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300MW锅炉燃烧器改造及改造效果
更新时间:2018-06-03 发布:1024sj

摘要:天津年夜港发电厂3#汽锅机组投运后,泛起了严重的水冷壁高温侵蚀,电厂对汽锅进行了换烧烟煤改造。介绍了汽锅及燃烧器的性能结构特点及本次改造效果。
关头词:高温侵蚀;燃烧效率;低NOX排放量

  天津年夜港发电厂二期工程3、4号汽锅由意年夜利Franco.Tosi汽锅厂制造,采用ABB-CE技术及其许可证生产。汽锅为亚临界参数、一次中心再热、单炉膛平衡透风、强制轮回汽包炉,D型安插,摆动式燃烧器四角切圆燃烧,固态排渣,半露天安插,全钢构架。制粉系统采用双进双出钢球磨半直吹系统。

  汽锅原设计煤种为山西晋中南贫煤,在汽锅运行进程中,水冷壁管发生严重的高温侵蚀,且速度极快,致使机组不能平安稳定运行。同时由于山西晋中南贫煤供给量不足,将燃用煤种改成烟煤,为此改造燃烧器及制粉系统。

1、汽锅原设计情况

1.1汽锅主要设计参数

  过热器出口蒸汽流量1110t/h;过热器出口蒸汽温度540℃;过热器出口蒸汽压力17.4MPa(g);汽锅给水温度296℃:再热器蒸汽流量878.8t/h;再热蒸汽进口蒸汽压力3.78MPa(g);再热蒸汽出口蒸汽压力3.6MPa(g);再热蒸汽进口/出口蒸汽温度328/540℃;省煤器进口给水温度296℃。

1.2汽锅原设计燃料及改造后的燃料

  汽锅原设计燃用晋中贫煤,改造后的设计煤是年夜同烟煤,:嗣菏巧衲狙堂。经综合分析,改造后燃用煤种为易着火稳燃、易燃尽、结焦性较强的烟煤。接纳响应措施,可确保着火稳定和低负荷稳燃;只要有足够停留时间和适当的煤粉细度,就可到达理想的燃尽水平。同时,在燃烧器设计时,重点斟酌接纳有用措施来避免水冷壁高温侵蚀和炉膛水冷壁结焦。

1.3汽锅制粉系统

  原制粉系统采用的是双进双出钢球磨冷一次风机正压半直吹系统。

  从空预器出来的一次风分成两部门:一部门到制粉系统用于煤粉的制备,并经分手器作为三次风送进炉膛,这部份风量约占18%;另外一部门从预热器出来后与分手器出来的煤粉夹杂,作为一次风送进炉膛,这部份风量约占9.4%。

1.4燃烧器

  原设计燃烧器采用典型的贫煤燃烧器结构,4层一次风,两两集中安插,一次风度用宽调理比型燃烧器,两层三次风高位安插。

2、水冷壁高温侵蚀的缘由

  由于汽锅的一次风率较低,同时又采用了垂直浓淡型燃烧器,并采用了一次风两两集中安插等强化着火和稳燃的措施,使燃烧器区域的热负荷较高,同时使该区域处于缺氧燃烧的状态,这是造成水冷壁高温侵蚀的最主要缘由;同时来煤硫份含量偏高也加速水冷壁高温侵蚀的速度。

3、改造方案

3.1制粉系统

  制粉系统由原来的半直吹系统改成正压直吹系统,一次风率由原来的9.4%改成19.3%。煤粉细度R90=20%。共4台磨煤机,其中在MCR下3台运行,l台备用。

3.2燃烧器

3.2.1燃烧器改造原则

  在保留原汽锅燃烧器的着火、稳燃效果好,NOx的排放水平低,烟气侧误差小,煤种顺应能力强等优点的同时,本汽锅燃烧器的设计重点是从基本上解决水冷壁高温侵蚀问题,同时保证水冷壁不结焦。

3.2.2燃烧器改造范围

(1)本次改造不改变炉膛的几何尺寸(包括炉膛断面、高度、容积等)。

(2)重做燃烧器本体、燃烧器风箱风道和挡板风箱。

(3)原来的年夜风箱保留,燃烧器与年夜风箱的接口不变,燃烧器风箱风道的上下标高不变。

(4)焚烧方式为三级程控焚烧,为高能焚烧器点液化气,然后点重油,再点燃煤粉。

(5)原来的二次风门执行器和燃烧器摆动执行器保留

(6)燃烧器喷口宽度不变。

3。2.3燃烧器改造方案

 ”靖脑旃こ倘加蒙杓泼褐饰暌雇堂,经由过程前述煤质特征分析及有关工程汽锅燃烧器的成功设计经验,并凭据招标文件中的各项要求,最终肯定了燃烧器方案。

改造后的燃烧器设计参数:一次风速28m/S;二次风速50m/s;一次风率19.3%;二次风率78.2%;一次风湿75℃;二次风温336℃。其主要特点以下:

  针对汽锅改造燃煤的特点,燃烧器采用适当拉开形式并拔取较小设想切圆直径;一次风喷口采用了哈锅特点的水平浓淡煤粉燃烧器;燃烧器上部二层OFA喷嘴反切,其中上部二层OFA喷嘴采用哈锅最新开发的水平摆动式喷口;OFA喷嘴高位安插。

  改造后仍采用4层一次风喷口,2层油风室,1层燃尽风室,辅助风室改成6层。2层油风室正常运行时作为二次风室。

  二次风挡板采用NABB-CE典型结构,非平衡式。整个燃烧器同水冷壁固定毗连,并随水冷壁一起向下膨胀。燃烧器部门隔板同水冷壁刚性梁毗连在一起,以保证汽锅炉膛水冷壁的整体刚性。

 ”救忌掌鞑捎肅E传统的年夜风箱结构,摆动式喷口。由隔板将年夜风箱分成若干个风室。二次风室装有导流板,二次风喷口装有均风导向隔板,可避免二次风偏斜,并可避免喷口受热后的变形。一次风及二次风喷嘴都可上、下摆动各20°。顶部风喷嘴采用哈锅最新开发的水平摆动式喷口,可以使顶部风喷嘴反切0°~20°。整个燃烧器和水冷壁固定毗连,并随水冷壁向下膨胀。燃烧器不得承受其他外力作用。

  一次风室采用了水平浓淡燃烧器,并配有偏置周界风,百页窗型煤粉浓缩器的原理是煤粉气流在叶片间隙急转弯时发生气固分手,凭据燃料的特征决议浓淡的比例,在燃烧器出口处形成浓度有差异的两股水平气流。气流的向火侧为浓煤粉,背火侧为淡煤粉。浓煤粉气流具有着火温度低,着火时间短,着火热削减,火焰传布速度提高,着火焚烧焰温度提高等显著的优点,使其具有优秀的稳燃性能。同时燃烧器出口的钝体增强了烟气回流,增强了扰动,强化了煤粉着火条件。

  周界风有益于煤粉前期着火和避免结渣,同时对停运的一次风口起冷却作用。

  偏置周界风可确保燃烧后的气流不贴壁,增加燃烧器水冷壁壁面四周的氧化性气氛,避免水冷壁发生高温侵蚀及泛起结焦现象。上一次风口中心线距屏底有足够距离,保证煤粉充实燃尽,削减未燃尽损失,提高汽锅效率;下降炉膛出口烟气温度,避免炉膛上部受热面结焦;下一次风口中心线距冷灰斗拐点有足够距离,避免炉膛下部结焦。

  水平浓淡燃烧器又可有用地抑制NOx的发生。其浓和淡相的风煤比均避开了NOx生成的最高区域。

4、改造效果的综合分析

4.1有用地避免水冷壁高温侵蚀和结焦

  由于采用了较小的设想切圆直径,增年夜一次风率,燃煤器适当拉开安插,水平浓淡燃烧器加偏置周界风等诸多避免水冷壁高温侵蚀和结焦的措施,势必从基本上解决此类问题。

4.2到达更低的NOx排放水平

 ”救忌掌鞯纳杓票A袅嗽忌掌髟诳刂芅Ox排放方面的诸多优点。同时由于煤种的变更将到达更低的NOx排放水平。

4.3显著地提高燃烧效率

(1)汽锅燃料由较难燃尽的贫煤变为较易燃尽的烟煤,将从基本上提高燃烧效率。

(2)原贫煤炉膛燃尽高度较烟煤炉膛高,使改造后烟煤更容易燃尽。

(3)原双进双出磨煤机的磨煤细度要高于燃用烟煤要求,势必使烟煤更容易燃尽。

4.4有用地控制烟温误差

(1)贫煤到烟煤的改变将减小烟温误差的发生。

(2)本次采用的哈锅最新开发的水平摆动式OFA喷嘴,将能有用地调整可能发生的烟温误差。

5、燃烧器设计方面的突破

  今朝,国内年夜型汽锅厂在年夜容量(300MW以上品级)燃煤汽锅的设计上均采用80年月早期引进的美国燃烧工程公司(CE)的技术。CE公司的WR燃烧器对分歧煤质的燃烧器单只热功率有明确的限制。本次改造工程燃烧器的单只热功率已年夜年夜超越了该限制要求。但由于该煤质的特殊性,再加上接纳了新型的燃烧器结构,使得燃烧器的现实运行效果很是优秀。应当说这是哈锅燃烧技术的一次突破。

6、改造效果

(1)从运行至今,从未发生过水冷壁结焦现象。

(2)在汽锅运行进程中,经由过程现实测试,水冷壁壁面四周氧量到达设计值,从未发生过水冷壁高温侵蚀现象。

(3)汽锅效率获得了显著提高,实测数据高于93%。

(4)炉膛出口两侧的烟温误差现实运行小于50℃。

(5)燃烧器摆动灵活,温度调理特征优秀。(哈尔滨汽锅厂有限责任公司罗智)
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