某350 MW機(jī)組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究

代玉新，王振軍，高繼錄，陳曉利，郭 波

(1．阜新發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123003； 2．遼寧中電投電站燃燒工程技術(shù)研究中心有限公司，遼寧 沈陽 110179)

某350MW機(jī)組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究

代玉新1，王振軍1，高繼錄2，陳曉利2，郭 波2

(1．阜新發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123003； 2．遼寧中電投電站燃燒工程技術(shù)研究中心有限公司，遼寧 沈陽 110179)

文中介紹了某電廠350 MW機(jī)組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)方法及結(jié)果。針對目前所燒煤種，270 MW以上負(fù)荷時(shí)推薦氧量為3.2%左右，200 MW負(fù)荷推薦氧量為3.7%左右，165～180 MW負(fù)荷推薦氧量為4.0%左右;燃燼風(fēng)采用倒寶塔配風(fēng)有利于降低NOx濃度，降低幅度可達(dá)30 mg/Nm3;為了降低爐渣可燃物含量，可將下層油二次風(fēng)門開至40%左右；通過燃燒優(yōu)化，210 MW負(fù)荷時(shí)飛灰、爐渣中的可燃物含量降至1.36%、0.91%，鍋爐熱效率由90.31%升至92.29%，280 MW負(fù)荷時(shí)，鍋爐熱效率由90.61%升至91.51%，鍋爐經(jīng)濟(jì)性明顯提高。

燃煤鍋爐；燃燒優(yōu)化；灰渣可燃物；試驗(yàn)研究

某火力發(fā)電廠350 MW機(jī)組配HG-1165/17.45-YM1型亞臨界自然循環(huán)鍋爐。鍋爐存在飛灰和爐渣可燃物含量偏高、鍋爐熱效率偏低等問題，導(dǎo)致機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低。為本文降低灰、渣可燃物含量，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究[1-2]。

1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

鍋爐設(shè)計(jì)煤種為煙煤，燃料特性見表1。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1 165 t/h，額定蒸發(fā)量為1 046.43 t/h。正壓直吹式制粉系統(tǒng)配3臺BBD4360雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，每角燃燒器采用六層一次風(fēng)噴口。BMCR工況過熱蒸汽、再熱蒸汽出口溫度均為541 ℃，給水溫度為282.5 ℃，排煙溫度為126 ℃，鍋爐熱效率為93.59%。

表1 設(shè)計(jì)燃料特性

2 燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

2.1氧量標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果

為了校驗(yàn)爐膛出口氧量表的準(zhǔn)確性，為運(yùn)行及燃燒調(diào)整提供必要依據(jù)，進(jìn)行了多種工況的標(biāo)定試驗(yàn)。圖1和圖2分別顯示了不同工況條件下氧量實(shí)測數(shù)據(jù)與DCS數(shù)據(jù)對比趨勢圖，由圖可見，A側(cè)爐膛出口氧量表基本準(zhǔn)確，B側(cè)實(shí)際運(yùn)行氧量比表盤顯示的偏大0.5%左右。標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)爐膛出口氧量表實(shí)際位置位于空預(yù)器入口煙道。在現(xiàn)場具備條件的情況下，建議將氧量表的安裝位置調(diào)整到省煤器出口煙道，該處位置更能反映爐膛出口氧量水平。目前的SCR脫硝反應(yīng)器漏風(fēng)、煙道漏風(fēng)會對運(yùn)行氧量產(chǎn)生影響。

圖1 A側(cè)氧量數(shù)據(jù)對比圖

圖2 B側(cè)氧量數(shù)據(jù)對比圖

2.2排煙溫度標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果

圖3 排煙溫度對比曲線圖

為了掌握表盤顯示排煙溫度的準(zhǔn)確性，為運(yùn)行及燃燒調(diào)整提供必要依據(jù)，進(jìn)行了多種工況的排煙溫度標(biāo)定。圖3為表盤排煙溫度數(shù)據(jù)與實(shí)測排煙溫度數(shù)據(jù)對比曲線圖，由圖可見，表盤顯示排煙溫度與實(shí)測排煙溫度相差不大，變化趨勢基本一致，考慮到實(shí)際溫度波動及讀數(shù)時(shí)的偶然誤差，可認(rèn)為表盤溫度值準(zhǔn)確。

2.3煤粉細(xì)度調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

磨煤機(jī)為雙進(jìn)雙出鋼球磨，出力為74.8 t/h，風(fēng)煤比為1.636，煤粉細(xì)度R90為20%，煤粉細(xì)度調(diào)整前后數(shù)據(jù)見表2。調(diào)整前1號磨煤機(jī)煤粉偏粗，個別粉管的煤粉細(xì)度R90達(dá)到了60%。調(diào)整后A、B、C、D、E、F層煤粉細(xì)度R90分別為21.8%、29.0%、20.4%、18.2%、29.2%、23.8%，煤粉細(xì)度基本滿足運(yùn)行要求。

表2 煤粉細(xì)度調(diào)整結(jié)果 %

2.4二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

調(diào)整二次風(fēng)門開度，觀察不同配風(fēng)工況對NOx排放濃度、灰渣可燃物含量和鍋爐熱效率的影響，二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整結(jié)果見表3。結(jié)果表明，下部二次風(fēng)增大，可降低灰渣可燃物含量，鍋爐熱效率將提高，NOx排放濃度稍有降低[2-4]。

表3 二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

2.5最佳氧量調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

在不同負(fù)荷下進(jìn)行最佳氧量調(diào)整試驗(yàn)，每個負(fù)荷下進(jìn)行了3種工況試驗(yàn)。機(jī)組負(fù)荷為270 MW，當(dāng)氧量從3.2%增至4.0%時(shí)，鍋爐效率逐漸減小，當(dāng)氧量為3.2%時(shí)，鍋爐熱效率最大，為91.51%。機(jī)組負(fù)荷為180 MW(帶供熱)，當(dāng)氧量從3.2%增至4.2%時(shí)，鍋爐效率先增大后減小，當(dāng)氧量為3.7%時(shí)，鍋爐熱效率最大，為91.91%。針對目前所燒煤種，270 MW以上負(fù)荷時(shí)推薦氧量為3.2%左右，200 MW負(fù)荷推薦氧量為3.7%左右，165～180 MW負(fù)荷推薦氧量為4.0%左右，推薦最佳氧量曲線見圖4[5-6]。

圖4 推薦氧量曲線

2.6燃燼風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果

調(diào)整燃燼風(fēng)門開度，使燃燼風(fēng)呈正寶塔、倒寶塔、紡錘形配風(fēng)，測量灰渣可燃物含量、鍋爐熱效率和NOx排放濃度，試驗(yàn)結(jié)果見表4。結(jié)果表明，燃燼風(fēng)配風(fēng)對鍋爐效率影響不大，對NOx排放濃度有較大影響，其中燃燼風(fēng)呈倒寶塔形配風(fēng)，NOx排放濃度最低，紡錘形次之，正寶塔形最差[5-6]。

表4 燃燼風(fēng)配風(fēng)試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)燃燒調(diào)整，210 MW負(fù)荷時(shí)飛灰、爐渣中可燃物含量降至1.36%、0.91%，鍋爐熱效率由90.31%升至92.29%；280 MW負(fù)荷時(shí)，鍋爐熱效率由90.61%升至91.51%，較未調(diào)整前有較大提高。

3 結(jié)論

a. 針對目前所燒煤種，270 MW以上負(fù)荷時(shí)推薦氧量為3.2%左右，200 MW負(fù)荷時(shí)推薦氧量為3.7%左右，165～180 MW負(fù)荷時(shí)推薦氧量為4.0%左右。

b. 燃燼風(fēng)采用倒寶塔配風(fēng)有利于降低NOx濃度，降低幅度可達(dá)30 mg/Nm3，建議采用此種配風(fēng)方式，以減少SCR噴氨量，降低運(yùn)行費(fèi)用。

c. 目前的二次風(fēng)配風(fēng)方式能夠滿足降低NOx排放濃度要求，但為了降低爐渣可燃物含量，可將下層油二次風(fēng)門開至40%左右。試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)個別二次風(fēng)門存在缺陷，建議盡快消除。

d. 通過燃燒優(yōu)化調(diào)整，210 MW負(fù)荷時(shí)飛灰、爐渣中的可燃物含量降至1.36%、0.91%，鍋爐熱效率由90.31%升至92.29%，280 MW負(fù)荷時(shí)鍋爐熱效率由90.61%升至91.51%，燃燒經(jīng)濟(jì)性明顯提高。

[1] 黃新元.電站爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整[M].北京：中國電力出版社，2007：21-26.

[2] 高繼錄，陳曉利，張艷友.600 MW超臨界空冷機(jī)組鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)研究[J].東北電力技術(shù)，2014，35(7)：36-38，41.

[3] 伍健偉，呂 杰，金光亮，等.1 000 MW機(jī)組鍋爐受熱面超溫原因分析及對策[J].東北電力技術(shù)，2012，33(9)：18-20.

[4] 高繼錄，鄒天舒，冷 杰，等.1 000 MW超超臨界鍋爐燃燒調(diào)整的試驗(yàn)研究[J].動力工程學(xué)報(bào)，2012，32(10)：741-746.

[5] 趙洪躍，李海濤，陳 曦，等.220 t/h鍋爐結(jié)焦原因分析及治理[J].東北電力技術(shù)，2013，34(2)：23-27.

[6] 高繼錄，張 勇，蔣 翀.600 MW超臨界鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究[J].東北電力技術(shù)，2011，32(12)：7-10.

Experimental Study on Combustion Optimization of 350 MW Unit Boiler

DAI Yuxin1, WANG Zhenjun1, GAO Jilu2,CHEN Xiaoli2, GUO Bo2

(1.State Grid Fuxin Power Supply Company, Fuxin, Liaoning 123003,China; 2. Liaoning CPI Power Plant Combustion Engineering Technology Research Center Co., Ltd., Shenyang, Liaoning 110179,China)

This paper introduces the test method and results of boiler combustion optimization adjustment in a 350 MW power plant. At present, the burning of coal, more than 270 MW when load recommended oxygen is about 3.2%.The 200 MW recommended load is about 3.7% 165～180 MW of oxygen.Oxygen load recommended is about 4%. Overfire air tower,with inverted air distribution reduces the concentration of NOxand reduces the rate of up to 30 mg/Nm3.In order to reduce the content of combustible in slag, the lower oil two open air door 40%.Through combustion optimization, 210 MW load of combustibles in fly ash and slag content decreased to 1.36% and 0.91%. The thermal efficiency of the boiler is increased from 90.31% to 92.29%, 280 MW load. The thermal efficiency of the boiler is increased from 90.61% to 91.51%, significantly improving the economic efficiency of the boiler.

coal fired boiler; combustion optimization; combustible ash; experimental study

TM621.2

A

1004-7913(2017)09-0010-03

代玉新(1975)，男，學(xué)士，工程師，主要從事火電廠運(yùn)行與節(jié)能管理工作。

2017-04-27)