡板调整正确后进行的,试验时制粉系统、一次风系统全部切断,送风机出口母管风压维持约3Kpa基本不变,对每个角的二次风挡板单独进行调整并测试,得出实验数据,并绘制挡板特性曲线。
4炉内飘带试验
在冷态各次风速调平的基础上,在炉内二次风风口、三次风风口进行了飘带试验。
飘带用2米左右轻质细布条,绑在2米左右长的细竹竿上做成。
试验时维持送风机出口风压3000pa,一次风不投,三次风挡板关闭,冷却风全开。
观察二次风射流方向是否正常,有无刷墙现象,如有刷墙现象,应及时调整喷口角度,再次试验直到不刷墙为止。
5三次风冷却风速测量
维持送风机出口母管风压3Kpa,一次风及制粉系统风门全关,在炉内对三次风冷却风风速进行测量,确定冷却风量是否满足要求,如风量不足,在实际运行中三次风风口会被烧坏。
因此,三次风冷却风速过低,风量不足是直接造成喷口频繁烧损的重要原因之一。
第三节燃烧调整及优化
1给粉机转速调整
给分机转速偏差大将导致同层一次风风粉浓度相差很大,导致同层一次风射流着火时间不一,造成炉内燃烧动力场偏斜,导致炉膛出口温度偏差,甚至造成过热受热面超温等不正常工况。
同时燃烧中心偏离设计工况,对大渣及飞灰可燃物含量也产生直接影响。
试验过程中将同层给分机转速调至最大偏差小于50r/min,由于设备不可能调至统一,但与调整前比燃烧状况应该有明显改观。
2一次风热态均匀性调整
一次风热态均匀性调整是利用冷态标定过的靠背管对一次风动压、静压进行测量并计算出一次风速,对偏差较大的利用一次风调节挡板进行调整,把一次风速偏差减少到5%以内,以减小一次风速偏差对燃烧的影响。
调整时维持一次风母管风压为2.8~2.9KP,一次风速调整前\后结果及其偏差值可列表.例如:
序号
调整前数据
调整后数据
挡板开度
风压
风速
偏差
挡板开度
风压
风速
偏差
1
100
650
27.21
-6.6
100
650
27.21
-1.0
2
100
850
31.07
6.6
85
670
27.59
0.3
3
100
700
28.25
-3.0
90
700
28.25
2.7
4
100
750
29.26
0.4
85
650
27.24
-0.9
5
100
800
30.16
3.5
85
650
27.19
-1.1
6
100
620
26.72
-8.3
100
620
26.72
-2.8
7
100
700
28.33
-2.8
100
660
27.51
0.0
8
100
900
32.07
10.1
75
700
28.28
2.8
由上表可见,调整前一次风速平均值为29.13m/s,最大值为32.07m/s,偏差绝对值最大为10.1%;调整后一次风速平均值为27.5m/s,最大值为28.28m/s,偏差小于2.8%,在允许偏差范围内.一次风调整后使炉膛燃烧温度场更加均匀,燃烧区域温度场平均提高55度以上,对煤粉着火及稳燃极为有利.
3三次风均匀性调整
三次风均匀性调整是在两套制粉系统全部按最大出力运行的工况下进行的.调整时利用冷态标定过的靠背管对三次风管动压\静压进行测量,并计算出三次风速,对偏差较大的利用一次风调节挡板进行调整,把一次风速偏差减小到5%以内。
例如:
序号
三次风调整后数据
挡板开度
风压
风速
偏差
1
100
1300
44.95
-0.7
2
100
1350
46.80
2.4
3
100
1400
46.87
2.5
4
100
1250
44.29
-3.1
5
平均
1325
45.73
0.0
第四节制粉系统调整
1粗粉分离器调节
对煤粉细度的测量发现,煤粉过粗是影响燃烧的因素之一.试验前检查发现1#制粉系统粗粉分离器挡板开度为42度,2#制粉系统粗粉分离器挡板开度大部分为45度,部分为50~60度,在此状况下测得1#制粉系统煤粉细度180目为16.93,2#制粉系统煤粉细度为13.93.
按有关资料推荐对烧无烟煤的煤粉炉,当干燥无灰基挥发份含量为5~10%时,煤粉细度应近似等于该煤种的干燥无灰基挥发份含量或为8~10%.因此对粗粉分离器挡板进行调节,调整结果为粗粉分离器挡板开度为37%左右,此时对应煤粉细度为9~11%.
2锁气器调节
该炉制粉系统最大问题是,几乎上所有锁气器动作都不正常,这对制粉系统的安全、经济运行危害极大,经过调节粗粉分离器回粉管下层板式锁气器动作基本正常,其它各锁气器略有好转,但由于设备问题动作灵活性仍不太好。
另外,应定期对设备状况进行检查,并严格按照规程对木块分离器及木屑分离器进行定期清理,以保证制粉系统正常运行。
3制粉系统风量调节
风量调节直接影响制粉系统出力,由于煤质太湿,制粉系统在再循环挡板全关时,热风挡板开度45%,仅能维持磨煤机出口温度90度,在开大热风门,由于系统负压不够,会出现磨煤机密封处冒粉,系统无法正常运行。
在目前煤质过湿(入炉煤水分约为13%左右)的情况下,由于干燥出力不够,制粉系统出力不太可能太高。
第五节二次风调整
二次风门调整前,锅炉满负荷出力时,上、中上、中下、下层二次风们分别为85%、80%、50%、45%;低负荷(机组负荷25MW~30MW)时。
在总风量减少的情况下,为维持一次风压,也仅仅是对所有二次风没进行整体关小。
此种运行工况,使得锅炉大渣量占到灰渣总量的30%以上,而且大渣可燃物含量在满负荷时为36%~40%左右,低负荷时更高达43%左右。
为了改变这一情况,我们对机组高低负荷分别进行了调整。
1二次风风箱挡板的调整
在冷态试验中发现,炉膛四角二次风风箱挡板开度相同时,各角二次风风速不相等。
热态时为了调节各角二次风速,通过测量各二次风风压,对二次风风箱挡板进行了调整定位,调整结果为1#角关至80%、4#角关至90%,23#角全开,调整后各角二次风风压基本相等。
2锅炉满负荷运行工况
满负荷调整进行了6个工况,各个工况试验数据如下表:
名称
二次风挡板开度
一次风压
含氧量
大渣可燃物含量
下
中下
中上
上
单位
%
KPa
%
%
原工况
45
50
80
80
3.0
5.5
40
工况1
70
50
50
85
2.9
5.5
34
工况2
80
50
60
70
2.8
5.5
30
工况3
90
50
40
80
2.9
5.5
25
工况4
90
60
60
70
2.8
5.5
23
工况5
80
50
40
50
2.9
5.5
21
工况6
80
45
50
70
2.8
5.5
13
上表中大渣可燃物含量为电厂测量
由上表可以看出,工况6运行时大渣可燃物含量明显降低,经过长期运行观察发现,维持此工况运行在煤种变化不大的情况下,大渣可燃物含量变化范围在12%~15%之间,并且大渣可燃物排放量与其它炉相比明显减少。
3锅炉低负荷运行工况
低负荷调整共进行了11个工况,现将几个有代表的工况试验数据汇总如下表:
名称
二次风挡板开度
一次风压
表盘氧量
大渣可燃物
上
中上
中下
下
单位
%
KPa
%
%
原工况
30
35
35
45
3.0
2.5
43
工况1
30
30
40
45
3.0
3.0
41
工况2
30
30
30
45
3.0
2.5
38
工况3
30
30
30
50
3.0
2.5
33
工况
4
1
30
30
30
60
2.9
3.0
36
2
20
35
3
30
60
4
20
35
工况
6
1
70
30
30
70
2.9
3.5
31
2
20
50
3
30
70
4
20
50
工况
8
1
60
40
40
70
2.6
3.5
29
2
30
50
3
40
70
4
30
50
工况
10
1
65
40
40
80
2.7
4.0
23
2
30
60
3
40
80
4
30
60
工况
11
1
70
45
40
80
2.8
4.5
20
2
30
60
3
40
80
4
30
60
表中工况1、2两套制粉、8台给分机运行;工况3一套制粉、8台给分机运行;工况4~81#制粉系统、6台给分机运行(停下层2、4#给分机)。
由上表可以看出,按工况8运行时大渣可燃物含量明显降低,经运行观察发现,维持此工况运行在煤种变化不大的情况下,大渣可燃物含量在20%左右。
第六节过剩空气系数调整
为了保证试验准确性,试验前用电科院标准氧量计对电厂运行氧量进行了标定,标定的结果与就地实测氧量基本相同,因此,表盘氧量计显示数值可以作为试验及运行调整参考数据。
过剩空气系数调节是随着二次风调节进行的,根据调整结果满负荷时氧量应为5.0~6.0%之间,30MW以下氧量因为4.5~5.0%左右。
第七节过热器超温问题解决
由于过热器壁温测点安装位置不正确,对运行起不到指导作用,实际运行中锅炉左侧高温过热器低温段壁温测点显示值最大为716度(受热管排在这个温度下长期运行是不可能的),而且四个测点同时都存在超温。
为了了解过热器受热面实际运行状况,对1、3#炉高温过热器进行了检查,检查结果为1、3#炉高温过热器迎火侧都存在不同程度超温,并有氧化皮现象。
1、3#炉管壁测厚结果显示管壁蠕涨值在允许范围内,但1#炉较3#炉严重,而且1#炉左侧较右侧严重,试验过程中发现,1#炉二级减温水右侧调整门漏,导致右侧气温偏低,而左侧偏高,且混合后汽温正常(实际汽温监测点为混合后的汽温),这必然导致左侧汽温偏高,进而引起管壁超温。
通过调整运行方式后,经运行监测壁温平均下降50度。
第五章试验结论及合理化建议
1经过燃烧调整,炉内燃烧区域温度分布更合理,调整前炉膛温度场偏差200度以上,经调整后温度场已基本均匀;结焦问题得到解决,炉内基本无结焦现象;锅炉整体运行状况得到较大改善,经济、安全、稳定性大幅度提高。
2大渣排放量明显减少,大渣可燃物含量降低25%以上,飞灰可燃物含量降低2。
5%左右。
仅此两项锅炉效率提高4%左右。
燃烧调整试验结束后,进行了锅炉效率试验,结果为:
机组负荷35MW时,锅炉效率为88。
25%;机组负荷27MW时,锅炉效率为87。
85%。
具休结果见附表一。
3尾部烟道漏风严重。
按照尾部布置两级省煤器及两级空气预热器计算,尾部漏风应为0。
08~0。
2之间,但实际测量计算尾部烟道漏风数增加0。
4计算,锅炉效率平均降低1。
5%左右,希望电厂尽快查明漏点并及时处理,以提高锅炉运行经济性。
4制粉系统存在问题较大,各锁气器动作灵活性较差,应结合以后大、小修对其进行彻底处理,并对制粉系统进行全面检查,以提高制粉系统经济性。
5该炉两台引风机在调节挡板开度超过65%以后,再继续增大开度引风机出力不变,应尽快查明原因并处理,
6通过减温水运行方式调整,左侧高温过热器壁温平均下降了50度以上,超温状况得到缓解。
但要彻底解决此问题必须处理减温水门漏流问题,并对过热器壁温测点进行合理改装。
7三次风冷却风量不够,建议电厂在今后大小修中骊上次风管或喷口进行改造,具体改造方案应通过试验优化。
附表:
锅炉效率试验计算结果
1.1. 序号
名称
符号
单位
试验数据
2.2. 煤质特性
3.3.
收到基碳
%
53.04
4.4.
收到基氢
%
2.23
5.5.
收到基氧
%
2.03
6.6.
收到基氮
%
0.71
7.7.
收到基硫
%
1.00
8.8.
收到基水分
%
8.96
9.9.
收到基灰分
%
32.03
10.10.
干燥基挥发份
%
9.07
11.11.
收到基低位发热量
KJ/KG
21348
12.12. 锅炉效率计算表
13.13.
试验编号
1
2
14.14.
电负荷
MW
35
28
15.15.
汽包压力
Mpa
10
9.8
16.16.
主汽压力
Mpa
9
9
17.17.
主汽温度
℃
536
539
18.18.
主汽流量
T/h
154
125
19.19.
给水压力
Mpa
13.7
13.6
20.20.
给水温度
℃
200
199
21.21.
给水流量
T/h
155
127
22.22.
停运磨
1#
23.23.
停运喷燃器
2#、4#
24.24.
排烟含氧量
%
9.65
9.36
25.25.
排烟过剩空气系数
%
1.85
1.804
26.26.
冷风温度
℃
6.3
-6。
0
27.27.
排烟温度
℃
125.6
115.3
28.28.
飞灰可燃物含量
%
4.47
4.78
29.29.
炉渣可燃物含量
%
6.17
7.63
30.30.
飞灰份额
%
85
85
31.31.
炉渣份额
%
15
15
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电厂 DG150 效率 提高 方法