南寧電廠調(diào)研小結(jié)(電科院劉鵬遠(yuǎn))

4-廣西南寧電廠660MW超臨界W火焰鍋爐調(diào)研小結(jié)2012年4月11日，華電集團(tuán)公司火電產(chǎn)業(yè)部、華電集團(tuán)西南4家電廠（珙縣、塘寨、鎮(zhèn)雄、桐梓）、華電電科院等相關(guān)人員，對廣西南寧電廠超臨界W火焰鍋爐運行情況進(jìn)行了調(diào)研，重點是了解鍋爐水冷壁壁溫、偏差、有無開裂變形等問題，以便為華電已投運超臨界W火焰鍋爐水冷壁開裂問題的處理及后續(xù)同類型鍋爐的設(shè)計優(yōu)化提供參考。概述國電南寧發(fā)電廠2×660MW機(jī)組新建工程鍋爐為超臨界參數(shù)、W型火焰燃燒、垂直管圈水冷壁變壓直流鍋爐、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。燃燒器采用專門用于燃燒低揮發(fā)份煤種的雙旋風(fēng)煤粉燃燒器，并設(shè)置燃盡風(fēng)，通過調(diào)節(jié)燃燒區(qū)和燃盡區(qū)不同的風(fēng)量比來獲得低的NOx排放水平。煤質(zhì)情況機(jī)組設(shè)計煤種為貴州興義無煙煤，St,ar=2.47%，Vdaf=8.25%，Qnet,ar=22.2MJ/kg；而實際燃用煤種多數(shù)為Qnet,ar=19MJ/kg，Vdaf=5-6%，S<1%，煤質(zhì)比較穩(wěn)定。水冷壁溫度情況鍋爐在運行過程中前墻水冷壁基本無超溫現(xiàn)象。調(diào)研時機(jī)組負(fù)荷為457MW，5臺磨運行，煤量為250t/h，主汽壓18.16MPa，主汽溫567℃，再熱汽溫568℃，中間點溫度為380℃，過熱度12℃（上述數(shù)據(jù)取自DCS畫面）。此時水冷壁溫度情況如下：前墻下部水冷壁最低溫度357℃，最高溫385℃，偏差28℃；前墻上部水冷壁最低溫度365℃，最高溫426℃，偏差為61℃；兩側(cè)墻上部溫度普遍在360-390℃之間。通過壁溫情況可以看出，前墻上部水冷壁溫度偏差是存在的，中間和兩邊的最大偏差也有60℃。但由于中間點溫度控制的很低（中間混合集箱的設(shè)置也在一定程度上降低了中間點溫度），只有380℃，因此前墻水冷壁最高點溫度很低，只有426℃。前墻水冷壁整體溫度是不高的，因此即使有一定的溫度偏差存在，也能保證水冷壁的安全運行。爐膛結(jié)構(gòu)方面作的改動?xùn)|鍋660MW與600MW超臨界W火焰鍋爐相比，做的比較大的改動主要有兩處：高度由56m增加至58m、下水冷壁和上水冷壁中間增設(shè)中間全混合集箱。其中高度增加主要是為了降低爐膛容積熱負(fù)荷，由90降至84.8KW/m3（珙縣的容積熱負(fù)荷為83.48KW/m3），避免爐膛溫度過高引起嚴(yán)重的結(jié)焦現(xiàn)象。此外，由于設(shè)計煤種揮發(fā)份較低，為保證足夠的燃盡時間，也有必要把爐膛加高。增設(shè)中間全混合集箱。從下水冷壁前后墻出口和側(cè)墻出口引出，在兩側(cè)墻混合集箱進(jìn)行全混合。中間全混合集箱在北京巴威、上鍋生產(chǎn)的超臨界W爐上都有，而哈鍋和東鍋生產(chǎn)的第一批超臨界W爐上是沒有的。增設(shè)中間全混合集箱可以把下水冷壁出口的溫度偏差消除，而下水冷壁偏差普遍在20-30℃(南寧電廠為28℃)。因此混合集箱的設(shè)置對上部水冷壁溫度偏差的消除是有利的。增設(shè)中間混合集箱的其它影響為：1、汽水壓降會增加，因此給水泵選型上需考慮（南寧電廠的選型在原基礎(chǔ)上增加了0.5MPa）；2、重量增加，鋼結(jié)構(gòu)和支吊架結(jié)構(gòu)等需重新布置校核。中間混合集箱前墻引出管圖片水冷壁下集箱和進(jìn)水管布置方式在水冷壁下集箱布置位置上，哈鍋和東鍋略有不同。東鍋的省煤器下降管布置在左側(cè)墻，引到前墻中間位置后再進(jìn)行四面墻的分配，這樣前墻的阻力要相對小一點；而哈鍋的省煤器下降管布置在后墻，引到左右側(cè)兩個分配集箱再進(jìn)行分配，下降管離前墻的距離最遠(yuǎn)，阻力也要相對大一點。前后墻的進(jìn)水管均采用均勻布置形式。南寧電廠前后墻進(jìn)水管各有16根，側(cè)墻各為5根。而鎮(zhèn)雄的前后墻進(jìn)水管各有12根，側(cè)墻各為10根。省煤器下降管前墻分配集箱省煤器下降管前墻分配集箱南寧電廠水冷壁下集箱布置在前墻鎮(zhèn)雄電廠水冷壁下部分配集箱在側(cè)墻運行方面南寧電廠燃燒器的布置形式如下：粉管采用對稱布置形式，目的是要使熱負(fù)荷輸入均勻。但這有個前提，即：各粉管煤量和風(fēng)量要相對平衡，偏差不能過大，否則就起不到均勻熱負(fù)荷輸入的作用。因此制粉系統(tǒng)的調(diào)平很關(guān)鍵。煤粉細(xì)度的控制是保證飛灰可燃物的關(guān)鍵措施，由于揮發(fā)份降低，南寧電廠控制R90在2-3%。這種細(xì)度與珙縣、鎮(zhèn)雄比較接近。在停磨次序上，南寧電廠停磨順序依次為CDAFBE，而起磨的時候正好相反。總之，在磨機(jī)投運上，要盡量同時保證前后墻以及爐寬方向上的熱負(fù)荷輸入要均勻。在吹灰上，爐膛和屏過基本上一天吹一次，而吹灰后可以有效的降低左右側(cè)的汽溫偏差。小結(jié)1、增設(shè)中間混合集箱可以把下部水冷壁溫度偏差消除，因此對于降低上部水冷壁的溫度偏差和整體溫度水平是有利的。增設(shè)中間混合集箱對鍋爐性能不會有負(fù)面影響，但需考慮的其它兩個影響是：汽水壓降會增加，因此給水泵選型上需考慮（南寧電廠的選型在原基礎(chǔ)上增加了0.5MPa）；重量增加，鋼結(jié)構(gòu)和支吊架結(jié)構(gòu)等需重新布置校核。2、對于新設(shè)計的機(jī)組，建議增加中部全混合集箱；對于已投產(chǎn)的機(jī)組，由于改動量非常大，還需先從運行調(diào)整方面來消除溫度偏差。而事實證明，通過精細(xì)的調(diào)整（