600MW机组低氮燃烧器改造后汽温偏低的分析及防治

《600MW机组低氮燃烧器改造后汽温偏低的分析及防治》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

2018年中国电机工程学会年会论文集600MW机组低氮燃烧器改造后汽温偏低的分析及防治袁福计王敬忠盖科成张延伟华能平凉发电公司，甘肃省平凉市二十里铺，744000Analysisandpreventionoflowsteamtemperatureaftertransformationoflownitrogenburnerfor600MWunitYuanFuji,WangJingzhong,GaiKecheng，ZhangYanweiHuanengPingliangPowerGenerationCo.,Ltd.,Pingliangtwentyshop,Gansu,China,744000Abstract:Thispaperanalyzesthemainreasonsofreheat为571℃，再热器蒸汽出口温度为569℃，给水steamtemperaturelow600MWunitinPingliangpower温度294.8℃。锅炉采用全钢结构构架，高强螺plantboilerlowNOxburnersaftertransformation,栓连接，呈“П”型布置方式，锅炉前后墙对combinedwiththeactualoperationoftheboiler,冲布置LYSC-I（等离子燃烧器）、LYSC-III型summarizingtheexperience,takecorrespondingmeasures低NOX燃烧器，共三层三十只，配有六台中fromaspectsofoperationadjustment,thereheatsteam速磨煤机，OFA燃烬风喷嘴布置在燃烧器上temperaturelowimproved,thispaperhascertainreferencesignificancetotherelevantunitsoflowsteamtemperature方，前后墙共十只，左右墙布置防止水冷壁结transformationburneroflownitrogenafter.渣与高温烟气腐蚀的贴壁风喷口，共三层六只。Keywords:Reheatedsteamtemperature；LowA磨燃烧器采用等离子点火系统；其它磨燃烧temperatureofsteam；Lownitrogencombustion器采用点火油系统，每台燃烧器配有一支油枪，油枪采用蒸汽雾化喷嘴，点火枪和油枪均为可摘要：本文分析了平凉电厂600MW机组锅炉低氮燃烧伸缩式，油枪的最大出力按20％B-MCR工况器改造后再热蒸汽温度偏低的主要原因，结合实际锅设计。炉运行情况，总结经验，着重从运行调整方面采取相应的措施，使再热蒸汽温度偏低问题得到相应的改善，采用LYSC型燃烧技术，其布置如图1所本文对低氮燃烧器改造后汽温偏低的相关机组有一定示，在前后墙水冷壁标高为37.052m位置处各的参考意义。布置5个内径为1.116m的LYOFA型燃尽风喷关键字：再热汽温度；汽温偏低；低氮燃烧嘴，燃尽风风箱体积较大，最大的燃尽风风率达到35%；最下层燃烧器前墙改造为兼备等离1.设备概况子体点火系统的LYSC-Ⅰ型燃烧器；将其余25华能平凉电厂2×600MW超临界燃煤空只燃烧器为LYSC-III型燃烧器；分别在锅炉A、冷机组系二期扩建工程，以750kV电压向东输B侧标高22.68、27.69和32.7m处配置贴壁风出电力，机组设计燃用华亭煤矿烟煤，装设两喷口。风量合理分配，通过调整主燃烧器二次台660MW超临界直接空冷凝汽式燃煤发电机风挡板开度、一次风可调缩孔大小来满足入炉组，锅炉为HG-2072/25.4-YM12型超临界压煤种的燃烧特性；主燃烧器的二次风量适当减力、循环泵式启动系统、前后墙对冲LYSC低小，配合燃尽风风量，形成了空气分级。NOX燃烧器、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、全钢构架的变压本生直流炉。锅炉以最大连续负荷(B-MCR)工况为设计参数，最大连续蒸发量2072T/H，过热器蒸汽出口温度-1-

12018年中国电机工程学会年会论文集图1：燃烧器、燃尽风布置图2.低氮燃烧器燃烧原理该低氮燃烧器技术以炉内影响燃烧的两大关键因素——炉膛空间和煤粉燃烧过程为重点研究对象，全方面进行系统优化，达到防结焦、防高温腐蚀、燃尽、低NOx一体化的目的。首先将炉内整体空间作为研究对象，通过合理布置LYSC系列燃烧器位置及炉内射流合理组合，炉膛中心柱体区域形成具有较高温度、较高燃料浓度和较低氧量的区域；同时在炉膛中心柱【3】图3：炉内燃烧模拟图体近壁区域形成具有较低温度、较低CO、较低颗粒物浓度、较高氧量的区域，使炉膛在空间中心柱区域和中心柱区域近壁处区域的温度场、速度场及颗粒浓度场特性差异化。贴壁风延程逐步掺入中心柱区域，阻止灰粒附壁，延长冷却路径的流场结构。其次在燃烧过程上对一二次风射流组合，采用LYSC系列燃烧器、LYOFA燃尽风及贴墙风等技术，强化煤粉燃烧、燃尽及NOx火焰内还原，使火焰走向可控柱体化，最终使锅炉高效稳定燃烧、防结焦、防高温腐蚀及低NOx多功能一体化燃烧系统，如图2、3所示。图2：低氮燃烧器燃烧原理图-2-

22018年中国电机工程学会年会论文集3汽温偏低原因分析低氮燃烧器改造后，负荷降至350MW以下时，再热汽温偏低，低于设计值10-15℃。通过对低氮燃烧器燃烧原理的分析，以及燃烧调整中对汽温波的影响，造成再热汽温偏低原因分析有以下几个方面：制粉系统运行方式；烟气量及两侧烟气温度；锅炉受热面结渣积灰的影响燃烧区域二次燃烧温度较低；不同负荷，SOFA风对炉膛烟温影响较大；一次风率较高，二次风调整作用弱；7）过热度及屏过出口温度。图4：低氮燃烧原理3.1制粉系统运行方式针对这一情况，依据低氮燃烧原理，如图当锅炉负荷较低时，可以将不同高度的燃4【3】，首先从调整二次风配比入手，通过降低烧器组投入或停止运行，来改变炉膛火焰中心主燃烧区域二次助燃风、周界风达到降低燃烧的位置，达到调节汽温的目的，一般采取投运区氧含量的目的，使二次燃烧区热负荷提高。最上层燃烧器，停运最下层燃烧器的方法，该从效果来看，能够提升再热汽温10℃左右，但方法调温效果较为明显，尤其是#5炉。随着下层二次风量的降低，对锅炉压力及飞灰3.2烟气量及两侧烟气温度的影响又呈负面增长，因此二次风量的调整是由于高温再热器与低温再热器都是作为对有局限性的。流受热面布置在炉内的，所以风量与配风越大，3.5一次风率较高，二次风调整作用弱烟气量就越多，烟气流速越大，烟气温度就越我公司制粉系统管道较长，管阻较大，为高，则再热器的吸热量就越大，再热汽温就越达到额定的出口风速，一次风风量选择的比较高。但是风量太大烟气温度会下降，再热汽温大，一次风煤比控制在2.0-2.5之间，因此要降也会降低，故综合考虑。低主燃烧区域的氧含量，一次风率的降低也是3.3锅炉受热面结渣积灰的影响调整手段之一。通过对磨煤机液压加载系统、在锅炉正常运行中，如果各个受热面上的出口分离器转速等调整，将一次风率降至2.0，结渣积灰得不到有效及时的清理，对锅炉效率其影响效果在其它边界条件不变的情况下，能的影响是不言而喻的，对锅炉汽温的影响也是够提高炉膛出口温度2℃。非常明显的，所以必须确保锅炉吹灰系统及各3.6SOFA风对炉膛烟温影响个吹灰器的正常运行，并且确认这项工作按规不同负荷，SOFA风对炉膛烟温影响较大，定认真执行了。特别是低负荷，我公司规定为了保证燃烧锅炉3.4燃烧区域二次燃烧温度较低总风量不能低于1000T/H，而实际运行中一般根据低氮燃烧的特性，在燃尽区还应有一达1100--1300T/H，这样的风量条件下，低负荷个热负荷中心，从而不会影响辐射受热面的吸情况下难实现分级燃烧，故需要按改造前配合热效果。若主燃烧区富氧燃烧，则相对减少了低氮燃烧方式来调整。二次燃烧区域的热负荷，从而影响辐射受热面3.7过热度及屏过出口温度的热量吸收。直流炉过热度是影响汽温最重要的参数，结合给水流量同时兼顾壁温，及时加强对过热度调整，能起到事半功倍的效果；过热汽温减-3-

32018年中国电机工程学会年会论文集温水喷入过多特别是一级，对烟气温度影响很大，故在屏过温度较低的情况下，最好减少减温水的投入量，适当提高烟气温度。4低负荷调整及效果平凉电厂低氮燃烧器改造后，低负荷按低氮燃烧理论调整再热汽温很难达到设计值，本文提出低负荷阶段按常规调整结合低氮燃烧理论相结合的方法结合过热度及屏过出口温度综4.1.3二次风、燃尽风系统合调整，现结合我公司实际情况，300MW时中心风开度15%，二次风开度35%，燃尽风分两种情况进行实际调整。开度15%。4.1ABCF磨煤机工况下汽温调整4.1.1风烟系统ABCF下四层燃烧器运行，总风量1250T/H，煤量146T/H，磨煤机分离器转速430rpm，二次风与炉膛差压0.9KPa。4.1.4采取措施调整后的主再热汽温调整后主再热平均汽温569℃、563℃，屏过出口温度540℃、530℃，再热器入口318℃。4.1.2给水系统过热度40℃，给水流量820T/H；炉膛A侧壁温相对较高，最高425℃，均在可控范围之内。小结：ABCF下四层燃烧器运行，首先对炉膛长吹进行吹灰，保持受热面干净；调整风量1200—1300T/H，火焰中心上升，同时加强-4-

42018年中国电机工程学会年会论文集再热器对流换热；调整过热度30-40℃，适当4.1.4采取措施调整后的主再热汽温减少给水流量，加强给水流量壁温监视；适当调整后主再热平均汽温568℃、568℃，屏提高屏过出口温度，减少减温水喷入量，降低过出口温度520℃、525℃，再热器入口317℃。与烟气温差，提高烟气温度；适当关小二次风、燃烬风开度，提高二次风与炉膛差压，适当降低一次风率，进而提升送风量对燃烧火焰边界条件的影响。4.2ABCD磨煤机工况下汽温调整4.1.1风烟系统ABCD有一上层燃烧器运行，总风量1315T/H，煤量158T/H，磨煤机分离器转速450rpm，二次风与炉膛差压0.6KPa。小结：ABCD燃烧器运行，有一台上层磨运行，火焰中心相对较高；对炉膛长吹进行吹4.1.2给水系统灰，保持受热面干净；调整风量过热度23℃，给水流量790T/H。1200—1300T/H，加强再热器对流换热；调整过热度20-30℃，加强给水流量壁温监视；适当提高屏过出口温度，减少减温水喷入量，降低与烟气温差，提高烟气温度；适当关小二次风、燃烬风开度，提高二次风与炉膛差压，适当降低一次风率，进而提升送风量对燃烧火焰边界条件的影响。5完善措施通过本文对低氮燃烧器改造后汽温偏低的4.1.3二次风、燃尽风系统原因分析及实际运行调整方案在原汽温调节管中心风开度30%，二次风开度40%，燃尽理规定的基础上补充防止低负荷再热汽温偏低风开度15%。的防治措施：[4]1）风量与配风方面：由于高温再热器与低温再热器都是作为对流受热面布置在炉内的，所以风量与配风越大，烟气量就越多，烟气流速越大，烟气温度就越高，则再热器的吸热量就越大，再热汽温就越高。锅炉总风量的变化，包括二次风档板开度调整，二次风箱与炉膛差压大小，通过调整改变燃烧器燃烧的边界条件。-5-

52018年中国电机工程学会年会论文集2）制粉系统影响：制粉层次的调整，主要6结论是启停上下层制粉系统，改变上下层制粉系综上所述，本文主要探讨了平凉电厂统出力。#5机组的制粉系统运行对再热汽温的600MW机组低氮燃烧器改造后低负荷再热汽影响较为明显。温偏低的原因，采取相应措施使机组的再热汽3）给粉机浓度调整：低负荷时，在保证锅温得到了明显提高，并且利用SIS系统对数据炉燃烧安全的基础上，适当减少下层粉浓度，进行了采集分析，较措施执行前可提高适当增加上层粉浓度，使火焰中心轻微上移，10--15℃，为机组的经济安全运行提供了有价提高再热气温。值的参考。4）合理安排炉本体吹灰：加强本体吹灰，参考文献防止尾部烟道，再热器等积灰严重，影响对流[1]华能平凉发电公司锅炉规程.王敬忠.2017.06换热。低负荷时，进行本体吹灰，保证换热正[2]某电厂2号锅炉再热蒸汽温度偏低原因分析及应采取的措常，尤其是长吹。合理安排吹灰可以有效防止施.刘琦，王新元，李建河，朱国琪.黄莉莉.2007[3]300MW机组低氮改造后再热参数调整与控制.国电津能热再热汽温偏低。电，方久文5）及时调节SOFA风：不同负荷，SOFA[4]提高330MW机组再热汽温的方法与措施.新乡豫新发电有限风对炉膛烟温影响较大，特别是低负荷下层磨责任公司.卢锟.高有贺作者简介：运行，建议适当关小。袁福计，男，山西人，本科，工程师，从事火电厂集控运行。6）过热度及屏过出口温度：直流炉过热度王敬忠，男，甘肃人，本科，工程师，锅炉运行专工。是影响汽温最重要的参数，结合给水流量同时盖科成，男，甘肃人，本科，工程师，运行副主任，主管集控运行。兼顾壁温，及时加强对过热度调整；在屏过壁张延伟，男，甘肃人，本科，高级工程师，从事运行管理工作。温允许范围内，尽量减少一级过热汽温减温水喷入量，适当提高烟气温度，提高再热汽温。适当降低一次风率，提高二次风对燃烧的影响,提升送风量对燃烧火焰边界条件的影响。-6-