670MW贫煤锅炉高温受热面热偏差大的原因分析及改进

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1、第33卷第7期华电技术Vo1．33No．72011年7月HuadianTechnologyJu1．2011670MW贫煤锅炉高温受热面热偏差大的原因分析及改进孙海元，李德文，范晓明(华电潍坊发电有限公司，山东潍坊261204)摘要：华电潍坊发电有限公司3锅炉自2006年投产后存在受热面左、右管壁热偏差大现象，管壁易超温，曾多次出现超温爆管事故。找出了锅炉燃烧热偏差及汽温偏差的原因，制订了合理的改造方案及运行调节措施，通过试验数据论证了改造方案及措施的可行性并成功投入运用。关键词：贫煤锅炉；高温受热面；热偏差；超温；改造中图分类号-TK223文

2、献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)07-0037—04过热器一分隔屏一I级减温器一后屏过热器一Ⅱ级1锅炉概况减温器一末级过热器一汽轮机高压缸进口。一次汽华电潍坊发电有限公司3锅炉是由上海锅炉温调节方式为喷水减温。再热蒸汽流程为：汽轮机厂有限公司制造的超临界参数变压运行直流锅炉，高压缸出口一再热蒸汽事故喷水一低温再热器一末单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧、平衡通风、露天布级再热器汽轮机中压缸进口。锅炉性能数据见置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Ⅱ形锅炉。型表1。号为SG一2102／25．4一M954，炉膛截面尺寸为2锅炉运行中出

3、现的问题及原因分析18816mm×17690mm，设计燃料为山西晋中地区贫煤。华电潍坊发电有限公司3锅炉自2006年10燃烧设备按配钢球磨煤机、冷一次风机、正压直月投产以来，由于高温受热面热偏差较大而引起较吹式制粉系统设计，配6台BBD3854型双进双出磨为严重的超温现象，高温再热器超温尤为严重。煤机。采用低NO同轴燃烧系统(LNCFS)，煤粉燃2007，2008年因高温再热器爆管引起停机6次，严烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器重影响机组的安全、经济运行。采用垂直方向浓淡分级燃烧，主风箱下部布置6层在锅炉主燃烧器区域从上向下看是

4、一个顺时针浓煤粉喷嘴，上部布置6层淡煤粉喷嘴，SOFA风箱的假想切圆，高温烟气到达炉膛上部空间时，存在较布置有6层SOFA喷嘴。在6层宽调节比(WR)浓大的旋转残余强度。在炉膛顶部布置的分隔屏虽然煤粉喷嘴四周布置有燃料风(周界风)。在每相邻2对残余旋转气流起到一定的分割与消旋作用，但作层煤粉喷嘴之间布置有2层辅助风喷嘴，其中包括用有限，屏区气流流动具有一定的特点。1个偏置的CFS喷嘴和1个直吹风喷嘴。在主风箱2．1在炉膛水平截面上，切圆形状不规则上部设有2层紧凑燃尽风CCOFA(Closed-coupled从炉膛中心到前墙区域内，气流做类似切

5、圆运OFA)喷嘴，在主风箱下部设有1层火下风UFA动，气流贴壁明显；而后墙区域，旋转的气流主要流(UnderfireAir)喷嘴。在燃烧器每根煤粉管道进口向炉后方向。处装设一套煤粉浓淡分离装置，进行煤粉浓淡分离(1)前墙壁面附近区域，气流速度很高，但屏间燃烧，将分离后的浓煤粉送入炉膛下部燃烧器，淡煤流速相对较低，左、右侧墙附近通道中的流速远大于粉送人炉膛上部燃烧器，煤粉和空气从四角送入，从其余通道内的流速。炉顶向下看在炉膛中呈顺时针切圆方式燃烧。(2)左、右侧墙附近通道中的气流流动状况差蒸发系统的流程为：给水泵一省煤器一螺旋水异较大，右侧气流

6、速度方向指向炉前并有一低速回冷壁一垂直水冷壁一启动分离器。过热蒸汽流程流区，左侧气流速度指向炉后。为：启动分离器顶棚管和包覆过热器一水平低温对于顺时针旋转气流，屏区气流的上述特点使一部分气流通过分隔屏与前墙之间较大的空隙进入收稿日期：2010—11—17；修回日期：2011—01—12屏区左侧，加剧了气流在屏区和对流烟道内左、右两·38·华电技术第33卷表1锅炉性能数据(燃用设计煤种)侧速度分布的不均匀性。总之，螺旋上升的烟气流严重氧化的现象。爆管位置大多处在向火面的弯头到达炉膛出口处仍然残留较大的旋转趋势，使得在部分，主要原因是这里的烟气温

7、度高，管子直接受到变工况运行时也会引起或加剧烟气侧热偏差。大量的辐射热，吸热不均匀而导致向火面管子发生通过上述分析及从实际测量的动力场数据来超温过热现象。末级再热器及末级过热器同屏的外看，炉内实际燃烧切圆偏大，旋转强烈，贴壁风速偏圈管由于离烟室近，接受的辐射热多；同屏各管的位高，在炉内形成了一个绕炉壁旋转的大切圆，由于切置不同，受热面积和吸热不同。圆为顺时针方向，造成分割屏与后屏过热器出口汽2．4运行工况因素温右侧高于左侧；而残余旋转过程中炉膛出口处左(1)运行方式。在锅炉运行中，运行人员通常侧的烟气流包括未完全燃尽的碳，直接进入高温再为了提

8、高汽温而过多投运上部制粉系统，配风方式热器及高温过热器，由于烟气温度高、流速快，加上多采用正塔形，使火焰中心上移；或者上部的二次风未燃尽碳的继续燃烧，使得左侧的换热