600MW超臨界無(wú)煙煤“W”火焰鍋爐

時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟世界首臺(tái)600MW超臨界W火焰無(wú)煙煤鍋爐低溫過(guò)熱器超溫原因分析黃偉1,李文軍1,彭敏1,熊蔚立1,陳躍華2,謝小紅2,鄒自敏21湖南省電力公司試驗(yàn)研究院，湖南長(zhǎng)沙市410007;2大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司，湖南冷水江市417505HUANGWei',LIWen-jun',PENGMin!,XIONGWei-li!,CHENYue-hua2,XIEXiao-hong2,ZOUZi-min2,2DatangHuayinJinzhushanTh摘要：大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司600MW超臨界參數(shù)燃用無(wú)煙煤“W”火焰鍋爐在此將燃燒器調(diào)風(fēng)盤由原來(lái)100mm(50%)調(diào)整為130mm(65%),改變內(nèi)、外二次風(fēng)風(fēng)比例，提高二次風(fēng)箱差壓至1.2～1.4kPa,風(fēng)量控制756~900/h,改善再生油燃燒；投粉前增加燃油量到22～25t/h,提高爐膛溫度；在啟第一套制粉系統(tǒng)過(guò)程中緩慢開(kāi)啟負(fù)荷風(fēng)門，降低鍋600MW超臨界燃用無(wú)煙煤“W”火焰鍋爐設(shè)計(jì)、運(yùn)行具有實(shí)際指導(dǎo)意義。Abstract:OverheatingexistedinlowGenerationBranchCompany.Lowertemperaturethoroughlyunburn-offofcombustiblemattercollectedontailpartHowever"seccombustion"occurredwhentheheatreleased,whichwsecondaryairratiowaschanged,secondaryairboxdifferentialpressurewasincreasedto1.2~improvingreprocessingoilcombustion,increasingoilto22～25t/hbeforecoalcombustion,enhancinghorizontalandtailfluesooting,whichwereKeywords:600WMsupercriticalunit;W-flameboil時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司(簡(jiǎn)稱“金竹山電廠”)二期擴(kuò)建工程1×600MW機(jī)組3號(hào)600MW無(wú)煙煤鍋爐，從2009年5月24日帶負(fù)荷調(diào)試以來(lái)，鍋爐在低負(fù)荷階段容易出現(xiàn)性。為了確保世界上首臺(tái)600MW超臨界參數(shù)燃用無(wú)煙煤“W”火焰變壓直流本生鍋爐機(jī)組金竹山電廠3號(hào)機(jī)組鍋爐是北京巴布科克·威爾科克斯有限公司(以下簡(jiǎn)稱“北京巴威公司”)的世界上首臺(tái)600MW超臨界參數(shù)“W”火焰變壓直流本生鍋爐，其型號(hào)為B&WB-1900/25.4-M型，設(shè)計(jì)燃用金竹山劣質(zhì)低揮發(fā)份無(wú)煙煤。該鍋爐一次再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、單爐膛、W型火焰燃燒、π型布置，尾部雙出鋼球磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)。3號(hào)機(jī)組2009年5月23口爐首次點(diǎn)火吹管，2009年6月17口正式進(jìn)入整套啟動(dòng)試運(yùn)，6月20日首次并網(wǎng)，6月23日首次帶至滿負(fù)荷網(wǎng)，7月4日順利通過(guò)168h試運(yùn)。3鍋爐主要系統(tǒng)鍋爐采用帶爐水循環(huán)泵的內(nèi)置式分離器啟動(dòng)系統(tǒng)，其容量為30%B-MCR(注：BMCR為鍋爐最大連續(xù)負(fù)荷)。主要由啟動(dòng)汽水分離器、立式貯水箱及爐水循環(huán)泵和相關(guān)管道。內(nèi)采用雙拱絕熱爐膛、濃縮型EI-XCL煤粉燃燒器，燃燒器平行對(duì)稱布置于爐膛下部的爐拱上，每只煤粉燃燒器配置1只機(jī)械霧化油槍，前、后爐拱上各12只，總出力30%BMCR,單只油槍出力1750kg/h,原設(shè)計(jì)為0號(hào)柴油，實(shí)際燃用劣質(zhì)再生油。制粉系統(tǒng)采用雙進(jìn)雙出鋼球磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)(5臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用),設(shè)計(jì)煤種、校核煤種均為當(dāng)?shù)亟鹬裆搅淤|(zhì)低揮發(fā)份無(wú)煙煤。設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度按200目篩通過(guò)量為80%。鍋爐設(shè)計(jì)燃用金竹山劣質(zhì)低揮發(fā)份無(wú)煙煤，見(jiàn)表1設(shè)計(jì)煤校核煤1校核煤2收到基碳分/Cm/%收到基氫分/H%時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟設(shè)計(jì)煤校核煤1校核煤2收到基氧分/O。%收到基氮分/N。%收到基硫分/S,u%收到基灰分/A-/%收到基水分/Mt%空氣干燥基水份//Mn/%可燃基揮發(fā)分/Vdf%收到基低位發(fā)熱值/過(guò)熱器系統(tǒng)流程為從水冷壁來(lái)的飽和蒸汽依次經(jīng)汽水分離器、頂棚、熱回收區(qū)、水平溫580℃,管壁報(bào)警溫度510℃。4低溫過(guò)熱器超溫的現(xiàn)象(1).鍋爐燃用煤質(zhì)接近設(shè)計(jì)無(wú)煙煤；(2).在鍋爐10~30%BMCR、電負(fù)荷60～180MW,容易出現(xiàn)低溫過(guò)熱器出口管壁超溫(3).低溫過(guò)熱器出口段材質(zhì)為12Cr1MoV,許用溫度510℃;設(shè)計(jì)低溫過(guò)熱器壁溫報(bào)警值510℃,實(shí)際短時(shí)最高壁溫達(dá)540℃。由于設(shè)計(jì)壁溫測(cè)點(diǎn)安裝在鍋爐頂棚大包內(nèi)，其與爐內(nèi)實(shí)際壁溫一般低50～70℃,因此低溫過(guò)熱器超溫10～30℃;(4),低溫過(guò)熱器超溫的現(xiàn)象一般發(fā)生在投運(yùn)第一套制粉系統(tǒng)油煤混燒期，投粉前實(shí)際燃油量16～18t/h;(5).低溫過(guò)熱器處吹灰器投運(yùn)后，低溫過(guò)熱器壁溫快速下降。5低溫過(guò)熱器超溫的原因低溫過(guò)熱器超溫的原因是低溫過(guò)熱器處發(fā)生輕微的二次燃燒，發(fā)生二次燃燒的原因是：油在爐膛內(nèi)未完全燃燒，未完全燃燒可燃質(zhì)被帶至尾部低溫過(guò)熱器處發(fā)生輕微的二次燃燒。溫度達(dá)到著火點(diǎn)或有明火。低溫過(guò)熱器超溫的具體原因：(1)再生油燃燒不良鍋爐燃油系統(tǒng)原設(shè)計(jì)燃用0號(hào)柴油，因經(jīng)濟(jì)考慮，改用再生油，再生油與0號(hào)柴油相比主要表現(xiàn)在密度和凝固點(diǎn)不同：密度高、凝固點(diǎn)低、機(jī)械雜質(zhì)多、更便宜，見(jiàn)表2。再生油燃燒比0號(hào)柴油要差，當(dāng)內(nèi)外二次風(fēng)調(diào)整不合適時(shí)容易出現(xiàn)再生油燃燒不良，火焰黑煙大，(2)爐膛溫度低，不利于無(wú)煙煤燃燒時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟當(dāng)投粉前實(shí)際燃油量只有16～18t/h,燃油量不夠，爐膛溫度低，不利于無(wú)煙煤燃燒。投運(yùn)物在尾部低溫過(guò)熱器處積蓄，這為二次燃燒準(zhǔn)備了“可燃物質(zhì)”條件。表2再生油和0號(hào)柴油參數(shù)指標(biāo)序號(hào)名稱0號(hào)柴油指標(biāo)再生油指標(biāo)1運(yùn)動(dòng)粘度/mm2/23密度/kg/m34閃點(diǎn)(閉口/℃5凝固點(diǎn)/℃0678機(jī)械雜質(zhì)無(wú)通過(guò)電廠濾油器916烷值(3)二次風(fēng)量大，為尾部低溫過(guò)熱器處提供充足的氧氣鍋爐在60～150MW低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，二次風(fēng)量為1200t/h,一次風(fēng)量高達(dá)110th以上。(4)其它勻分配投入運(yùn)行。即使投入部分油槍時(shí)，也應(yīng)力求對(duì)稱。增加鍋爐負(fù)荷(蒸發(fā)量)時(shí)，應(yīng)先加風(fēng)，后加油減少鍋爐負(fù)荷(蒸發(fā)量)時(shí)，應(yīng)先減油，后減風(fēng)。燃油燃燒正常時(shí)，應(yīng)具有光亮的淡黃色火焰，均勻地充滿于燃燒室內(nèi)，起燃點(diǎn)應(yīng)在距油槍頭不遠(yuǎn)的地方火焰中不應(yīng)適當(dāng)降低鍋爐熱負(fù)荷增加的速率，尤其在啟第一套制粉系統(tǒng)過(guò)程中緩慢開(kāi)啟負(fù)荷風(fēng)門，同時(shí)加大汽機(jī)調(diào)門開(kāi)度，增大蒸汽流量和電負(fù)荷，確保蒸汽對(duì)受熱面的冷卻效果改善燃燒狀況，在投粉前保證22～25t/h以上的燃油量，確保煤粉能較好地著火；增大送風(fēng)量(送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)大到42%左右),尤其是增大拱上二次風(fēng)量，延長(zhǎng)火焰向下的行程，降低火焰中心。(1).改善再生油燃燒燃燒器調(diào)風(fēng)盤由原來(lái)100mm(50%)調(diào)整為130mm(65%),改變內(nèi)外二次風(fēng)風(fēng)量，提高二次風(fēng)箱差壓至1.2～1.4KPa,風(fēng)量控制在756～900t/h,解決再生油燃燒不良問(wèn)題。(2).提高爐膛溫度，適當(dāng)降低熱負(fù)荷增加的速率，保證煤粉燃燒(a)投第一套制粉系統(tǒng)前，鍋爐燃油二次風(fēng)溫在240℃以上。時(shí)間：2021年x月x日頁(yè)碼：第5頁(yè)共7頁(yè)(b)投第一套制粉系統(tǒng)時(shí)操作要緩慢，即容量風(fēng)要根據(jù)燃燒情況緩慢增加，開(kāi)度不超過(guò)35%,容量風(fēng)量不超過(guò)50%。(a)投第一套制粉系統(tǒng)不宜開(kāi)大分級(jí)風(fēng)，而應(yīng)提高拱上風(fēng)風(fēng)量，降低火焰中心。(b)套筒風(fēng)由100%關(guān)至60%。(c)第一套制粉系統(tǒng)的出力不大于40th,煤粉細(xì)度Rgg在6%以內(nèi)，降低單個(gè)火嘴出力。(4).增大蒸汽流量和電負(fù)荷在啟動(dòng)制粉系統(tǒng)緩慢開(kāi)啟容量風(fēng)門，同時(shí)開(kāi)大汽輪機(jī)調(diào)門開(kāi)度，增大蒸汽流量和電負(fù)荷，確保蒸汽對(duì)受熱面有良好的冷卻效果(5).其它(a)加強(qiáng)水平煙道和尾部煙道處吹灰。(c)嚴(yán)格控制一級(jí)減溫器前/后溫度為460/300℃,二級(jí)減溫器前/后溫度為450/400℃。(d)在鍋爐10~30%BMCR、電負(fù)荷60～180MW,按啟動(dòng)曲線控制主汽壓力在7~通過(guò)采取以上措施，鍋爐在燃用設(shè)計(jì)的金竹山劣質(zhì)低揮發(fā)份無(wú)煙煤時(shí)低溫過(guò)熱器管壁溫度控制在460℃以內(nèi)，低溫過(guò)熱器管壁超溫問(wèn)題得到有效地解決。(1)世界上首臺(tái)600MW超臨界燃用無(wú)煙煤“W”火焰鍋爐低溫過(guò)熱器超溫的主要原因是鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)氧量充足、爐膛溫度低，可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)未充分燃盡、在尾部低溫過(guò)熱器處積蓄，引起輕微的“二次燃燒”。(2)將燃燒器調(diào)風(fēng)盤由原來(lái)100mm(50%)調(diào)整為130mm(65%),改變內(nèi)、外二次風(fēng)比例，提高二次風(fēng)箱差壓至1.2～1.4kPa,風(fēng)量控制756～900/h,改善再生油燃燒；投粉前增加燃油量到22～25t/h,提高爐膛溫度：在啟第一套制粉系統(tǒng)過(guò)程中緩慢開(kāi)啟負(fù)荷風(fēng)門，降低鍋爐熱負(fù)荷增加的速率，保證煤粉完全燃燒關(guān)小分級(jí)風(fēng)，提高拱上風(fēng)量，降低火中心：加強(qiáng)水平煙道和尾部煙道處吹灰等措施后，鍋爐低溫過(guò)熱器管壁超溫問(wèn)題得到有效解決，取得明顯效果。(3)提出的防止低溫過(guò)熱器超溫的措施，具體、實(shí)用，有很強(qiáng)的操作性，對(duì)600MW超臨界燃用無(wú)煙煤“W”火焰鍋爐具有實(shí)際指導(dǎo)意義。[1]李紹國(guó)，重油燃燒不完全引起尾部二次時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟E-mail:hwlq2000@163.com住址：湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)湘農(nóng)橋2區(qū)18棟2門102號(hào)時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟編輯：您們好!由湖南省電力公司試驗(yàn)研究院調(diào)試的金竹山電廠二期工程3號(hào)機(jī)組于2009年07月4日通過(guò)168h試運(yùn)，做到投產(chǎn)即穩(wěn)定、即創(chuàng)造效益。根據(jù)金竹山電廠600MW超臨界W火